DE2834725A1 - Axialer elektromagnet - Google Patents

Description

- 3 ^aten+arwälte

Dipl.-Ing. Dipl.-Chem. Dipl.-Ing.

E. Prinz - Dr. G. Hauser - G. Leiser

Ernsbergerstrasse 19 /,Q S H I 4.0

8 München 60

Unser Zeichen: L 1078 4.August 1978

LEDEX, INC.

Dayton, Ohio, V.St.A.

Axialer Elektromagnet

Die Erfindung bezieht sich auf einen axialen Elektromagnet, bei dem ein Ankerhohlraum durch Vereinigen eines magnetischen Basiselements und eines magnetischen Polstücks mit einer nichtmagnetischen Verbindungshülse gebildet wird, wobei das Polstück, die Hülse und das Basiselement ohne Schweißoder Schraubverbindungen durch die Druckwirkung der Windungen einer auf sie gewickelten elektrischen Spule zusammengehalten werden. Bei dieser Elektromagnetkonstruktion kann die Hülse aus Nichteisen-Material oder aus nichtmagnetischem Material aus einem Abschnitt eines billigen Rohrmaterials gebildet sein, das exakt auf eine gegebene Länge abgeschnitten ist, damit der Abstand zwischen dem magnetischen Polstück und dem Magnetischen Basiselement festgelegt wird.

Sowohl das Basiselement als auch das Polstück sind teleskopartig in die beiden Enden der Hülse eingesetzt. Die Erregungsspule weist Drahtwindungen auf,die unter Zugspannung auf die Außenfläche der Hülse gewickelt sind. Dies verursacht ein mechanisches Zusammenpressen der Hülse in den Bereichen, wo

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sie teleskopartig mit dem Basiselement und dem Polstück zusammengefügt ist, damit diese Teile miteinander verbunden werden; dabei ergibt sich eine wirksame Wärmeübertragung und eine feste mechanische Verbindung zwischen den Teilen.

Bei der erfindungsgemäßen Ausgestaltung des Elektromagnets erübrigt sich der herkömmliche Spulenkörper, auf den die Spule gewickelt ist, und es ergibt sich eine Elektromagnetkonstruktion, die in herkömmlicher Weise, d.h. mit trockenem Tauchkolben angewendet werden kann. Das Zusammendrücken der Hülse mit den teleskopartig eingeschobenen Abschnitten des Basiselements und des Polstücks ergibt eine Zusammenfügung dieser Teile zu einem einteiligen Wickelkörper, der
sich durch eine wirksame Wärmeleitfähigkeit und eine
hohe Festigkeit auszeichnet. Diese Konstruktion eignet sich besonders vorteilhaft bei der Herstellung proportional wirkender Elektromagnete, d.h. für Magnete, bei denen ein axialer Abschnitt eines sich verjüngenden
Polstücks durch die Bewegung eines zylindrischen Ankers wahlweise gesättigt wird, der unter dem Polstück liegt oder teleskopartig zu dem Polstück angeordnet ist, wie in der Zeichnung dargestellt ist.

Die Erfindung wird nun an Hand der Zeichnung beispielshalber erläutert.Es zeigen:

Fig.1 einen Längsschnitt durch einen erfindungsgemäßen Elektromagnet mit Trockenkolben und

Fig.2 einen Querschnitt längs der Linie 2-2 von Fig.3.

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Der insbesondere für die trockene Anwendung geeignete Elektromagnet ist in den Figuren 1 und 2 dargestellt. Das Gehäuse 110 besteht aus Eisen- oder Magnetmaterial; an seinem offenen Ende ist es mit einem vorderen Befestigungsflansch 111 versehen.

Die Spulenanordnung 112 besteht im wesentlichen aus drei getrennten Teilen, nämlich einem Basiselement 114, einem Polstück 115 und einer rohrförmigen Hülse 116. Das Basiselement und das Polstück betehen aus Eisenmaterial. Die nichtmagnetische Verbindungshülse 116 kann aus einem Abschnitt eines Rohrmaterials bestehen, das exakt auf eine gewünschte Länge zugeschnitten ist. Die Hülse legt den Abstand zwischen dem Polstück und dem Basiselement und somit einen Arbeitsmagnetluftspalt 116b fest. Für die Hülse 116 kann ein billiges Aluminium- oder Messingrohr oder dergleichen verwendet werden, wobei der Innendurchmesser so bemessen ist, daß ein Gleitsitz über die entsprechenden zylindrischen Abschnitte 11.4a und 115a der angrenzenden magnetflußführenden Teile entsteht. Die Endkappe 125 muß nicht strömungsmitteldicht angebracht sein, obgleich herkömmliche Dichtungen verwendet werden können, wo Staub, Flüssigkeiten oder andere Verunreinigungen erwartet werden. Die Endkappe 125 kann einfach im Preßsitz in das offene Ende des Gehäuses 110 eingedrückt sein, und sie kann entweder aus magnetischem oder aus nichtmagnetischem Material entsprechend den gewünschten Eigenschaften des Elektromagnets bestehen.

Der zylindrische Anker 120 wird an seinem Innenende von einer Lagerbüchse 128 gehalten. Die Lagerbüchse 128 weist eine auf dem Anker 120 angebrachte Innenfläche und eine Außenfläche auf, die einen engen Laufsitz mit der Innenfläche des zylindrischen Abschnitts 1i4a des Basiselements 114 bildet. Die Lagerbüchse kann aus

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gesintertem porösen Lagermetall, beispielsweise Bronze, bestehen, und sie kann in entsprechenden Fällen mit einem gewünschten Schmiermittel imprägniert sein. Eine zweite Lagerbüchse 129, die vorzugsweise aus dem gleichen Material wie die Lagerbüchse 128 besteht, ist im Endkappenabschnitt 125a angebracht; sie dient der verschiebbaren Führung des Schafts 122, so daß der Anker 120 an einem Ende in der Lagerbüchse 128 und am anderen Ende in der Lagerbüchse 129 unter Zusammenwirkung mit demSchaft 122 geführt wird.

Die Windungen der elektrischen Spiüe 150 sind direkt auf die Außenfläche der Hülse 116 gewickelt. Eine Schicht aus Isolierband, das mit etwas übertriebener Dicke dargestellt ist, wird vorzugsweise vor dem Wickeln der Spule angebracht, damit eine elektrische Isolierung für die Spule 150 entsteht. Die Spule 150 wird unter Zugspannung in den ringförmigen Raum gewickelt, der von den radialen Schultern des Polstücks und des Basiselements und der dazwischenliegenden zylindrischen Außenfläche der Hülse begrenzt wird. Dies hat zur Folge, daß die Hülse 116 mechanisch um die eingefügten zylindrischen Abschnitte 115a und 114a zusammengedrückt wird. Auf diese Weise ergeben sich eine ausgezeichnete Wärmeleitungsverbindung und eine ausgezeichnete mechanische Verbindung zwischen der Hülse 116 einerseits und den eingefügten Abschnitten des Basiselements und des Polstücks andrerseits.

In den Ankerhohlraum ist ein nichtmagnetisches Knopf mit einem Kopf 136 so angebracht, daß er gegen den Anker 120 stößt, wenn sich dieser in der zurückgezogenen Position befindet. Der Knopf 135 hindert den Anker 120 daran, direkt in Kontakt mit dem Basiselement 114 zu kommen.

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Der Schaft 122 kann sich natürlich auch vollständig durch den Anker 120 erstrecken; es kann auch eine geeignete Verbindung zum Anker über eine Öffnung im axialen Endabschnitt 1i4b des Basiselements 114 gebildet werden, damit ein elektrisches Rückkopplungssignal entsprechend den Ankerpositionen erzeugt wird. Eine solche Anordnung zur Erzeugung eines elektrischen Rückkoppluigssignals ist in der USA-Patentschrift 3 870 391 dargestellt.

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Claims (3)

1. Schw/Ba

   Patentanwälte

   Dipl.-lng. Dipl.-Chem. Dipl.-lng.

   E. Prinz - Dr. G. Hauser - G. Leiser

   Ernsbergerstrasse 19

   8 München 60

   Unser Zeichen; L 1078 4.August 1978

   LEDEX, INC.

   Dayton, Ohio, V.St.A.

   Patentansprüche

   Axialer Elektromagnet mit einem Anker, einer den Anker axial beweglich haltenden Stirnwand, einem Basiselement, einem Polstück und einer hohlen Verbindungshülse, die einen Ankerhohlraum zur Aufnahme des Ankers und eine äußere Spulenaufnahmefläche aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß das Basiselement (114) einen axial verlaufenden Abschnitt (Ii4a) enthält, der auf einer Innenfläche der VerbindungshUlse (ii6)ati einem Hülsenende teleskopartig aufgenommen ist, daß das Polstück (115) einen axialen Abschnitt (115a) aufweist, der an einer Innenfläche der Verbindungshülse (116) am anderen Hülsenende teleskopartig aufgenommen ist und axial im Abstand vom axialen Abschnitt des Basiselements zur Bildung eines Magnetluftspalts (Ii6b) liegt, und daß Windungen einer elektrischen Spule (150) unter Zugspannung auf die Verbindungshülse gewickelt sind, so daß die Hülse mit den axialen Abschnitten des Basiselements (114) und des Polstücks (115) mechanisch und in einer Wärmeleitungsbeziehung in Eingriff gehalten wird.

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   ORIGINAL INSPECTED
2. 2. Elektromagnet nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungshülse (116) ein Abschnitt aus einem Nichteisen-Rohrmaterial ist.
3. 3. Elektromagnet nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

   daß das Basiselement (114) eine radial aus der Verbindungshülse (116) ragende Schulter aufweist, die eine Wand einer Spulenausnehmung bildet, und daß das Polstück (115) ebenfalls eine radial aus der Verbindungshülse (116) ragende Schulter aufweist, die eine zweite Wand der Spulenausnehmung bildet.

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