DE4128983A1 - Polarisierter hubmagnet - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen polarisierten Hubmagneten mit einem U-förmigen, rahmenförmigen Joch, in dem eine Erregerspule angeordnet ist, wobei am Boden des Joches ein zylindrisches Kernstück vorgesehen ist, das in den Innenraum der Erregerspule eintaucht, wobei das Kern­ stück als Gegenpol für einen im Innenraum der Erreger­ spule längsbeweglich geführten Tauchanker vorgesehen ist, und bei dem zur Beeinflussung des Ankers mindestens ein Permanentmagnet vorgesehen ist.

Derartig polarisierte Magnetsysteme weisen vorzugsweise zwei stabile Stellungen auf, wobei der Anker durch eine interne oder externe Federkraft in der einen Stellung (Hubanfangsstellung) gehalten wird, und bei Bestromung der Magnetspule wird der Anker vom Kern angezogen und in die andere Stellung (Hubendstellung) bewegt. In dieser Stellung wird der Anker durch die Haltekraft eines Per­ manentmagneten festgehalten. Durch einen Löschimpuls kann die permanentmagnetische Haltekraft gegen Null ge­ steuert werden, wonach der Anker durch die Federkraft wieder in die Anfangslage bewegt wird.

Es sind polarisierte Magnetsysteme bekannt, bei denen ein oder mehrere Permanentmagnete fest in den elektroma­ gnetischen Kreis eingefügt sind. Dabei sind die Perma­ nentmagnete entweder in den Kern, den Anker oder zwi­ schen dem Joch und den Flußeinleitstücken am Ankereintritt in den Elektromagneten eingesetzt. Dadurch bedingt sind diese Systeme, vom Aufbau und der Fertigung her gesehen, aufwendig ausgebildet.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, ein Mag­ netsystem der eingangs genannten Art so auszubilden, daß ein einfacher, unkritischer und preiswerter Aufbau ermöglicht wird.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß auf die Innensei­ ten der Jochschenkel jeweils ein Permanentmagnet aufge­ setzt ist, dessen Polarisierung so gerichtet ist, daß der eine Pol direkt zum metallischen Jochschenkel und der andere Pol zum freien Luftraum zum Anker hin weist.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist im Anspruch 2 angegeben.

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbe­ sondere darin, daß das erfindungsgemäße Magnetsystem äußerst einfach und preiswert herstellbar ist, da das Einfügen des bzw. der Permanentmagnete durch einfaches Aufsetzen auf die inneren Seitenflächen der Jochschenkel erfolgt, wo sie z. B. mittels eines Tropfens Kleber fi­ xiert werden. Die sonst üblichen Aussparungen im Eisen­ kreis des Magnetsystems bzw. die Herstellung eines mehr­ teiligen Eisenkreises mit zwischen zwei Eisenkreisteilen eingefügten und aufwendig justierten bzw. befestigten Permanentmagneten ist dabei nicht erforderlich.

Das Einfügen des/der Permanentmagnete ist auch deswegen sehr einfach, weil eine absolut genaue Positionierung des/der Permanentmagnete und die Einhaltung engster To­ leranzen bezüglich der Lage des/der Magnete ebenfalls nicht erforderlich ist.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeich­ nung dargestellt und wird im folgenden näher beschrie­ ben. Es zeigen

Fig. 1 eine teilweise geschnittene Ansicht eines polarisierten Hubmagneten,

Fig. 2 eine Seitenansicht des Hubmagneten gemäß Fig. 1,

Fig. 3 die Draufsicht auf den Hubmagneten gemäß Fig. 1, und

Fig. 4 bis 6 schematische Darstellungen der Feldlinien in einem polarisierten Hubmagneten.

Der in den Fig. 1 bis 3 dargestellte polarisierte Hub­ magnet besteht im wesentlichen aus einem rahmenförmigen, U-förmigen Joch 1, einer Deckplatte 2, einer Erreger­ spule 3 und einem in einer rohrförmigen, zentrischen Ausnehmung 4 eines Spulenkörpers 5 geführten Tauchanker 6. Am Boden des Joches ist ein zur Innenseite des Mag­ netsystems weisendes Kernstück 7 als elektromagnetischer Gegenpol für den Tauchanker angeordnet, wobei das Kernstück in die rohrförmige Ausnehmung 4 des Spulenkör­ pers eintaucht.

Der Tauchanker ist an seinem unteren Ende mit einem Ab­ satz 8 versehen, auf den eine Druckfeder 9 aufgeschoben ist. Schließlich sind auf den Innenseiten 10 der Joch­ schenkel 11 flache, quaderförmige Permanentmagnete 12 angeordnet. Die Polarisierungsrichtung dieser Permanent­ magnete verläuft dabei von deren Auflagefläche an dem jeweiligen Jochschenkel zur gegenüberliegenden, zum Magnetsystem-Innenraum weisenden Seite. Die Permanent­ magnete sind etwa mittig - bezogen auf die Längsaus­ dehnung der Jochschenkel - auf die Innenseiten der Jochschenkel aufgesetzt und z. B. mittels eines Tropfens geeigneten Klebers befestigt. Die Permanentmagnete liegen somit auf der einen Seite am Jochschenkel an, während die andere Seite frei zum Luftraum weist und über die Luftstrecke einen Streufluß in den Tauchanker einspeist. Dadurch wird auf den Tauchanker eine perma­ nentmagnetische Kraft ausgeübt, die diesen verschieben kann, wobei etwa in der Hubmitte (angedeutete Stellung M des Tauchankers) eine kraftneutrale Zone entsteht, in der der Anker verharren kann. Von hier aus kann der Anker durch eine nicht näher dargestellte externe Kraft entweder in die Hubanfangslage A oder in die Hubendlage E (Anlage am Kernstück) bewegt werden. In der Hubendlage wird der Anker durch permanentmagnetische Kraftwirkung haftend gehalten.

Aus der Mittellage M oder der Hubanfangslage A heraus kann der Anker durch Beaufschlagung der Erregerwicklung mit einem entsprechend gerichteten Stromimpuls in die Hubendlage E gesteuert werden, wo er schließlich perma­ nent haftet. Ein elektrischer Löschimpuls mit entgegen­ gesetzter Richtung löscht die permanentmagnetische Haft­ wirkung, und der Tauchanker bewegt sich durch die Kraft der internen Druckfeder 9 in die Mittellage M, oder durch eine zusätzliche externe Kraft, oder je nach Aus­ legung durch die interne Federkraft, in die Hubanfangs­ lage A.

Je nach Erfordernis, d. h. je nach der Größe der erfor­ derlichen permanentmagnetischen Kraftwirkung kann ggfs. auch nur ein einziger Permanentmagnet in das Magnetsy­ stem eingesetzt sein.

Des weiteren kann eine derartige Anordnung eines Perma­ nentmagneten in einem Magnetsystem ggfs. auch bei Hub­ magneten in der sog. "offenen Bauart" Anwendung finden.

In den Fig. 4 bis 6 ist der Feldlinienverlauf in einem polarisierten Hubmagenten schematisch dargestellt. Dabei zeigt Fig. 4 den Feldlinienverlauf bei der stabilen Stellung des Tauchankers 6 in der Mittellage M.

Fig. 5 zeigt den Feldlinienverlauf in der stabilen Stel­ lung (permanentmagnetische Haftung) des Tauchankers in der Hubendstellung E, und Fig. 6 zeigt den Feldlinien­ verlauf in der Hubendstellung E des Tauchankers bei Be­ stromung der Erregerspule mit einem Strom, der so ge­ richtet ist, daß der Tauchanker in die Hubendstellung bewegt wurde.

Durch einen Pfeil ist dabei jeweils die Richtung der auf den Tauchanker ausgeübten Kraft F gekennzeichnet.

Claims (2)

1. Polarisierter Hubmagnet mit einem U-förmigen, rah­ menförmigen Joch, in dem eine Erregerspule angeord­ net ist, wobei am Boden des Joches ein zylindrisches Kernstück vorgesehen ist, das in den Innenraum der Erregerspule eintaucht, wobei das Kernstück als Ge­ genpol für einen im Innenraum der Erregerspule längsbeweglich geführten Tauchanker vorgesehen ist, und bei dem zur Beeinflussung des Ankers mindestens ein Permanentmagnet vorgesehen ist, dadurch gekenn­ zeichnet, daß auf die Innenseiten (10) der Jochschenkel (11) jeweils ein Permanentmagnet (12) aufgesetzt ist, dessen Polarisierung so gerichtet ist, daß der eine Pol direkt zum metallischen Jochschenkel und der andere Pol zum freien Luftraum zum Anker (6) hin­ weist.

2. Polarisierter Hubmagnet nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Permanentmagnete (12) etwa mittig in bezug auf die Längsausdehnung der Jochschenkel (11) ange­ ordnet sind.