DE19859116A1 - Elektromagnet - Google Patents

Elektromagnet

Info

Publication number
DE19859116A1
DE19859116A1 DE19859116A DE19859116A DE19859116A1 DE 19859116 A1 DE19859116 A1 DE 19859116A1 DE 19859116 A DE19859116 A DE 19859116A DE 19859116 A DE19859116 A DE 19859116A DE 19859116 A1 DE19859116 A1 DE 19859116A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
armature
core
rod
anchor
electromagnet according
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
DE19859116A
Other languages
English (en)
Other versions
DE19859116B4 (de
Inventor
Dieter Dipl Ing Kleinert
Helmut Dipl Ing Mang
Georg Dipl Ing Scherer
Reinhard Dipl Ing Haering
Manfred Hanka
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Individual
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Priority to DE19859116A priority Critical patent/DE19859116B4/de
Priority to US09/236,613 priority patent/US6175291B1/en
Priority claimed from US09/236,613 external-priority patent/US6175291B1/en
Publication of DE19859116A1 publication Critical patent/DE19859116A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE19859116B4 publication Critical patent/DE19859116B4/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F7/00Magnets
    • H01F7/06Electromagnets; Actuators including electromagnets
    • H01F7/08Electromagnets; Actuators including electromagnets with armatures
    • H01F7/121Guiding or setting position of armatures, e.g. retaining armatures in their end position
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F7/00Magnets
    • H01F7/06Electromagnets; Actuators including electromagnets
    • H01F7/08Electromagnets; Actuators including electromagnets with armatures
    • H01F7/081Magnetic constructions
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F7/00Magnets
    • H01F7/06Electromagnets; Actuators including electromagnets
    • H01F7/08Electromagnets; Actuators including electromagnets with armatures
    • H01F7/16Rectilinearly-movable armatures
    • H01F2007/1661Electromagnets or actuators with anti-stick disc

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Electromagnets (AREA)

Description

Die Erfindung betrifft einen Elektromagneten, bestehend aus einer Magnetspule, die einen längs zur Spulenachse beweglichen Anker mit Ankerstange aufnimmt und einer Lagerung des Ankers bzw. der Ankerstange in einem auch der Führung des Magnetfeldes dienenden Kernes.
Die vorbeschriebenen Elektromagneten finden zum Beispiel als Schalt- oder Druckregelmagneten einen großen Einsatzbereich. Insbesondere werden solche Magnete, zum Beispiel in Automatik­ getriebe von Fahrzeugen, eingesetzt. Aufgrund der dort herrschenden Betriebsbedingungen, insbesondere in einem Öl­ sumpf, dem Vorhandensein starker Verschmutzung und großen Temperaturunterschieden, sind die vorbeschriebenen Elektro­ magneten erhöhten Anforderungen ausgesetzt.
Üblicherweise werden die vorbeschriebenen Elektromagneten derart aufgebaut, daß ein oder mehrere Gleitlager, insbesondere im Kernmaterial des Elektromagneten vorgesehen sind, um das be­ wegliche Element des Elektromagneten, nämlich den Anker bzw. die Ankerstange, zu lagern und zu führen. Es handelt sich hierbei in der Regel um ein Axialgleitlager, bei dem das Lager die Kräfte, welche parallel zur Spulenachse bzw. zu Längser­ streckung der Stange auftreten, aufnimmt. Diese Gleitlager oder Gleitlagerbuchsen sind verhältnismäßig aufwendig zu montieren. Der Bereich, welcher die Anker bzw. die Ankerstange aufnimmt, muß eine entsprechende Aufnahmebohrung für die Gleitlagerbuchse aufweisen. Für den Einbau des Lagers muß eine Toleranz vorge­ sehen werden, die entsprechend der Lagerqualität genau ausge­ führt werden muß. Hieraus resultiert ein entsprechender Aufwand für den Einbau des Lagers.
Da für die Lagerung der Ankerstange auch mehrere Gleitringe (= als Lager) vorgesehen sind, müssen die verschiedenen Lager ausgerichtet montiert werden. Da ein Fluchtungs- bzw. Rundlauf­ fehler hierbei nicht ausgeschlossen werden kann, führt auch dies zu einer weiteren Toleranz. Da die vorbeschriebenen Elek­ tromagneten unter Umständen in Einsatzgebieten mit hohen Tem­ peraturschwankungen eingesetzt werden, muß auch diesen Tempera­ turschwankungen mit einem entsprechenden Lagerspiel Rechnung getragen werden.
Hieraus resultieren aufgrund von Verlustluftspalten und Rei­ bungshysteresen verhältnismäßig schlechte Wirkungsgrade der Magnete. Aufgrund des großen Lagerspieles besteht auch eine Verschmutzungsanfälligkeit und die erhöhte Gefahr, daß die Verschmutzung zu einer Störung des Betriebes des Elektromagne­ ten führt. Außerdem ist die verhältnismäßig geringe Präzision aufgrund des großen Lagerspieles auch verantwortlich für einen relativ schlechten magnetischen Kreis, da die Lagerspiele auch zu größeren Verlusten an den Luftspalten führen, die nicht ausgeglichen werden können. Darüber hinaus ist der Einbau der Gleitlagerbuchsen verhältnismäßig aufwendig, da diese wie be­ schrieben, eine präzise Aufnahmebohrung benötigen. Zusätzlicher Aufwand muß betrieben werden, um ein Axialverschieben der Lager durch den Einbau geeigneter Sicherungsmaßnahmen zu vermeiden. Letztendlich kostet auch der Einbau der Lager zusätzliches Einbauvolumen.
Da die Zuverlässigkeit des vorbeschriebenen Elektromagneten von der Genauigkeit der Lagerung abhängt, muß gerade die Lagerung durch entsprechenden fertigungs- und prüftechnischen Aufwand überwacht werden, um eine befriedigende Qualität zu erreichen.
Die vorliegende Erfindung hat es sich zur Aufgabe gemacht, einen Elektromagneten dahingehend zu entwickeln, der bei höherer Präzision und somit einer höheren Qualität mit geringen Herstellungskosten produzierbar ist.
Gelöst wird diese Erfindung durch einen Elektromagneten wie eingangs beschrieben, wobei eine direkte Lagerung des Ankers und/oder der Ankerstange auf einer Fläche oder Oberfläche des Kernes vorgesehen ist. Durch die direkte Lagerung des Ankers wird auf den Einbau der Lagerbuchsen verzichtet. Der herstel­ lungstechnische Vorteil ergibt sich unmittelbar. Da keine Lager mehr verwendet werden, werden Fluchtungs- oder Rundlauffehler minimiert. Auch der Aufwand für eine Justage beziehungsweise Kalibrierung der Lage bzw. axiale Sicherung, gegen ein unge­ wolltes Verrutschen der Lagerbuchsen, ist nicht mehr notwendig.
In der bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß in dem Kern eine Bohrung, bevorzugt eine Präzisionsbohrung, vorgesehen ist, auf dessen Innenfläche der Anker bzw. die An­ kerstange, insbesondere ohne ein gesondertes Lager, gelagert ist, und die Stange die Lagerfunktion übernimmt. Aus dem be­ kannten Elektromagneten wird der Einsatz der Präzisionsbohrung beibehalten. Diese war schon notwendig, um nach dem Einbau der Buchse eine entsprechende Güte der Orientierung des Lagers zu erreichen. Da auf die Verwendung eines zusätzlichen Lagers bewußt verzichtet wird, wird die Lagerfunktion der Stange zuge­ ordnet. Neben einer Lagerung der Ankerstange in einer Bohrung ist es aber auch möglich den Anker auf einer wie auch immer gearteten Fläche des Kernes zu lagern, beziehungsweise auf dieser zu führen.
In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung wird vorge­ schlagen, daß die Ankerstange aus einem nichtmagnetischen Lagerwerkstoff gefertigt ist. Durch die Verwendung eines nicht­ magnetischen Lagerwerkstoffes als Material für die Ankerstange werden die magnetischen Eigenschaften des Magneten nicht be­ einträchtigt. Insbesondere werden die Magnetfeldlinien die im Kern geführt sind durch eine solche Ausgestaltung nicht abge­ lenkt, was letztendlich zu einer Beeinträchtigung des Wirkungs­ grades des Gerätes führen könnte.
Es ist vorgesehen, daß der Anker aus mehreren Elementen, dem Ankerkörper und der Ankerstange besteht. Erfindungsgemäß über­ nehmen Elemente des Ankers die unmittelbare Lagerung auf einer Fläche des Kernes. Neben der Verwendung der Ankerstange ist es aber auch möglich, den Ankerkörper entsprechend in einem Kern­ element zu lagern. Durch eine solche Ausgestaltung kann zum Beispiel eine doppelte Lagerung des Ankers mittels des Anker­ körpers und der Ankerstange erfolgen. Um einen möglichst hohen Wirkungsgrad zu erreichen ist vorgesehen, den Ankerkörper aus einem ferromagnetischen Material zu bilden. Der Anker besteht dabei aus mehreren Elementen die aus unterschiedlichen Mater­ ialien bestehen, die entsprechend miteinander verschweißt, verklebt oder verstemmt beziehungsweise andersweitig verbunden sind.
Neben der Ausgestaltung, daß eine Ankerstange an dem Anker­ körper angeordnet ist, ist es aber auch möglich, zwei Anker­ stangen anzuordnen. Die Lagerung des Ankers kann dabei entweder über die beiden Ankerstangen erfolgen oder über den Ankerkör­ per alleine, wobei die Ankerstangen dann nur Steueraufgaben übernehmen.
Es ist hierbei gefunden worden, daß die auf der Fläche des Kernes gleitende Oberfläche des Ankers oder der Ankerstange härter ist als die Fläche des Kernes. Es ist hierbei gefunden worden, daß die Oberfläche des Ankers/der Ankerstange 2 × bis 10 ×, bevorzugt aber 3 × bis 5 × härter ist, als die still­ stehende Gleitoberfläche des Kernes. Um ein entsprechendes Verhältnis der Härten herzustellen, kann auf die im Stand der Technik bekannten Verfahren zur Härtung der Oberflächen zurück­ gegriffen werden.
Als bevorzugte Materialien werden hierbei Messing oder bekannte Bronzelegierungen oder andere bekannte Lagermetalle, wie Blei­ bronzen, Zinnbronzen, Aluminiumbronzen oder Kupfer, Blei, Zink, Zinn mit entsprechenden Beilegierungen anderer Materialien, wie Blei, Kupfer, Antimon, Aluminium, Zink, eingesetzt. Die Zusammensetzungen dieser Legierungen sind aus dem Stand der Technik bekannt. Durch entsprechende Wahl der Legierung kann erreicht werden, die Ankerstange auch im Hinblick auf den eingesetzten Temperaturbereich zu optimieren.
Die Vorteile der erfindungsgemäßen Ausgestaltung liegen in dem deutlich verringerten Herstellungsaufwand für diese Elektro­ magneten. Gleichzeitig wird die Präzision der Stangenführung erhöht, wodurch auch höherdefinierte und präzisere Luftspalt­ verhältnisse resultieren. Die magnetischen Verlustluftspalte können minimiert werden, wodurch ein besserer magnetischer Kreis entsteht, was letztendlich zu einem höheren Wirkungsgrad führt. Durch kleinere Lagerspalte ist die Anfälligkeit gegen Verschmutzung geringer. Da keine Lager mehr vorgesehen sind, die entsprechend zueinander ausgerichtet werden müssen, werden bessere Rundlaufeigenschaften sowie eine geringe Reibungs­ hysterese erreicht, wodurch auch die mechanische Beanspruchung bzw. letztendlich auch der Wirkungsgrad des Elektromagneten deutlich verbessert wird. Die Erfindung führt zu einer kompakteren und kostengünstigeren Konstruktion, wobei auch die Herstellung durch die Einsparung mehrerer Schritte, nämlich Einbau, Justage und Sicherung der Lagerbuchse, deutlich verein­ facht wird. Gleichzeitig wird ein präziseres Gerät geschaffen, das die aufgenommene Leistung besser nützt bzw. einen höheren Wirkungsgrad erreicht.
In der Zeichnung ist die Erfindung bzw. ein Elektromagnet nach dem Stand der Technik schematisch dargestellt.
Es zeigen:
Fig. 1 bis 3 jeweils in einem senkrechten Schnitt in unterschiedlichen Aus­ führungsformen den erfindungsge­ mäßen Elektromagnet und
Fig. 4 in einem senkrechten Schnitt eine Ausführungsform eines Elektro­ magneten des Standes der Technik.
In Fig. 4 ist ein Elektromagnet gemäß dem Stande der Technik gezeigt. Der prinzipielle Aufbau dieses Elektromagneten und des Elektromagneten gemäß der Erfindung ist im wesentlichen gleich. Insofern werden gleiche Bezugsziffern verwendet, bzw. ist die Beschreibung auch auf die Erfindung lesbar.
Der Elektromagnet besitzt eine Magnetspule 1. Diese Magnet­ spule 1 erzeugt bei der Beaufschlagung mit Strom ein Magnet­ feld. Der Verlauf des Magnetfeldes ist im Inneren der Spule im wesentlichen parallel zur Spulenachse 10, wobei die Magnet­ feldlinien geschlossen sind. Für eine Verbesserung der Führung der Magnetfeldlinien ist der Kern 3 vorgesehen.
Die Magnetspule 1 ist aus einem Spulenkörper 12 aufgebaut, welcher zum Beispiel aus Kunststoff gefertigt ist und end­ seitige Flansche 13 besitzt. Die Flansche 13 dienen dazu, den auf dem Spulenkörper 12 aufgewickelten Spulendraht 14 zu führen.
Der Kern 3 besteht aus mehreren Elementen 30,31. Für eine Montage werden die beiden Kernteile 30,31, das Kernoberteil 31 und das Kernunterteil 30, miteinander an ihrer Nahtstelle 32 verstemmt, verklebt, verschweißt oder sonstwie verbunden. Der Kern 3 umgibt sowohl den Außenbereich der Spule, dringt aber gleichzeitig auch in das Spuleninnere ein. Neben der Führung des Magnetfeldes hat der Kern 3 auch eine mechanische Führungs­ aufgabe für den Anker 2. An dem Kern 3 stützen sich auch andere Elemente, wie zum Beispiel eine Rückholfeder 5 ab, die den Anker 2 wieder in die Grundposition zurückschiebt, wenn kein Magnetfeld anliegt.
Der in Fig. 4 dargestellte Anker 2 besteht aus mehreren Elementen. Die Ankerstange 21 ist in dem Lager 9 geführt. Mit größerem Durchmesser befindet sich darüber der Ankerkörper 20, der mit seiner Wirkfläche 22 den Luftspalt 11 zu dem Kern 3 begrenzt.
Oberhalb des Ankerkörpers 20 ist der Voranker 29 angeordnet, der gegenüber dem Ankerkörper 20 einen geringeren Durchmesser aufweist, aber immer noch einen größeren Durchmesser besitzt als die Ankerstange 21.
An dem Voranker 29 befindet sich eine Antihaftscheibe 200, die ein Zusammenhaften des Ankers 2 und des Kernes 3 verhindert.
Gerade die Abstufung des Kernes 3 zur Aufnahme des Vorankers 29, beziehungsweise des Ankerkörpers 20 ist wichtig für die Führung des magnetischen Flusses.
Es wird darauf hingewiesen, daß die Teile, die in Fig. 4 nicht explizit mit der Lagerung der Ankerstange in Verbindung stehen, natürlich auch bei Ausgestaltung der Erfindung einsetzbar sind und der Schutz sich hierauf erstreckt.
Der Kern 3 ist bevorzugt aus magnetisierbaren Material, zum Beispiel Eisen oder einem sonstigen Ferromagneten oder sonstigen Materialien gefertigt.
Im Inneren der Magnetspule 1 ist der Anker 2 beweglich gelagert angeordnet. Der Anker 2 besteht hierbei aus mehreren Elementen, nämlich dem Ankerkörper 20 und der Ankerstange 21. Die Anker­ stange 21 kann sich hierbei nur einseitig oder beidseitig des Ankerkörpers 20 erstrecken. Die Ankerstange 21 ist dabei koaxial zur Spulenachse 10 angeordnet.
Der Luftspalt 11 befindet sich in dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 4 in der oberen Hälfte der Magnetspule zwischen der oberen Fläche 22 des Ankerkörpers 20 und der unteren Begrenzungsfläche 33 des Kernteiles 31.
Für eine Führung des Ankers 2, insbesondere der Ankerstange 21 ist eine Lagerung 4 vorgesehen.
Im Stand der Technik (Ausgestaltung nach Fig. 4) sind hierzu Lager 9 vorgesehen, die im oberen und unteren Bereich, teil­ weise im Inneren der Magnetspule 1 oder außerhalb der Magnet­ spule 1 im Kern 3 befestigt sind und die Ankerstange 21 lagern. Hierbei ist die Lagerbuchse 9 in einer entsprechenden Bohrung 91 des Kernes 3 eingelassen und eingepaßt. Diese Bohrung 91 weist eine entsprechende Güte auf, die höherwertig ist als die Güte des Lagers 9, um eine ausreichende Genauigkeit der Lagerung zu erreichen. In Fig. 4 ist dargestellt, daß unterhalb und oberhalb des Ankerkörpers 20 je die Ankerstange 21 angeordnet ist und jeweils in eigenen Lagern 9 gelagert ist. Als Lager werden im Stand der Technik Alu-Sinterlager, Messinglager oder Kunststoffverbundlager eingesetzt. Um die Lager 9 vor einem axialen Verrutschen zu sichern, weist der Kern 3 eine flanschartige Verstemmung 90 als Sicherung auf. Im Gegensatz zu den Lagern 9 ist die Ankerstange 21 in dem Beispiel nach dem Stand der Technik aus verhältnismäßig harten Material gefer­ tigt. Zum Stand der Technik wurde somit die Lageraufgabe ein­ deutig von dem separaten Lager 9, der als eigenes Bauelement zusätzlichen Aufwand beim Einbau erfordert, erfüllt.
Es ist klar, daß der Einbau der Lager 9 einen zusätzlichen Auf­ wand erfordert. Die Ausgestaltung der Erfindung gemäß der Ausführungsbeispiele nach Fig. 1 bis 3 verzichtet auf die Ver­ wendung von Lagern 9.
Der Aufbau der Elektromagnete gemäß Fig. 1 bis 3 ist im wesentlichen identisch wie der Aufbau, wie er für Fig. 4 ge­ schildert worden ist. Insofern wird auf eine detaillierte Wiederholung der gleichen Elemente verzichtet.
Unterschiedlich gegenüber der Ausgestaltung zum Stande der Technik ist die Lagerung 4. Der Elektromagnet gemäß Fig. 1 be­ sitzt wieder beidseitig des Ankerkörpers 20 je eine Anker­ stange 21, die in den jeweiligen Kernteilen 3,30,31 gelagert ist. Hierbei ist die Ankerstange 21 bzw. der Anker 2 direkt und unmittelbar auf der Oberfläche des Kernes 3,30,31 gelagert. Die Kernteile 3,30,31 weisen hierzu Präzisionsbohrungen 34 auf, die der gleichen Güte entsprechen, wie die Bohrungen 91 in Fig. 4, die der Aufnahme der Lager 9 dienen. Da nun keine Lager mehr eingebaut werden, werden auch hier keine Fertigungstoleranzen mehr benötigt, wodurch durch die Einsparung dieser Verar­ beitungsschritte nicht nur der Herstellungsaufwand gesenkt, sondern gleichzeitig die Präzision erhöht wird. Die Innenfläche der Präzisionsbohrung 34 bildet die Fläche 39 des Kernes 3, auf welchem die beweglichen Elemente Anker 2, Ankerstange 21, Ankerkörper 20 und/oder Ankerstangenführung 23 aufliegen.
In Fig. 1 ist angeordnet, daß der Anker 2 gegebenenfalls an zwei Innenflächen 39 geführt wird. Hierbei befindet sich die erste Innenfläche 39 in dem oberen Kernelement 31 und wirkt mit dem Ankerkörper 20 zusammen.
Im unteren Kernelement 30 ist die Präzisionsbohrung 34 vorge­ sehen, die ebenfalls eine Innenfläche oder Fläche 39 zur Lage­ rung der Ankerstange 21 bildet.
Natürlich ist auch die Innenfläche 39 im oberen Kernelement 31 mit einer entsprechenden Güte gebildet. Die Fläche 39 kann zum Beispiel auch eine entsprechend behandelte, zum Beispiel gefräste oder gedrehte Oberfläche sein.
Im unteren Teil 30 des Kernes 3 wird hierbei nur ein ver­ hältnismäßig kurzer Abschnitt der verfügbaren Durchführungs­ länge der Stange 21 durch das Unterteil 30 des Kernes als Präzisionsbohrung 34 ausgestaltet. Die übrigen Bereiche 35, oberhalb und unterhalb der Präzisionsbohrung 34 können mit einem einfacheren Werkzeug vorgearbeitet sein und sind gegen­ über der Führungsflächen der Präzisionsbohrung 34 zurückge­ setzt.
Gemäß dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 bis 3 ist der Anker­ körper 20 aus einem ferromagnetischen Material hergestellt, die Ankerstangen 21 bestehen aus einem nichtmagnetischen Lager­ werkstoff. Die Ankerstange 21 ist dazu ausgebildet, entsprech­ ende Elemente anzusteuern, zum Beispiel ein Ventil zu schließen oder zu öffnen, einen Medienfluß freizugeben oder zu ver­ schließen usw.
In Fig. 2 ist eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Er­ findung vorgesehen. In dieser Bauweise ist der Anker 2, der aus Ankerkörper und Ankerstange besteht, "fliegend gelagert". Das bedeutet, daß die Lagerung 4 nur einseitig durch die Anker­ stange 21 erfolgt. Der Vorteil dieser Variante besteht in der noch präziseren Ausführung der Lagerung 4, die sich vor allem positiv in Bezug auf die magnetischen Übergänge am Anker aus­ wirkt und die es vor allem ermöglicht, die Ankerstange 21 mit einer Steuerkante 6 zur Druckregelung, wie es bei Schiebe­ ventilen bekannt ist, auszustatten.
Der Anschluß der Magnetspule 1 erfolgt hierbei über die Ver­ kabelung 15.
Gegenüber der Ausgestaltung gemäß Fig. 1 oder 3 weist hier die Ankerstange 21 (Fig. 2) eine Ankerstangenführung 23 auf, die sich hierbei direkt unterhalb des Ankerkörpers 20 auf der An­ kerstange anschließt. Die Ankerstangenführung 23 weist hierbei einen Durchmesser auf, der größer ist, als die sonstigen Bereiche der Ankerstange 21. Die Ankerstangenführung 23 kann sogar einen Durchmesser aufweisen, der größer ist, als der Ankerkörper 20. Die Ankerstangenführung 23 wirkt hierbei zu­ sammen mit der Präzisionsbohrung 34 im oberen Teil des Kern­ unterteiles 30. Es besteht die Möglichkeit, die Berührungs­ flächen verhältnismäßig kurz zu gestalten, wodurch der Aufwand für die entsprechend hochpräzise Fertigung reduziert wird.
Gegenüber bekannten Lagerspalten bei Kunststoffverbundlagern, die zum Beispiel 100 µm und mehr betragen können, bewegt sich der Lagerspalt gemäß der Erfindung im µ-Bereich. Hierbei werden Werte von unter 10 µm bis 30 µm erreicht. Hieraus resultiert eine sehr hohe Lebensdauer der Magnete und weitere Vorteile.
In Fig. 3 ist ein Elektromagnet angedeutet, welcher zu dem Elektromagnet nach Fig. 1 ähnlich ist. Der wesentliche Unter­ schied ist, daß der Ankerkörper 20 im wesentlichen nicht im Inneren der Spule 1 (siehe Fig. 1) angeordnet ist, sondern unterhalb. Der Luftspalt befindet sich wiederum zwischen der oberen Begrenzungsfläche 22 und der unteren Begrenzungsfläche 33 des Kernoberteiles 31.
Durch die verschiedene Anordnung des Ankerkörpers 20 das heißt der Wirkrichtung gemäß Fig. 1 oder 3 ist es möglich, fallende oder steigende Druckreglercharakteristiken zu realisieren.
Die jetzt mit der Anmeldung und später eingereichten Ansprüche sind Versuche zur Formulierung ohne Präjudiz für die Erzielung weitergehenden Schutzes.
Die in den abhängigen Ansprüchen angeführten Rückbeziehungen weisen auf die weitere Ausbildung des Gegenstandes des Haupt­ anspruches durch die Merkmale des jeweiligen Unteranspruches hin. Jedoch sind diese nicht als ein Verzicht auf die Erzielung eines selbständigen, gegenständlichen Schutzes für die Merkmale der rückbezogenen Unteransprüche zu verstehen.
Merkmale, die bislang nur in der Beschreibung offenbart wurden, können im Laufe des Verfahrens als von erfindungswesentlicher Bedeutung, zum Beispiel zur Abgrenzung vom Stand der Technik beansprucht werden.

Claims (13)

1. Elektromagnet, bestehend aus einer Magnetspule, die einen längs zur Spulenachse beweglichen Anker mit Ankerstange aufnimmt und einer Lagerung des Ankers bzw. der Anker­ stange in einem auch der Führung des Magnetfeldes die­ nenden Kernes, gekennzeichnet durch eine direkte Lage­ rung des Ankers (2) und/oder der Ankerstange (21) auf einer Fläche (39) des Kernes (3).
2. Elektromagnet nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kern (3) eine Bohrung (34), bevorzugt eine Präzisionsbohrung aufweist, auf dessen Innenfläche (39) der Anker (2) bzw. die Ankerstange (21) ohne ein geson­ dertes Lager gelagert ist und die Ankerstange (21) die Lagerfunktion übernimmt.
3. Elektromagnet nach einem oder beiden der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Ankerstange (21) aus einem nicht magnetischen Lagerwerkstoff gefer­ tigt ist.
4. Elektromagnet nach einem oder mehreren der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Ankerstange (21) aus Messing, Bronzelegierungen oder Lagermetallen besteht.
5. Elektromagnet nach einem oder mehreren der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die auf der Fläche (39) des Kernes (3) gleitende Oberfläche des Ankers (2) oder der Ankerstange (21) härter ist als die Fläche (39) des Kernes (3).
6. Elektromagnet nach einem oder mehreren der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Kern (3) aus mehreren Kernteilen (30, 31) besteht, die miteinander verbunden sind und mindestens ein Kernteil (30, 31) eine Fläche (39) für die Lagerung (4) des Ankers (2)/der Ankerstange (21) bietet.
7. Elektromagnet nach einem oder mehreren der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Anker (2) aus mehreren Elementen, dem Ankerkörper (20) und der Ankerstange (21) besteht.
8. Elektromagnet nach einem oder mehreren der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Ankerkörper (20) zwei Ankerstangen (21) vorgesehen sind.
9. Elektromagnet nach einem oder mehreren der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Ankerkörper (20) aus einem ferromagnetischen Material besteht.
10. Elektromagnet nach einem oder mehreren der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Anker (2) fliegend, das heißt nur einseitig im Kern (3) gelagert ist.
11. Elektromagnet nach einem oder mehreren der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Anker (2) beziehungsweise die Ankerstange (21) auf ein zu steuern­ des Element, zum Beispiel ein Ventil wirkt.
12. Elektromagnet nach einem oder mehreren der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Ankerstange (21) Bereiche aufweist, deren Durchmesser größer ist als der Durchmesser des Ankerkörpers (20) und so eine Anker­ stangenführung (23) bildet oder aber ein Voranker (29) vorgesehen ist.
13. Elektromagnet nach einem oder mehreren der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Lagerspalt im µm-Bereich liegt.
DE19859116A 1998-01-27 1998-12-21 Elektromagnet Expired - Lifetime DE19859116B4 (de)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19859116A DE19859116B4 (de) 1998-01-27 1998-12-21 Elektromagnet
US09/236,613 US6175291B1 (en) 1998-12-21 1999-01-26 Electromagnet

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19802981 1998-01-27
DE19802981.0 1998-01-27
DE19859116A DE19859116B4 (de) 1998-01-27 1998-12-21 Elektromagnet
US09/236,613 US6175291B1 (en) 1998-12-21 1999-01-26 Electromagnet

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE19859116A1 true DE19859116A1 (de) 1999-07-29
DE19859116B4 DE19859116B4 (de) 2010-04-22

Family

ID=26043363

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19859116A Expired - Lifetime DE19859116B4 (de) 1998-01-27 1998-12-21 Elektromagnet

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE19859116B4 (de)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102008047364A1 (de) 2008-09-15 2010-03-25 Thomas Magnete Gmbh Hubmagnet mit Lagerung des Hubankerkolbens im Magnetgehäuse
DE102010016558A1 (de) * 2010-04-21 2011-10-27 Karl Dungs Gmbh & Co. Kg Magnetventil mit Magnetschlusshülse
DE102008060889B4 (de) 2008-12-09 2022-08-25 Pierburg Gmbh Druckregelventil

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102881534A (zh) * 2012-10-15 2013-01-16 江苏省如高高压电器有限公司 一种高压断路器操动机构分合闸线圈用电磁铁

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1847487U (de) * 1961-11-29 1962-03-01 Hahn Magnet Hubankerfuehrung.
DE7016195U (de) * 1970-04-24 1971-01-14 Siemens Ag Elektromagnetische antriebsvorrichtung.
DE2111123A1 (de) * 1971-03-09 1972-09-21 Otello Baldi Lagerung des Magnetankers elektromagnetischer Antriebe,insbesondere Elektrobetaetigungsmagneten aller Art
DE3826975A1 (de) * 1988-08-09 1990-02-15 Meyer Hans Wilhelm Stelleinrichtung fuer ein gaswechselventil
DE4210740C2 (de) * 1992-04-01 1995-06-29 Licentia Gmbh Elektromagnet mit einem Hubanker
DE4331495C2 (de) * 1993-09-16 1996-12-12 Binder Magnete Magnetsystem für ein Hubgerät

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102008047364A1 (de) 2008-09-15 2010-03-25 Thomas Magnete Gmbh Hubmagnet mit Lagerung des Hubankerkolbens im Magnetgehäuse
DE102008047364B4 (de) * 2008-09-15 2013-04-18 Thomas Magnete Gmbh Hubmagnet mit Lagerung des Hubankerkolbens im Magnetgehäuse
DE102008060889B4 (de) 2008-12-09 2022-08-25 Pierburg Gmbh Druckregelventil
DE102010016558A1 (de) * 2010-04-21 2011-10-27 Karl Dungs Gmbh & Co. Kg Magnetventil mit Magnetschlusshülse
DE102010016558B4 (de) * 2010-04-21 2014-08-07 Karl Dungs Gmbh & Co. Kg Magnetventil mit Magnetschlusshülse

Also Published As

Publication number Publication date
DE19859116B4 (de) 2010-04-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102006011078B4 (de) Hubmagnet sowie Verfahren zu seiner Herstellung
DE102009006355A1 (de) Proportionalmagnet für ein hydraulisches Wegeventil und Verfahren zu dessen Herstellung
EP1313110A2 (de) Elektromagnet, insbesondere Proportionalmagnet zur Betätigung eines hydraulischen Ventils
DE102007047422A1 (de) Elektromagnetisches Druckventil
DE102008059012A1 (de) Elektromagnetische Stelleinheit für ein hydraulisches Wegeventil und Verfahren zu dessen Montage
EP1561058A1 (de) Elektromagnetisches hydraulikventil, insbesondere 3/2-wegeschaltventil zur steuerung eines variablen ventiltriebes einer brennkraftmaschine
DE102009007118B4 (de) Druckregelventil
DE102007012151B4 (de) Proportionalmagnet
WO2007045375A1 (de) Elektromagnet
DE102011013702A1 (de) Elektromagnetischer Aktor
DE4311269B4 (de) Anordnung zur Verwendung in einem Elektromagneten
DE19716517A1 (de) Elektromagnet mit einem Anker mit Kunststoffstange
DE102012101634A1 (de) Elektromagnetische Stellvorrichtung und Verwendung einer solchen
DE102018222610A1 (de) Elektromagnetische Betätigungseinrichtung
EP2252774B1 (de) Elektromagnetische nockenwellen-verstellvorrichtung
DE102014108700A1 (de) Zentralaktuator für einen Schwenkmotorversteller einer Nockenwelle
DE10143307A1 (de) Elektromagnetischer Stellantrieb
DE19859116A1 (de) Elektromagnet
DE102008022851A1 (de) Elektromagnetventil
DE102004057185B4 (de) Elektromagnetventil
DE102011012020B4 (de) Nockenwelle mit Nockenwellenversteller
WO2019076549A1 (de) Elektromagnetische aktuatorvorrichtung und verwendung einer solchen
DE102017212820A1 (de) Bistabiles Magnetventil für ein hydraulisches Bremssystem
DE102017103090A1 (de) Elektromagnetischer Linearaktuator
DE102010010187A1 (de) Elektromagnetventil

Legal Events

Date Code Title Description
8110 Request for examination paragraph 44
8364 No opposition during term of opposition
R071 Expiry of right