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Die
Erfindung betrifft einen auch als Anlasserschütz bezeichneten elektromagnetischen
Betätigungsschalter
einer Einspurvorrichtung eines Kraftfahrzeuganlassers.
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Die
Erfindung betrifft im einzelnen ein Anlasserschütz für einen Verbrennungsmotor,
insbesondere eines Kraftfahrzeugs, umfassend eine ringförmige Spule,
die einen zylindrischen Magnetkern umgibt, der in einer Bohrung
der Spule axial verschiebbar gelagert ist, wobei ein hinteres Teilstück des beweglichen
Kerns außerhalb
der ortsfesten Spule axial vorsteht, wobei sich eine äußere Rückstellfeder
des beweglichen Magnetkerns in axialer Anlage gegen einen angefügten äußeren radialen
Kragen des hinteren Teilstücks
des beweglichen Magnetkerns und den Spulenkörper befindet, wobei der bewegliche Magnetkern
eine Innenbohrung enthält,
die an seinem hinteren Ende mündet
und die den Durchgang eines Verbindungsstifts ermöglicht,
dessen hinteres Ende mit einem Betätigungshebel des Einspurritzels verbunden
ist, der zur Vorderseite der Bohrung durch eine Innenfeder elastisch
zurückstellt
wird, die axial zusammengedrückt
zwischen einer vorderen Schulterfläche des Verbindungsstifts und
einer hinteren Schulterfläche
des beweglichen Magnetkerns gelagert ist und die an einem vorderen
Boden der Bohrung zur Auflage kommen kann, um durch den beweglichen
Magnetkern des Anlassers in einer geradlinigen Verschiebung mitgenommen
zu werden.
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Das
Magnetfeld, das durch den um den Spulenkörper eines Schützes gewickelten
elektrischen Leiter erzeugt wird, folgt Magnetlinien, die in etwa axial
im Innern der Spule verlaufen und die Form von Schleifen aufweisen,
die außerhalb
der Spule in sich geschlossen sind.
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Nach
einer bekannten Gestaltung handelt es sich bei dem beweglichen Magnetkern
in der Regel um ein Weicheisenteil, das es, unabhängig von
seiner jeweiligen axialen Position in der Bohrung der Spule, ermöglicht,
die Kontinuität
des Durchgangs des Magnetflusses zwischen dem Gestell und dem beweglichen
Magnetkern sicherzustellen. Die Feldlinien schließen sich
daher in unmittelbarer Nähe
der Spule, wodurch es möglich
wird, den Wirkungsgrad des Elektromagneten zu erhöhen und
die durch diesen aufgenommene elektrische Leistung zu verringern.
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Herkömmlicherweise
wird der bewegliche Magnetkern durch Drehen hergestellt, da er komplexe
Formen aufweist, wie etwa eine hintere Schulterfläche der
Innenbohrung des beweglichen Magnetkerns, die eine Auflage für die Innenfeder
des Verbindungsstifts bildet, oder etwa eine am Boden der Bohrung
des beweglichen Magnetkerns angeordnete vordere Fläche, die
dazu bestimmt ist, eine vordere Platte zum Verschluss der Bohrung
des beweglichen Magnetkerns nach dem Einbau der Bauteile in der Bohrung
aufzunehmen.
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Bei
einer derartigen Herstellung ergibt sich ein hoher Kostenaufwand
für dieses
Teil im Rahmen einer Großserienfertigung.
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Nach
einer bekannten Gestaltung ist bereits vorgeschlagen worden, an
der Rückseite
des beweglichen Magnetkerns einen Teller anzufügen, der einen angefügten äußeren Kragen
umfasst, um die Formen des beweglichen Magnetkerns zu vereinfachen.
Durch diese Gestaltung wird zwar der bewegliche Magnetkern teilweise
vereinfacht; sie ermöglicht jedoch
nicht die Ausführung
der hinteren Schulterfläche
der Bohrung des beweglichen Magnetkerns und der vorderen Fläche zur
Aufnahme der Verschlussplatte nach einem anderen Verfahren als durch
Drehen, und die Herstellung des beweglichen Magnetkerns bleibt weiterhin
kostenaufwendig, insoweit der äußere Kragen
keine durch Drehen ausführbare Form
aufweist und vorzugsweise ein angefügtes Teil sein muss.
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Die
EP-A-0 643 411 offenbart ein Anlasserschütz eines Verbrennungsmotors
entsprechend dem Oberbegriff des unabhängigen Anspruchs 1.
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Um
die Formen des beweglichen Kerns zu vereinfachen und die Anwendung
eines anderen, weniger kostenaufwendigen Verfahrens, wie etwa Strangpressen,
zu ermöglichen,
schlägt
die Erfindung einen beweglichen Magnetkern mit einer vereinfachten
hinteren Schulterfläche
der Bohrung des beweglichen Magnetkerns und einem vereinfachten Verschluss
des Bodens der Bohrung vor.
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Dazu
schlägt
die Erfindung ein Anlasserschütz
für einen
Verbrennungsmotor, insbesondere eines Kraftfahrzeugs, vor, umfassend
eine ringförmige
Spule, die einen zylindrischen Magnetkern umgibt, der in einer Bohrung
der Spule axial verschiebbar gelagert ist, wobei ein hinteres Teilstück des beweglichen
Magnetkerns außerhalb
der ortsfesten Spule axial vorsteht, wobei sich eine äußere Rückstellfeder
des beweglichen Magnetkerns in axialer Anlage an einem angefügten äußeren radialen
Kragen des hinteren Teilstücks
des beweglichen Magnetkerns befindet, wobei der bewegliche Magnetkern eine
Innenbohrung enthält,
die an seinem hinteren Ende mündet,
das vor dem Kragen angeordnet ist, und die den Durchgang eines Verbindungsstifts
ermöglicht,
dessen hinteres Ende mit einem Betätigungshebel des Einspurritzels
verbunden ist, der zur Vorderseite der Bohrung durch eine Innenfeder
elastisch zurückstellt
wird, die axial zusammengedrückt gegen
eine vordere Schulterfläche
des Verbindungsstifts und eine hintere Schulterfläche des
beweglichen Magnetkerns gelagert ist und deren vorderes Ende an
einem vorderen Boden der Bohrung zur Auflage kommen kann, um durch
den beweglichen Magnetkern des Anlassers in einer geradlinigen Verschiebung
mitgenommen zu werden, dadurch gekennzeichnet, dass der vordere
Boden der Bohrung einstückig
mit dem Körper
des beweglichen Magnetkerns ausgeführt ist und dass ein am hinteren
Ende des beweglichen Magnetkerns angefügter Teller die hintere Schulterfläche der
Bohrung des beweglichen Magnetkerns und den äußeren Kragen umfasst.
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Nach
anderen Merkmalen der Erfindung ist folgendes vorgesehen:
- – Der äußere Kragen
ist am hinteren Ende des Tellers angeordnet, und die Schulterfläche der Bohrung
des beweglichen Magnetkerns bildet einen vorderen Boden des Tellers,
der für
den Durchgang des Verbindungsstifts durchbohrt ist und der sich
axial nach vorn im Anschlag gegen die hintere Abschlussfläche des
Körpers
des Kerns befindet.
- – Der
Außendurchmesser
des Körpers
des Tellers ist in etwa gleich dem Durchmesser des Körpers des
beweglichen Magnetkerns, so dass der Teller den Körper des
beweglichen Magnetkerns axial nach hinten verlängert.
- – Der
vordere Boden des Tellers ist am hinteren Ende des Körpers des
beweglichen Magnetkerns angeschweißt.
- – Der
Teller umfasst wenigstens zwei Arme, die sich über den vorderen Boden des
Tellers hinaus und gegenüber
dem Umfang des beweglichen Magnetkerns axial nach vorn erstrecken.
- – Die
Arme umfassen an ihren vorderen Enden Abwinklungen, die zur Achse
des beweglichen Magnetkerns hin radial umgestülpt sind.
- – Die
Arme sind aus dem vorderen Boden des Tellers ausgeschnitten und
rechtwinklig umgebogen.
- – Der
Teller ist auf dem beweglichen Magnetkern durch eine axiale Stauchung
des Werkstoffs des hinteren Endes des Körpers des beweglichen Magnetkerns
aufgepresst, die einen Umfangswulst bildet, der axial zwischen dem
hinteren Ende des Körpers
des beweglichen Magnetkerns und den Abwinklungen der Arme angeordnet
ist, um die Arme axial zu sichern.
- – Die
Abwinklungen der Arme sind radial in eine Auskehlung eingepasst,
die im Umfang des Körpers
des beweglichen Magnetkerns eingearbeitet ist.
- – Der
Teller ist auf dem beweglichen Magnetkern durch eine axiale Stauchung
des Werkstoffs des Umfangs des beweglichen Magnetkerns aufgepresst,
die radial und nach hinten einen Werkstoffrückfluss in Löcher bewirkt,
die gegenüber
in den Armen angeordnet sind.
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Weitere
Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden
detaillierten Beschreibung, zu deren Verständnis auf die beigefügten Zeichnungen
Bezug genommen wird. Darin zeigen im einzelnen:
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1 eine
Axialschnittansicht eines Anlassers mit einem Anlasserschütz nach
dem Stand der Technik;
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2 eine
Axialschnittansicht eines beweglichen Magnetkerns, an dem ein Teller
nach einer ersten Ausführungsart
der Erfindung angeschweißt
ist;
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3 eine
Axialschnittansicht eines beweglichen Magnetkerns, an dem ein Teller
nach einer zweiten Ausführungsart
der Erfindung aufgepresst ist;
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4 eine
Ansicht nach 3, in der nach einer rückseitigen
Axialansicht ein Teller nach der zweiten Ausführungsart der Erfindung dargestellt
ist;
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5 eine
Axialschnittansicht des Tellers von 4;
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6 eine
Axialschnittansicht eines beweglichen Magnetkerns, an dem ein Teller
nach einer dritten Ausführungsart
der Erfindung eingepasst ist;
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7 eine
entlang der Linie 7-7 von 9 ausgeführte Schnittansicht
eines beweglichen Magnetkerns, an dem ein Teller nach einer vierten
Ausführungsart
der Erfindung aufgepresst ist;
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8 ein
Detail F8 von 7 zur Darstellung der Befestigung
der Arme des Tellers am beweglichen Magnetkern;
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9 eine
entlang der Linie 9-9 von 10 ausgeführte Ansicht,
in der in einer rückseitigen
Axialansicht der in 7 dargestellte Teller dargestellt ist;
und
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10 eine
entlang der Linie 10-10 von 9 ausgeführte Axialschnittansicht
des in 7 dargestellten Tellers.
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In
der nachfolgenden Beschreibung bezeichnen identische Bezugsnummern
jeweils identische Teile bzw. Teile mit gleichartigen Funktionen.
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In 1 ist
ein Anlasser 10 dargestellt, der zur Ausrüstung eines
(nicht dargestellten) Verbrennungsmotors eines Kraftfahrzeugs be stimmt
ist. Der Anlasser 10 besteht im wesentlichen aus einem
Gehäuse 12,
in dessen Innern ein Einspurritzel 14 angeordnet ist, das
gleitend verschiebbar an einem Ende einer Welle 16 gelagert
ist. Die Welle 16 wird durch einen Elektromotor 18 des
Anlassers 10 drehend angetrieben.
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Die
Verschiebebewegungen des Einspurritzels 14 werden durch
einen Hebel oder eine Gabel 20 bewirkt, die im Innern des
Gehäuses 12 schwenkbar
um eine horizontale geometrische Achse X-X gelagert ist.
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Das
untere freie Ende 22 des Betätigungshebels 20 wirkt
auf einen Mitnehmer 24 des Einspurritzels 14 ein,
während
sein oberes freies Ende 25 mit einem Verbindungsstift 26 verbunden
ist, der zu einem elektromagnetischen Schütz 30 gehört, das
am oberen Teil des Anlassers 10 angeordnet ist.
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Nach
einer bekannten Gestaltung umfasst das Schütz 30 einen beweglichen
Magnetkern 32, dessen Bewegungen durch eine Spule 34 entlang
einer horizontalen Achse Y-Y senkrecht zur Schwenkachse X-X des
Hebels 20 gesteuert werden.
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Der
bewegliche Magnetkern 32 ist ein allgemeines Teil mit hohlzylindrischer
Ringform, das durch seine zylindrische Außenfläche verschiebbar geführt wird
und dessen Innenbohrung 36 den Verbindungsstift 26 sowie
eine Schraubendruckfeder 38 aufnimmt.
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Das
hintere Ende 40 der Feder 38 kommt gegen eine
hintere Schulterfläche 42 der
Bohrung 36 des beweglichen Magnetkerns 32 zur
Anlage, während
das vordere Ende 44 der Feder 38 gegen eine vordere
Schulterfläche
des Verbindungsstifts 26 zur Anlage kommt, die an einem
am vorderen freien Ende des Verbindungsstifts 26 angeordneten
Kopf 46 angebracht ist.
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Im übrigen kann
der Verbindungsstift 26 über seinen Kopf 46 an
einem vorderen Boden 48 zur Anlage kommen, der aus einer
plattenförmigen
Verschlussscheibe zum Verschließen
der Bohrung 36 besteht, die in einer zylindrischen Aufnahme 50 des beweglichen
Magnetkerns 32 eingepresst ist, wobei der Verbindungsstift 26 in
einer geradlinigen Bewegung entlang der Achse Y-Y und nach hinten
durch den beweglichen Kern 32 bei der Betätigung oder Freigabe
des Elektromagneten mitgenommen werden kann, der aus dem beweglichen
Magnetkern 32 und der Spule 34 besteht.
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Nach
dem Stand der Technik ist die hintere ringförmige Schulterfläche 42 einstückig mit
dem Körper
des beweglichen Magnetkerns 32 ausgeführt, und das hintere Ende 52 des
beweglichen Magnetkerns 32, das axial nach hinten außerhalb
der ortsfesten Spule 34 vorsteht, umfasst einen angefügten Teller 54,
der auf dem hinteren Ende 52 des beweglichen Magnetkerns 32 aufgepresst
ist und der an seinem Umfang einen Kragen 56 umfasst, der
sich radial nach außen
erstreckt und der dazu bestimmt ist, als Auflage für eine äußere Rückstellfeder 58 zur Rückstellung
des beweglichen Magnetkerns 32 zu seiner in 1 veranschaulichten
hinteren Ruheposition zu dienen. Dabei stellt die Feder 58 den
beweglichen Magnetkern 32 elastisch nach hinten zurück, wobei
sie zwischen dem Kragen 56 und dem Gestell 31 des
Anlasserschützes 30 zur
Auflage kommt.
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2 veranschaulicht
eine erste Ausführungsart
der Erfindung, bei der ein neuer angefügter Teller 54 am
hinteren Ende 52 des beweglichen Magnetkerns 32 angeordnet
ist.
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Der
bewegliche Magnetkern 32 unterscheidet sich deutlich von
dem vorstehend unter Bezugnahme auf 1 beschriebenen
beweglichen Magnetkern, insofern die Bohrung 36 des beweglichen Kerns 32 an
der Rückseite
des beweglichen Magnetkerns 32 mündet und an der Vorderseite
geschlossen ist.
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Der
vordere Boden 48 der Bohrung 36 besteht daher
nicht mehr, wie vorstehend im Zusammenhang mit dem Stand der Technik
beschrieben, aus einer angefügten
Scheibe, sondern er ist einstückig
mit dem Körper
des beweglichen Magnetkerns 32 ausgeführt.
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Der
rohrförmige
Körper
des angefügten
Tellers 54 weist außen
einen Durchmesser auf, der in etwa gleich dem Durchmesser des beweglichen
Magnetkerns 32 ist, wobei er an seinem hinteren Ende den
vorstehend unter Bezugnahme auf 1 beschriebenen
Kragen 56 umfasst.
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Die
Bohrung 36 umfasst keine hintere ringförmige Innenfläche mehr
wie vorstehend unter Bezugnahme auf 1 beschrieben,
sondern sie mündet
in die hintere freie ringförmige
Abschlussfläche 52 des
Kerns 32.
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Die
hintere radiale Schulter der Bohrung 36 des beweglichen
Magnetkerns 32 besteht aus einem Boden 62 des
Tellers 54, dessen mittiges Loch 60 mit einem
Durchmesser, der größer als
der Durchmesser des Verbindungsstifts 26 ist, axiale und
vertikale Auslenkungen des Verbindungsstifts 26 zulässt, wenn sich
dessen hinteres Ende zusammen mit dem Ende 25 des Betätigungshebels 20 verschiebt.
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Der
mittlere Teil des Bodens 62 des Tellers 54, der
sich radial nach innen gegenüber
der Bohrung 36 erstreckt, bildet die hintere ringförmige Schulterfläche 42,
welche die Auflage der inneren Rückstellfeder 38 zur
Rückstellung
des Verbindungsstifts 26 ermöglicht.
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Der
Teller 54 umfasst daher für sich allein die beiden Auflageflächen 56 und 42 der äußeren Rückstellfeder 58 für die Rückstellung
des beweglichen Magnetkerns 32 und der inneren Rückstellfeder 38 für die Rückstellung
des Verbindungsstifts 26.
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Bei
dieser Ausführungsart
ist der Teller 54 vorteilhafterweise am Umfang seines Bodens 62 an den
Umfang des hinteren Endes 52 des beweglichen Magnetkerns 32 angeschweißt.
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Als
Variante kann der Boden 62 des Tellers 54 am hinteren
Ende 52 des beweglichen Magnetkerns 32 durch Punktschweißen angefügt oder
angeklebt sein.
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3 veranschaulicht
eine zweite Ausführungsart,
bei welcher der Teller 54 am hinteren Ende 52 des
beweglichen Magnetkerns 32 aufgepresst ist.
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Der
Teller 54 weist insgesamt eine ähnliche Form auf, wie sie unter
Bezugnahme auf 2 beschrieben wurde. Bei dieser
zweiten Ausführungsart der
Erfindung hat der rohrförmige
Körper
des Tellers 54 einen Durchmesser, der etwas größer als
der Außendurchmesser
des beweglichen Magnetkerns 32 ist, und er umfasst vorzugsweise
drei winklig in gleichmäßigen Abständen verteilte
Arme 64, die sich axial nach vorn erstrecken, so dass sie
dem Umfang des beweglichen Magnetkerns 32 zugekehrt sind. Die
Arme 64 umfassen an ihren vorderen Enden Abwinklungen 68,
deren Funktion darin besteht, eine Zentrierung des Tellers 54 am
Körper
des beweglichen Kerns 32 herbeizuführen.
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Vorteilhafterweise
kann der Teller 54 zum Beispiel durch Tiefziehen ausgeführt sein.
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Als
Variante kann der Teller 54 zum Zeitpunkt seiner Herstellung
aus einem ähnlichen
Teller 54 gebildet werden, wie er unter Bezugnahme auf 2 beschrieben
wurde, aus dessen Boden 62 durch Stanzen drei flache radiale
Ansätze
ausgeschnitten werden, die senkrecht und entlang der axialen Richtung
Y-Y zum Boden 62 umgebogen werden, um die Arme 64 zu
bilden, die sich axial nach vorn erstrecken.
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Beim
Zusammenbau wird der Teller 54 auf das hintere Ende 52 des
beweglichen Magnetkerns 32 aufgesteckt, bis der Boden 62 des
Tellers 64 axial gegen das hintere Ende 52 des
beweglichen Magnetkerns 32 zum Anschlag kommt. Vorteilhafterweise bildet
das hintere Ende 52 des beweglichen Magnetkerns 32 einen
nach vorn gerichteten axialen Anschlag für den Teller 54.
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Im übrigen wird
der Teller 54 gleichzeitig außen gehalten, damit er sich
nicht radial nach außen verformen
kann. Dabei dringt ein Aufpresswerkzeug axial entlang der Achse
Y-Y in das Innere des Tellers 54 in die beim Stanzen der
Arme 64 frei gelassenen Zwischenräume ein, die in 4 im
einzelnen zu erkennen sind, und es staucht das Ende 52 des
beweglichen Magnetkerns, wobei axial gegenüber den Armen 64 des
Tellers 54 ein Wulst 66 aus dem Werkstoff des
beweglichen Magnetkerns 32 gebildet wird, der die nach
hinten gerichtete axiale Sicherung der Arme 64 des Tellers 54 im
Verhältnis
zum beweglichen Magnetkern 32 ermöglicht. Insoweit der Teller 54 im übrigen axial
nach hinten über
seinen Boden 62 in Anlage am hinteren Ende 52 des
beweglichen Magnetkerns 32 gesichert wird, ist er starr
mit dem beweglichen Magnetkern 32 verbunden.
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6 veranschaulicht
eine dritte Ausführungsart,
bei welcher der Teller 54 nicht aufgepresst, sondern fest
am hinteren Ende 52 des beweglichen Magnetkerns 32 eingepasst
ist. Der Teller 54 ist im wesentlichen ähnlich wie der unter Bezugnahme
auf 3 beschriebene Teller 54 ausgeführt, und
er ist mit drei winklig in gleichmäßigen Abständen verteilten Armen 64 versehen,
die sich axial nach vorn in Kontakt mit dem Umfang des beweglichen
Magnetkerns 32 erstrecken. Die Arme 64 umfassen
an ihrem vorderen Ende Abwinklungen 68, die radial zur
Achse Y-Y des beweglichen Magnetkerns 32 hin umgestülpt sind
und die in dieser Ausführungsart
in einer äußeren radialen
Auskehlung 70 aufgenommen werden können, die am Umfang des beweglichen
Magnetkerns 32 eingearbeitet ist.
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Wie
dies in 6 zu erkennen ist, wird daher bei
der Anbringung des Tellers 54 am beweglichen Magnetkern 32 der
Teller 54 axial auf dem beweglichen Magnetkern 32 aufgesteckt,
wobei die Arme 64 kurzzeitig nach außen verformt werden, woraufhin die
Abwinklungen 68 der Arme 64 des Tellers 54 in die
Auskehlung 70 des beweglichen Magnetkerns 32 eindringen,
um dadurch seine axiale Sicherung herbeizuführen, während der Boden 62 des
Tellers 54 in Kontakt mit dem hinteren Ende 52 des
beweglichen Magnetkerns 32 kommt, um die axiale Sicherung
des Tellers 54 zu verbessern und eine genaue axiale Position 54 im
Verhältnis
zum Kern 32 zu bestimmen.
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Die 7 bis 10 veranschaulichen
eine vierte Ausführungsart,
bei welcher der Teller zwei diametral gegenüberliegende axiale Arme umfasst,
die am beweglichen Magnetkern 32 befestigt sind.
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Wie
dies in den 9 und 10 veranschaulicht
ist, umfasst der Teller 54 zwei Arme 64, die sich
axial nach vorn erstrecken und die in etwa die Form eines Kreisbogens
in einer Querebene senkrecht zur Achse Y-Y aufweisen. Die Arme 64 enthalten
jeweils zwei Löcher 71,
die sich in der gleichen Querebene befinden und die dazu bestimmt
sind, beim Aufpressen mit dem Körper
des beweglichen Magnetkerns 32 zusammenzuwirken, um die
Sicherung des Tellers 54 im Verhältnis zum beweglichen Magnetkern 32 herbeizuführen.
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Der
Teller 54 kann beispielsweise durch Tiefziehen oder durch
Stanzen und Biegen ausgeführt werden,
wobei die Arme zuvor aus dem Boden 62 des Deckels 54 ausgeschnitten
und anschließend senkrecht
zu diesem umgebogen werden, so dass sich, nachdem sich der Teller 54 in
Position auf dem beweglichen Magnetkern 32 befindet, diese
Elemente axial nach vorn erstrecken, wobei sie sich an den Umfang
des beweglichen Magnetkerns 32 anpassen.
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Bei
der Anbringung des Tellers 54 am beweglichen Magnetkern 32 wird
der Teller 54 axial auf dem beweglichen Magnetkern 32 aufgesteckt, bis sein
Boden 62 am hinteren Ende 52 des beweglichen Magnetkerns 32 zum
Anschlag kommt.
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Der
Teller 54 wird an seinem äußeren Umfang durch eine geeignete
Lehre gehalten, um zu verhindern, dass er sich beim Aufpressvorgang
verformt. Anschließend
dringt ein Aufpresswerkzeug in das Innere der Austiefung des Tellers 54 in
die durch das Ausstanzen der Arme 64 frei gelassenen Zwischenräume ein
und staucht das hintere Ende 52 des beweglichen Magnetkerns 32,
so dass der Werkstoff des beweglichen Magnetkerns 32 radial
nach außen gedrückt wird
und in die Löcher 71 des
Tellers 54 eindringt, wobei er ihn axial nach hinten sichert,
wie dies in der Detailansicht von 8 dargestellt
ist.
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Die
so ausgeführten
verschiedenen beweglichen Magnetkerne des Schützes 30 ermöglichen eine
erhebliche Senkung der Herstellungskosten.