DE2126448C3 - - Google Patents

Description

12. Antriebsmagnet nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet daß die nasenartigen Vorsprünge (17) an den zur Befestigung des Antriebsmagneten an den Spulenflanschen (8) vorgesehenen Ansätzen (20) angeordnet sind.

Die Erfindung betrifft einen Antriebsmagneten mit einem flachen Eisenkern, einem diesen umschließenden Spulenkörper aus Isolierstoff und einer Erregerwicklung, für elektromagnetische Schallerzeuger, insbesondere Wecker für Fernsprechgeräte.

Antriebsmagneten im Sinn der Erfindung sind Elektromagneten, die in Verbindung mit einem in den Magnetkreis einbezogenen Dauermagneten zum Antrieb eines beweglich vor zumindest einem Magnetpol gelagerten Ankers dienen, der bei seiner Bewegung 2. B. den Klöppel eines Läutewerks mitnimmt. Dieser Magnetpol wird dabei von einem in einer Spule enthaltenen Eisenkern dargestellt, der mit seinen Enden zu beiden Seiten aus der Spule herausragt und die Jochflächen für den Aufbau eines magnetischen Kreises bildet.

Die Antriebsmagneten sind bei den bekannten elektromagnetischen Schallerzeugern entweder als separate Bauteile ausgebildet oder mehr oder weniger in den mechanischen Gesamtaufbau einbezogen. Es sind z. B. Antriebsmagneten bekannt, bei denen Weicheisenkerne mit rundem Querschnitt direkt als Träger einer Erregerwicklung dienen. Der Wickelraum ist durch Endscheiben aus Isoliermaterial begrenzt, die auf gerändelte Bereiche der Eisenkerne aufgedrückt sind. Zwischen Eisenkern und Wicklung ist dabei eine Isolierfolie angeordnet. Der Dauermagnet zum Vormagnetisieren befindet sich bei diesen Systemen außerhalb des Antriebsmagneten und ist durch ein besonderes Magnetjoch in den magnetischen Kreis einbezogen.

Ein anderer bekannter Antriebsmagnet enthält im Innern der Spulenwicklung an Stelle eines einfachen Eisenkerns einen Magnetkern, der aus zwei parallel nebeneinanderliegenden Magnetjochen besteht, zwischen denen ein Dauermagnet angeordnet ist. Die den Wikkelraum begrenzenden Endscheiben sind hier aus Festigkeitsgründen aus Metall hergestellt, da sie gleichzeitig die Aufgabe haben, den Magnetkern mechanisch zusammenzuhalten. Auch dieser Kern wird mit Isolierfolie bezogen und dann direkt bewickelt. Besondere isolierende Maßnahmen sind außerdem gegen die metallischen Endscheiben nötig.

Das Isolieren der Wicklung gegen den Eisenkern sowie der mechanische Aufbau von Antriebsmagneten ist bei anderen bekannten Systemen durch die Verwendung eigener Spulenkörper aus Isolierstoff vereinfacht, die in ihrem hohlen Innenraum den Eisenkern aufnehmen. Da es, besonders wenn ein solcher Spulenkörper auch zur Befestigung des ganzen Systems und möglicherweise zur Führung des beweglichen Ankers herangezogen werden soll, darauf ankommt, daß der Eisenkern mit der Spule eine starre Einheit bildet, ist bei bekannten Systemen dieser Art der Spulenkörper in einer parallel zu seiner Achse verlaufenden Ebene geteilt. Der eingelegte Kern ist in dem zwischen den beiden Teilen des Spulenkörpers gebildeten Hohlraum eingespannt. Die mechanische Haltekraft wird dabei entweder von der Wicklung oder durch besondere, die beiden Teile des Spulenkörpers zusammenhaltende Verbindungselemente aufgebracht.

Solche zweiteiligen Spulenkörper sind zwar auf einfache Weise als Kunststoff-, Spritz- oder -Preßteile herstellbar und bieten die Möglichkeit, Taschen für Anschlußlötösen, Befestigungsflächen usw. mitzuformen, erfordern jedoch bis zum Aufbringen der Wicklung einen besonderen Montageaufwand für das Zusammensetzen und Zusammenhalten der beiden Spritzteile und des Eisenkerns.

Es ist auch ein einteiliger Spulenkörper aus Isolierstoff bekannt, dessen hohles Kernstück aus spritztcchnischen Gründen einen über seine ganze Länge geführten axialen Schlitz von der Breite des Hohlraumes aufweist. Ein solcher Spulenkörper kann radial entformt werden, was spritztechnisch besonders günstig ist, und bietet in gleicher Weise die Möglichkeit, einen Eisen- j₅ kern radial einzulegen, der schließlich unmittelbar durch die aufgebrachte Wicklung in seiner Lage gehalten werden kann. In diesem Fall aber ist zumindest auf der Schlitzseite eine besondere IsolieAing des Eisenkerns gegen die Wicklung erforderlich.

Zweck der Erfindung ist es, sowohl den Montageaufwand von aus zwei Teilen zusammengesetzten Spulenkörpern, als auch den Isolieraufwand des bekannten einteiligen Spulenkörpers zu vermeiden und einen Spulenkörper zu schaffen, in dem der Eisenkern ohne besonderen Montageaufwand fest gelagert und ohne besonderen Isolieraufwand nach allen Seiten von der Spulenwicklung ferngehalten ist.

Erreicht wird dieser Zweck dadurch, daß der Spulenkörper im Bereich zwischen seinen Flanschen ein dem rechteckigen Querschnitt des Eisenkerns angepaßtes hohles Profil hat, dessen eine Schmalseite in Längsrichtung einen der Dicke des Eisenkerns entsprechenden Schlitz aufweist, der sich durch die Spulenflansche fortsetzt, und daß der in den Spulenkörper eingelegte Eisenkern, der an drei seiner Längsseiten vom Hohlprofil des Spulenkörpers umschlossen ist, im Bereich der vierten Seite von den Kanten der Schlitzöffnung überragt wird.

Zwischen Eisenkern und Spulenwicklung ist in diesem Fall bei richtiger Lage des Eisenkerns im Spulenkörper nach allen Seiten eine ausreichende Isolierung vorhanden, nämlich nach drei Seiten durch das Hohlprofil des Spulenkörpers, und nach der vierten, geschlitzten Seite der Luftspalt zwischen Oberkante des Eisenkerns und Oberkante des Schlitzes. Damit erübrigt sich das Aufbringen einer Isolierfolie auf den Wikkelkörper.

Es ist nun wichtig, zumindest während des Anfangs der Wickelarbeit für eine korrekte Lage des Eisenkerns im Spulenkörper zu sorgen, damit der isolierende Luftspalt zwischen Eisenkern und Wicklung mit Sicherheit vorhanden ist. Die fertig aufgebrachte Wicklung kann den Eisenkern schließlich selbst in dieser Lage halten, indem sie ihn im elastischen Spulenkörper verklemmt.

Aber auch in Längsrichtung darf sich der Eisenkern nicht in der Spule verschieben, da er auf beiden Seiten um einen bestimmten Betrag aus der Spule hervorstehen soll. Gegen Längsverschiebung kann der Eisenkern im Spulenkörper durch Formschluß gesichert sein. Der über die ganze Länge des Spulenkörpers geführte Schlitz bietet nämlich die Möglichkeit, den Eisenkern vor dem Bewickeln des Spulenkörpers radial in dessen Hohlraum einzusetzen. Dabei stört es nicht, wenn der Eisenkern mit einem oder mehreren, rechtwinklig zu seiner Achse vorspringenden Ansätzen versehen ist, die am Spulenkörper mit Anschlagflächen zusammenwirken können, die ebenfalls rechtwinklig zur Längsachse verlaufen. Bei einem geschlossenen Hohlprofil dagegen müßte der Eisenkern in Achsrichtung in den Hohlraum des Spulenkörpers eingeführt werden. Rechtwinklige Ansätze am Eisenkern wären dabei im Wege.

Die Anschlagflächen am Spulenkörper können z. B. von den einander abgewandten Flächen der äußeren Spulenflansche gebildet werden. Der Eisenkern kann sich mit den in seinen beiden Endhereichen vorgesehenen Ansätzen außen an diese Flansche anlegen und liegt damit in Achsrichtung mit Formschluß im Spulenkörper. Es ist genauso aber auch möglich, daß die Anschlagflächen von einander zugewandten Flächen von den Wickelraum unterteilenden Innenflanschen der Spule gebildet werden.

Spulenkörper mit unterteilten, räumlich getrennten Wickelräumen sind bekannt. Zwischen den getrennten Wicklungen kann z. B. der Dauermagnet des Systems so angeordnet sein, daß er am in diesem Bereich zumindest teilweise freiliegenden Eisenkern anliegt. Der Eisenkern kann nun in diesem Bereich mit einem Ansatz von der Breite des Zwischenraumes versehen sein, dessen rechtwinklig zur Achse verlaufende Flächen an den inneren Flanschen zur Anlage kommen. In diesem Fall reicht dieser eine Ansatz am Eisenkern für die Lagesicherung in beiden Achsrichtungen aus.

Um Jie radiale Lage des Eisenkerns im Spulenkörper zu sichern, ist es möglich, mit am Spulenkörper angebrachten Mitteln auf den in den Schlitz eingelegten Eisenkern einzuwirken. An den Außenflächen der Spulenflansche können z. B. Ansätze vorgesehen sein, die sich in Achsrichtung erstrecken und mit je einer ihrer Begrenzungsflächen fluchtend an eine der seitlichen Begrenzungsflächen des Spulenkörpers anschließen. Diese Ansätze, die als isolierende Anlage- und Befestigungsflächen des Antriebsmagneten dienen, können mit zumindest je einer Durchgangsbohrung versehen sein, deren parallele Achsen senkrecht zur Spulenachse verlaufen. Die Bohrungen können z. B. die Befestigungselemente aufnehmen, mit denen der Antriebsmagnet am Wecker befestigt werden soll. Als Befestigungselemente kommen Schrauben oder Niete, insbesondere Hohlniete in Frage.

Wenn nun auch der Eisenkern in seinen Endbereichen mit Durchbrüchen versehen wird, die mit den Bohrungen in den Ansätzen des Spulenkörpers fluchten, können die Befestigungselemente durch die beiden, hintereinanderliegenden Durchbrüche von Eisenkern und Spulenansatz geführt und die Aufgabe der Befestigungselemente dahingehend erweitert werden, daß sie den Eisenkern fest mit dem Spulenkörper zu verbinden haben. Die mechanische Festigkeit des Antriebsmagneten erhöht sich in diesem Fall beim Zusammenbau, denn die Ansätze am Spulenkörper werden durch den mit ihnen verbundenen Eisenkern versteift.

Da das Fluchten der Bohrungen in Spulenansätzen und Eisenkern von der Lage des Eisenkerns im Spulenkörper abhängig ist, können die Bohrungen so angebracht werden, daß fluchtende Bohrungsachsen die korrekte Lage des Eisenkerns bedingen, die dann durch die Befestigungselemente fixierbar ist.

Die Befestigungselemente werden aber zweckmäßig erst nach dem Bewickeln des Spulenkörpers eingesetzt, da sie beim Wickeln wieder herausfallen wurden. Die Halterung des Eisenkerns durch die Befestigungselemente kommt also erst beim fertigen Antriebsmagneten zur Wirkung.

Da sich der Eisenkern aber bereits beim Aufbringen der Wicklung im Spulenkörper verklemmt, kommt es

auch darauf an, ihn während des Wickeins wenigstens vorläufig in seiner richtigen Lage zu halten.

Dazu könnte die Aufnahme der Wickelvorrichtung, in der die Spule beim Wickeln gehalten ist, entsprechend ausgebildet sein. Eine so ausgebildete Aufnahme erfordert jedoch beim Einsetzen des Spulenkörpers in die Wickelvorrichtung erhöhte Aufmerksamkeit und zusätzliche Handgriffe.

Einfacher ist es, den Eisenkern durch nasenartige Vorsprünge am Spulenkörper in seiner Lage im Schlitz zu halten.

Solche nasenartigen Vorsprünge können auf einfache Weise eine Lageänderung des Eisenkerns im Hohlkörper in radialer Richtung verhindern, indem sie ihn in seiner tiefsten Lage im Schlitz übergreifen und festhalten. Die nasenartigen Vorsprünge können einstückig mit dem Spulenkörper hergestellt und so angeordnet sein, daß sie durch elastische Verformung des Spulenkörpers beim radialen Einsetzen des Eisenkerns ausweichen und später in ihre Ausgangslage zurückfedern. Die Ausstattung des Spulenkörpers mit einstückig zu ihm gehörenden Haltenasen sowie die erfindungsgemäße Gestaltung des Eisenkerns macht für die Befestigung des Eisenkerns im Spulenkörper weder einen besonderen Montageaufwand nötig, noch wird die Vorfertigung durch die vorgeschlagenen Maßnahmen belastet. Die konstruktive Gestaltung eines Spritzteiles beeinflußt zwar den Aufwand bei der Herstellung der Spritzform. Kleine Ergänzungen, wie z. B. die beschriebenen Haltenasen, schlagen aber dabei kaum zu Buche. Genausowenig muß eine geringfügige Abwandlung der Kontur eines Stanzteils, als das wir den Eisenkern ansehen, Einfluß auf den fertigungstechnischen Aufwand beim Stanzen haben.

Bei der Montage des Antriebsmagneten schließlich zeigt sich der Vorteil der erfindungsgemäßen Anordnung. Es genügt, den Eisenkern in den schlitzartigen Hohlraum des Spulenkörpers radial hineinzudrücken. Durch das Einrasten der Haltenasen wird er dort in seiner Endlage gehalten. Die mechanische Haltekraft wird dabei durch die Elastizität des Spulenkörpers erzeugt und unabhängig von den Toleranzen des Eisenkerns von den abgeschrägten Halteflächen der nasenartigen Vorsprünge auf den Eisenkern übertragen. Beim Aufbringen der Erregerwicklung wächst die Haltekraft noch an, da die Wicklung das elastische Rückformen des beim Einsetzen des Kerns aufgeweiteten Spulenkörpers unterstützt. Die Wicklung macht schließlich eine neuerliche elastische Verformung des Spulenkörpers, wie sie für das Einsetzen des Eisenkerns ausgenutzt wurde, unmöglich, da sie den Spulenkörper fest umschließt

Die nasenartigen Vorsprünge des Spulenkörpers zur Halterung des Eisenkerns können sich von Ansätzen an den Außenflächen der Spulenflansche in die Schlitzebene hinein erstreckea Die spntztechnische Gestaltung der Nasen ist auf diese Weise ohne Hinterschneidungen möglich. Besonders einfach ist es, die nasenartigen Vorsprünge an den zur Befestigung des Antriebsmagneten an den Spulenflanschen ohnehin vorgesehenen Ansätzen anzuordnen.

Bei dem beschriebenen Antriebsmagneten ist an eine Anordnung des für die Vormagnetisierung nötigen Dauermagneten außerhalb der Erregerwicklung gedacht Es ist selbstverständlich bei geeigneter Gestaltung des schlitzartigen Spulenhohlraums auch möglich.

einen Dauermagneten zusammen mit Magnetjochen innerhalb der Wicklung unterzubringen und auf die beschriebene Weise dort festzulegen.

Im folgenden sei die Erfindung an Hand von in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 einen axial geschnittenen Antriebsmagneten mit einem herausgezogenen Bruchstück des Eisenkerns,

ίο F i g. 2 einen radialen Schnitt des Antriebsmagneten nach F i g. 1 ohne Darstellung der Wicklung,

F i g. 3 eine Seitenansicht des Antriebsmagneten nach Fi g. 1,

F i g. 4 ein anderes Ausführungsbeispiel eines Spulenkörpers mit dazugehörigem Eisenkern in einer Schrägansicht.

Aus den Darstellungen ist zu erkennen, wie der Eisenkern 1 in den schlitzartigen Hohlraum 2 des Spulenkörpers 3 eingesetzt und wie er darin aufgenommen ist (Pfeil E = Einsetzrichtung).

Der Eisenkern ist zumindest im Bereich des Wickelraums so bemessen, daß ihn das Hohlprofil 4 des Wikkelkörpers, das ihn an drei Seiten seines Querschnittes umschließt, im Bereich der vierten Seite 6 mit den Kanten 5 der Schlitzöffnung überragt.

Zwischen einer innersten Wicklungslage und dem Eisenkern ist auf diese Weise im Schlitzbereich mit Sicherheit ein isolierender Luftspalt »A< vorhanden.

Gegen axiale Verschiebung ist der Eisenkern gesichert durch rechtwinklig vorspringende Ansätze 7 in seinen Endbereichen, die sich an Außenflächen der den Wickelraum begrenzenden Endscheiben 8 des Spulenkörpers formschlüssig anlegen. Grundsätzlich könnte ein einziger Ansatz 9 ausreichen, wenn der Spulenkörper gemäß F i g. 4 ausgeführt wäre. In diesem Fall soll der Wickelraum in zwei räumlich getrennte Kammern 11, 12 unterteilt und der Ansatz 9 am Eisenkern 10 in der Mitte seiner Länge angeordnet sein. Beim Einsetzen des Eisenkerns in den Spulenkörper können sich die beiden parallelen Flächen 13, 14 des Ansatzes an die einander zugewandten Flächen 15, 16 der benachbarten Spulenflansche legen und auf diese Weise den Formschluß erzeugen.

An einer radialen Bewegung wird der Eisenkern gehindert durch nasenartige Vorsprünge 17 des Spulenkörpers, die sich mit ihrer Haltefläche 18 gegen eine in Einsetzrichtung hintenliegende Kante 19 des Eisenkerns legen, sobald er seine Endlage erreicht hat. Diese nasenartigen Vorsprünge sind einstückig mit dem Spulenkörper ausgeführt und ragen von Ansätzen 20, die sich von den Außenflächen der Spulenflansche aus axial erstrecken, in die Schlitzebene hinein. Beim radialen Einsetzen des Eisenkerns können sie durch die elastische Verformung des Spulenkörpers zurückweichen und federn, sobald der Eisenkern seine Endlage erreicht hat in ihre Ausgangsposition zurück. Nach Aufbringen der Erregerwicklung auf den Spulenkörper ist eine solche elastische Verformung nicht mehr möglich. Die Ansätze an den Außenflanschen des Spulenkörpers dienen im übrigen zur Befestigung des Systems und sind dazu mit Bohrungen 21 versehen. Auch der Eisenkern weist in seinen Endbereichen Bohrungen 22 auf. die mit den Bohrungen in den Befestigungsansätzen fluchten. In diese Bohrungen eingesetzte Befestigungselemente verbinden schließlich Eisenkern und Spulenkörper endgültig miteinander.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (11)

2 Patentansprüche:

1. Antriebsmagnet mit einem flachen Eisenkern, einem diesen umschließenden Spulenkörper aus Isolierstoff und einer Erregerwicklung für elektromagnetische Schallerzeuger, insbesondere Wecker für Fernsprechgeräte, dadurch gekennzeichnet, daß der Spulenkörper (3) im Bereich zwischen seinen Flanschen (8) ein dem rechteckigen Querschnitt des Eisenkerns (1, 10) angepaßtes höh- ,₀ les Profil (4) hat, dessen eine Schmalseite in Längsrichtung einen der Dicke des Eisenkerns entsprechenden Schlitz (2) aufweist, der sich durch die Spulenflansche (8) fortsetzt, und daß der in den Spulenkörper eingelegte Eisenkern, der an drei seiner ,₅ Längsseiten vom Hohlprofil des Spulenkörpers umschlossen ist, im Bereich der vierten Seite (6) von den Kanten (5) der Schlitzöffnung überragt wird.

2. Antriebsmagnet nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Eisenkern (1, 10) gegen Längsverschiebung im Spulenkörper (3) durch Formschluß gesichert ist.

3. Antriebsmagnet nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Eisenkern (1, 10) mit einem oder mehreren rechtwinklig zu seiner Achse vorspringenden Ansätzen (7, 9) versehen ist, die am Spulenkörper (3) mit Anschlagflächen zusammenwirken.

4. Antriebsmagnet nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlagflächen von den einander abgewandten Flächen der äußeren Spulenflansche (8) gebildet werden.

5. Antriebsmagnet nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlagsflächen von einander zugewandten Flächen (15, 16) von den Wickelraum unterteilenden Innenflanschen der Spule gebildet werden.

6. Antriebsmagnet nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an den Außenflächen der Spulenflansche (8) Ansätze (20) vorgesehen sind, die sich in Achsrichtung erstrecken und mit je einer ihrer Begrenzungsflächen fluchtend an eine der seitlichen Begrenzungsflächen des Spulenhohlraumes anschließen.

7. Antriebsmagnet nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Ansätze (20) an den Außenflächen der Spulenflansche (8) zumindest mit je einem Durchgangsloch (21) versehen sind, deren parallele Achsen senkrecht zur Spulenachse verlaufen.

8. Antriebsmagnet nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Eisenkern (1, 10) in seinen Endbereichen mit Durchgangslöchern (22) versehen ist, die mit den Durchgangslöchern (21) in den Ansätzen (20) des Spulenkörpers (3) fluchten.

9. Antriebsmagnet nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Eisenkern (1, 10) durch nasenartige Vorsprünge (17) am Spulenkörper (3) in seiner Lage im Schlitz (2) gehalten ist.

10. Antriebsmagnet nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die nasenartigen Vorsprünge (17) einstückig mit dem Spulenkörper (3) hergestellt sind.

11. Antriebsmagnet nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die nasenarligen Vorsprünge (17) des Spulenkörpers (3) sich von Ansätzen an den Außenflächen der Spulenflansche (8) in die Schlitzebene hinein erstrecken.

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