DE2639274A1

DE2639274A1 - Elektromagnet mit ankerschwingungsdaempfung

Info

Publication number: DE2639274A1
Application number: DE19762639274
Authority: DE
Inventors: Guenter Ing Grad Hirt; Gerhard Ing Grad Mutz; Dieter Ing Grad Szymanski
Original assignee: Binder Magnete GmbH
Current assignee: Binder Magnete GmbH
Priority date: 1976-09-01
Filing date: 1976-09-01
Publication date: 1978-03-02
Also published as: DE2639274B2

Description

Elektromagnet mit Ankerschwingunsdämpfung
Die Erfindung betrifft einen Elektromagneten mit Ankerschwingungsdämpfung, insbesondere für den Antrieb von Aufzeichnungselementen in Aufzeichnungsgeräten, bei dem der Anker durch Einschalten des Magneten aus der Ruhestellung in die Arbeitsstellung gebracht und aus dieser durch Rückstellmittel in die Ruhestellung zurückgebracht wird.
Bei derartigen Elektromagnetantriebssystemen erhält der Elektromagnet einen Betätigungsimpuls und zieht daraufhin den Anker an, dessen Bewegung sich mittel - oder unmittelbar auf ein den gewünschten Vorgang (Drucken, Stanzen o. ä.) ausführendes mechanisches Glied überträgt.
Nach Abklingen des Betätigungsimpulses kehrt der Anker unter der Wirkung von Rückholmitteln wie Federn, Rückholmagneten usw. wieder in die Ausgangslage zurück. Dort prallt er mit der auf dem Rückweg gewonnenen kinetischen Energie auf einen Anschlag oder dergleichen auf, wird zurückgeworfen und prellt noch einige Zeit bis zum Abbau der Energie hin und her.
Um Beschädigungen beim Aufprall zu verhindern und den dabei entstehenden Lärm und die Aufprallbewegung zu dämpfen, versieht man die Aufschlagstelle nach der DT - OS 14 59 653 und der DT - AS 21 19 415 mit elastisch verformbaren Auflagen aus speziellen Kunststoffmaterialien, die eine große innere Reibung haben und einen Teil der Gesamtenergie in Wärme umsetzen. Trotz dieser Dämpfung führt der Anker jedoch noch einige Vor- und Rückwärtsbewegungen durch. Während dieser Bewegungen ist es jedoch ohne Nachteile für den Druck- oder Stanzvorgang nicht möglich den Elektromagneten erneut zu betätigen. Wird zu einem Zeitpunkt vor dem Ruhezeitpunkt des Ankers dem Elektromagneten ein neuer Betätigungsimpuls zugeführt, ergeben sich unterschiedliche Folgen, je nachdem, ob der Elektromagnet den Anker während einer Vor- oder Rückwärtsbewegung anzieht. Im ersteren Fall wird der Anker mit stärkerer Wuchtiangezogen, und die Rückstellkräfte reichen evt. nicht aus, ihn bis zum Eintreffen des nächsten Betätigungsimpulses in die Ruhelage zu befördern. Zieht der Magnet den Anker dagegen während einer Rückwärtsbewegung an, so wird die Anzugskraft geschwächt.
In beiden Fällen kommt es dabei zu Beeinträchtigungen des Druck- oder Stanzbildes, weil sowohl Aufschlagkraft als auch die Geschwindigkeit unterschiedlich sind.
Insbesondere wird durch die lange Ausschwingdauer des Ankers auch die marx. mögliche Schalthäufigkeit des Elektromagneten stark reduziert.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, bei impulsbetätigten Elektromagnetantriebsystemen den zeitlichen Ablauf und die Größe der Schwingung des Ankers so gering zu halten, daß die Schalthäufigkeit wesentlich heraufgesetzt werden kann, daß die thermische Belastung der Dämpfungsmassen herabgesetzt wird und ein resonanzfreies Arbeiten möglich ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der in seine Ruhelage zurückkommende Anker auf eine axial beweglich angeordnete Prallmasse aufprallt, welche nach Zurücklegen eines Abstandes auf einen axial festgelegten Dämpfungsring aufprallt. Dabei findet beim Aufprall des Ankers auf die Prallmasse eine erste Energieumwandlung statt, die unter anderem wesentlich von der Stoßzahl, der axialen Beweglichkeit der Prallmasse und den Massenverhältnissen abhängig ist. Zur Beeinflussung der Stoßzahl sind der Anker mit einer Prallplatte und die Prallmasse mit einer Aufprallplatte an ihren aufeinandertreffenden Stirnseiten versehen. Der verbleibende Rest der kinetischen Energie von Anker und Prallmasse und die potentielle Energie der für die Rückwärtsbewegung des Ankers vorgesehenen Druckfeder wird in einer zweiten Energieumwandlung beim Aufprall auf den axial festgesetzten Dämpfungsring abgebaut. Der von der Prallmasse zu überwindende Abstand und der Ruhestellungspunkt des Ankers sind durch einen Gewindestift bzw.
eine Einstellmutter einstellbar. Die Prallplatte dient außer zur Beeinflussung der Stoßzahl auch noch zur Führung des Ankers im Magneten.
Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen darin, daß durch die Reduzierung der Schwingungsdauer und die Größe der Schwingung eine wesentliche Steigerung der Schalthäufigkeit, eine Herabsetzung der thermischen Belastung bei der Energieumwandlung und ein resonanz freies Arbeiten erreicht wird.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden anhand der Figur beschrieben, die einen Längsschnitt eines erfindungsgemäßen Elektromagneten mit Ankerschwingungsdämpfung zeigt.
Der in der Figur dargestellte Elektromagnet hat ein Gehäuse 1 mit einer darin eingesetzten Spule 2. Der Abschluß des auf einer Seite offenen Gehäuses wird durch einen Deckel 3 gebildet. Gehäuse und Deckel werden im Innenraum durch eine unmagnetische Buchse 4 voneinander getrennt. Es bilden sich die Magnetpole 5 und 6. Im Innenraum befindet sich der Anker 7, die Prallmasse 8, der Dämpfungsring 9 und der von Außen einstellbare Gewindestift 10 mit seiner Kontermutter 11.
Mit dem Anker ist auf der einen Stirnseite eine durch den Deckel nach Außen geführte Drucknadel 12 und auf der. anderen Stirnseite eine Prallplatte 13 verbunden.
Durch eine zwischen Deckel und Anker angeordnete Feder 14 wird dieser in Richtung Prallmasse gedruckt und kommt an der mit der Prallmasse verbundenen Aufprallplatte 15 zum Anliegen. Durch Anlegen einer Spannung wird der Anker entgegen der Federkraft in Richtung des Magnetpols 6 gezogen. In gleicher Richtung folgt die Prallmasse solange nach, bis der durch die Einsteilmutter 16 einstellbare Abstand a zu Null wird. Dieses Nachfolgen wird durch eine zwischen der Prallmasse und dem Gewindestift angeordnete Druckfeder 17 bewirkt. Die einstellung des Abstandes a hat so zu erfolgen, daß der nach dem Abschalten des Magneten durch Federkraft in seine Ausgangslage zurückkehrende Anker auf die Prallmasse auftrifft und diese dann einen dem Abstand "a" entsprechenden Weg zurücklegt, bis sie auf den sich an dem Gewindestift abstützenden Dämpfungsring aufprallt.
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Claims

Patentansprüche ( 1 Elektromagnet mit Ankerschwingunsdämpfung, insbesondere für den Antrieb von Aufzeichnungselementen in Aufzeichnungsgeräten, bei dem der Anker durch Einschalten des Elektromagneten aus der Ruhestellung in die Arbeitsstellung und aus dieser durch Rückstellmittel in die Ruhestellung zurückgebracht wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Anker (7) an seiner Stirnseite mit einer Prallplatte (13) versehen ist, welche bei der Rückwärtsbewegung des Ankers in seine Ruhestellung auf eine in axialer Richtung beweglich angeordneten Prallmasse (8) mit einer stirnseitig angeordneten Aufprallplatte (15) aufprallt und daß die Prallmasse nach Zurücklegen eines einstellbaren Abstandes auf einen Dämpfungsring (9) aufprallt.
2. Elektromagnet nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß über einen Gewindestift (10) der Ruhestellungspunkt des Ankers einstellbar ist.
3. Elektromagnet nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Prallplatte gleichzeitig als Ankerführung zur Anwendung kommt.