DE7142492U

DE7142492U - Gleichstrom Hubmagnet

Info

Publication number: DE7142492U
Application number: DE7142492U
Authority: DE
Original assignee: Binder Magnete GmbH
Current assignee: Binder Magnete GmbH
Publication date: 1972-02-03

Description

betreffend
Gleichstrom-Hubmagnet

Die Neuerung bezieht sich auf die Ausbildung der Pole eines Gleichstrom-Hubmagneten im Bereich des Arbeitsluftspaltes zur Erzielung einer bestimmten Abhängigkeit der Kägnexfcräit über dem Hub.

Es gibt seit langem Möglichkeiten, durch entsprechende Ausbildung der PolfBchen im Bereich des Arbeitsluftspaltes eines Gleichstrom-Hubmagneten die Magnetkraft über dem Hub in bestimmten Grenzen zu beeinflussen. Bei ausreichendem Hub sind dabei Magnetkraft-Hub-Kennlinien mit ansteigender, waagerechter und fallender Charakteristik möglich. Handelt es sich um sehr kurze Hübe, dann kann durch die bekannten Beeinflussungsmöglichkeiten lediglich die Hub-Anfangskraft etwas erhöht werden. Ein nahezu waagerechter Kurvenverlauf ist jedoch nicht möglich. Bei Hydraulik-Steuermagneten sowie Bremslüftmagneten besteht die Forderung, kurz vor Hubende einen bestimmten Magnetkraftverlauf zu erhalten.

Fig. 1 zeigt, wie z.B. der Tauchanker oder Kolben 3 und der Polkern 6 eines die Erregerspule 1 umschließenden Eisenrückens 2 zur Führung des magnetischen Flusses bei einem

Gleichstrom-Hubmagneten mit einem entsprechenden Arbeitsluftspalt ausgebildet sein müssen, um eine fallende Magnetkraft-Hub-Kenniinie, wie sie in Fig. 2 dargestellt ist, zu erhalten. Hier ist der Polkern 6 hohlzylindrisch ausgebildet, damit eine mit dem Tauchanker 3 fest verbundene Stoßstange zur Übertragung der magnetischen Kräfte bei elektrischer Erregung der Spule 1 hindurchreichen kann. Die Magnetkraft steigt an, bis der Tauchanker 3 die Stirnfläche des Kohlzylindrischen Vorsprungs des Polkerns 6 erreicht hat und steigt dann weiter während des Eintauchens des Ankers 3 in den zylindrischen Teil des Polkerns ah. Bei dieser Art der Beeinflussung der Magnetkraft-Hub-Kennlinie durch die geometrische Formgebung des Polkerns liegt ein Teil der Hubarbeit außerhalb des Arbeitsbereichs des Magneten und bleibt ungenutzt, weshalb er einen schlechten Ausnützungsfaktörhat.

Eine verbesserte Beeinflussung der Magnetkraft-Hub-Kennlinie ist dann erreicht, wenn wenigstens ein durch den Tauchanker gegenüber dem feststehenden Polkern bewegbarer Polkern am Arbeitsluftspalt, der in der Ruhelage des Ankers mit Abstand von diesem gehalten ist, vorgesehen wird. Bei hohlzylindrischem Polkern sind auch die längsverschieblichen Polkerne zylindrisch und zum Kolbenanker koaxial längsverschieblich. Eine so aufwendige Konstruktion rechtfertigt sich nicht in allen Anwendungsfällen;bei Bremslüftmagneten können Geräusche von den längsverschieblichen Polkernen ausgehen.

Der Neuerung liegt die Aufgabe zugrunde, die aufgeführten ^achteile zu beseitigen und eine bessere, konstruktiv unaufwendige Beeinflussungsmöglichkeit zur Erzielung einer bestimmten Abhängigkeit der Magnetkraft vom Hub zu schaffen, die über die Beseitigung der Nachteile hinaus als Grundlage für neue Anwendungsfälle dient.

Diese Aufgabe ist für einen Gleichstrom-Hubmagneten, dessen feststehender Polkern an der dem beweglichen Tauchanker zugewandten Stirnseite zur Beeinflussung der Magnetkraft-Hub-Kennlinie abgesetzt ist, iÄSfces. für Hydraulik-Steuermagnete sowie Bremslüftmagnete, gemäß der Neuerung dadurch gelöst, daß der Polkern und der Tauchanker an ihren einander zugewandten Stirnseiten nahezu spielfrei ineinanderpassend stufenförmig abgesetzt sind und der Tauchanker beim Hub in den Polkern ganz einläuft. Eine gute Abflachung der Kennlinie kurz vor Ende des Hubs erreicht man bereits mit awei Stufen im Tauchanker und im Polkern. Eine noch weitgehendere Beeinflussung läßt sich λ mit drei Stufen an den einander zugewandten Stirnseiten von Polkern und Tauchanker erzielen.

Wie eingangs ausgeführt, ist es bekannt, eine bestimmte Magnetkraft-Hub-Kennlinie durch die besondere geometrische Formgebung de» Polkern» zu erzielen. Entsprechend ist es auch bekannt, dem Anker eine bestimmte geometrische Form zu geben. Es ist daher zur weit<-~*en Beeinflussung Magnetkraft-Hub-Kennlinie des Hubmangeten nach der Neuerung vorgesehen, daß der feststehende Polkern und/oder der Tauchanker zusätzlich eine hierzu bekannte geometrische Formgebung aufweisen.

j Die Neuerung und vorteilhafte Ausgestaltungen von Einzelheiten der Neuerung sind anhand einer Zeichnung an zwei Ausführungsbeispielen näher erläutert, in der zeigt:

Fig. 3 einen rotationssymmetrischen neuerungsgemäßen Hubmagneten im Halbschnitt mit lediglich zwei Stufen am ortsfesten Polkern und am beweglichen Tauchanker,

Fig. 4 die Magnetkraft-Hub-Kennlinie des Hubmagneten nach Fig. 3,

Fig. 5 einen rotationssymmetrischen neuerungsgemäßen Hubmagneten im Halbschnitt, der zusätzlich zur Ausbildung gemäß Fig. 3 , am ortsfesten Polkern einen bekannten

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zur Ankerkolbenstirnfläche gerichteten, sich verjüngenden Fortsatz aufweist, und

Fig. 6 die Magnetkraft-Hub-Kennlinie des Hubmagneten nach Fig. 5«

Der Hubmanget nach Fig. 3 besteht aus der Erregerspule 1, die von dem Eisenrücken 2 zur Führung des magnetischen Flusses umschlossen ist. Mit dem Tauchanker oder Ankerkolben 3 fest verbunden ist eine Stoßstange 4 zur Übertragung der magnetischen Kräfte, die bei elektrischer Erregung der Spule 1 auf den Kolben 3 wirken. Der Polkern 6 weist in seiner dem Kolben 3 zugewandten Stirnseite zwei Stufen 7 auf. Ebenso hat der Tauchanker 3 an der dem Polkern 6 zugewandten Seite zwei Stufen 5, die den zwei Stufen 7 des Polkerns 6 wie Matrize zu Patrize derart entsprechen, daß der Tauchanker in den Polkern 6 nahezu spielfrei einlaufen kann.

Nachdem der Tauchanker 3 den in Fig. 3 angedeuteten Hub 8 zurückgelegt hat, schlägt dieser mit seiner Stirnwand auf den Polkern 6 auf. Die Stirnflächen des Polkerns 6 und des Tauchankers 3 sind durch eine antimagnetische Scheibe ζ; zur Verminderung von Remanenzkräften distanziert. Vergleicht man den in Fig. gezeigten Verlauf der Magnetkraft über dem Hub mit dem des in Fig. 1 dargestellten bekannten Hubmangneten nach Fig- 2, so erkennt man die höhere Kraft an der Hubstelle 8. Die neuerungsgemäße Beeinflussung der Kennlinie und deren Verlauf sind vorteilhaft bei Bremslüftmagneten. Die Hagnetkraft läßt sich hier gut an die Belastungslinie 10 anpassen, wobei sich dies als höheres Bremsmoment sowie günstigere Geräuschdämpfung auswirkt.

Insbesondere zur Betätigung von Hydraulik-SteueTmagneten eignet sich die Ausbildung des Hubmagneten nach Fig. 5» bei dem am Polkern zusätzlich eine bekannte Formgebung zur Kennlinien-Beeinflussung vorgesehen ist. Der Polkern 11 ist zusätz-

lieh mit einem herkömmlichen, dem Tauchanker zugewandten spitz auslaufenden Fortsatz 12 als Steuerteil versehen, in den der Kolben bei Erregung der Spule einläuft. Im ersten Teilhub 13 erfolgt die Beeinflussung oder Steuerung der Magnetkraft vorwiegend vom Fortsatz 12. Im zweiten Teilhub 14, sh. Fig. 5, übernehmen die Stufenkanten 15 und 16 die Steuerung mit. Es wird ein Magnetkraft-Hub-Verlauf gemäß Fig. 6 erreicht, der sich gut an eine Belastung 17, wie sie bei Hydrauliksteuermagneten vorliegt, anpaßt.

Vorzugsweise stehen die Stufen 5, 15 am Tauchanker 3 vor, während die Stufen 7, 16 am Polkern zurückgesetzt sind, wie dies bei den dargestellten Äusführungsformen der Fall ist.

Durch die Kombination der neuerungsgemäßen Ausbildung eines Hubmagneten mit den bisher bekannten Möglichkeiten kann der Magnetkraftverlauf über dem Hub in breiten Grenzen variiert werden.

Schutzansprüche

Claims

Schutzansprüche

1. Elektromagnetischer Gleichstrom-Hubmagnet, dessen feststehender Polkern an der dem beweglichen Tauchanker zugewandten Stirnseite zur Beeinflussung d?r Magnetkraft-Hub-Kennlinie abgesetzt ist, insbes!? Bremslüftmagnet, dadurch gekennzeichnet , daß der Polkern ($,11) und der Tauchanker (3) an ihren einander zugewandten Stirnseiten nahezu spielfrei ineinander-passend stufenförmig abgesetzt sind und der Tauchanker beim Hub in den Polkern ganz einläuft.^

2 > Hubmagnet nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß am Tauchanker (3) zwei Stufen (5) und an dem Polkern (6) zwei Stufen (7) vorgesehen sind.

3.

Hubmagnet nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß am Tauchanker (3) drei Stufen (5) am Polkern (6) drei Stufen (7) vorgesehen sind./

4. Hubmagnet nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet , daß der feststehende Polkern (6, 11) und/oder der Tauchanker (3) zur weiteren Beeinflussung der Magneftkraft-Hub-Kennlinie zusätzlich eine hierzu bekannte geometrische Formgebung aufweisen. /

5. Hubmagnet nach Ansjruch 4, insbes. Hydrauliksteuermagnet, dadurch gekennzeichnet , daß an der Stirnfläche des Polkerns (11) ein dem Tauchanker (3) zugewandter, sich verjüngender bekannter Fortsatz (12) vorgesehen ist, in den der Tauchanker beim Hub einläuft, bevor er mit seinen Stufen in die des Polkerns einläuft.

6. Hubmanget nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet , daß die Stufen (5, 15) &m Tauchanker (3) vorstehen und die Stufen (J, 16) am Polkern (6, 11) zurückgesetzt sind. /