EP0133885A1 - Method of manufacturing the magnetic core of a solenoid-actuated device - Google Patents

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EP0133885A1 EP84106904A EP84106904A EP0133885A1 EP 0133885 A1 EP0133885 A1 EP 0133885A1 EP 84106904 A EP84106904 A EP 84106904A EP 84106904 A EP84106904 A EP 84106904A EP 0133885 A1 EP0133885 A1 EP 0133885A1
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Abstract

1. Process for the production of the magnet body of a lifting magnet, consisting of a housing which receives the magnet coil and which is constructed of a magnetizable material, and of an armature guide tube, which is disposed coaxially in the housing and which is constructed of a magnetizable material, the guide tube having a separating joint constructed of a non-magnetizable material, characterized by the following process steps : a) in one end face of the housing, which is present in the first instance as a block-shaped blank, an axial blind bore is produced, which has a depth corresponding to the position of the separating joint and the internal diameter of which is at least equal to the external diameter of the guide tube ; b) a non-magnetizable ring in the form of the separating joint and, subsequent thereto in an axial direction, a tube piece constructed of a magnetizable material, are inserted into the blind bore, the external diameter of the ring and of the tube piece being substantially equal to the internal diameter of the blind bore, and the internal diameter of the ring and of the tube piece being equal to the internal diameter of the guide tube or preferably smaller than the latter ; c) the ring is soldered at one of its axial end faces to the base of the blind bore and at its other axial end face to the tube piece ; d) the blind bore is extended with the internal diameter of the guide tube to the axial lenght of the latter, the internal diameters of the tube piece and of the ring being enlarged, if appropriate, on the internal diameter of the guide tube ; e) in the end face of the housing on which the armature guide tube bore is visible, an annular space to receive the magnet coil is produced, which annular space is coaxial with the blind bore and has an internal diameter equal to the external diameter of the guide tube and a depth corresponding to the axial rear end of the magnet coil.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen des Magnetkörpers eines Hubmagneten gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The invention relates to a method for producing the magnetic body of a lifting magnet according to the preamble of patent claim 1.

Der Magnetkörper eines Magneten besteht aus einem Gehäuse und einem koaxial in dem Gehäuse angeordneten Anker-Führungsrohr. Die Magnetspule sitzt koaxial auf dem Führungsrohr und wird von dem Gehäuse umschlossen. Das Gehäuse und das Führungsrohr bestehen aus einem das von der Magnetspule erzeugte Magnetfeld führenden magnetisierbaren Werkstoff. Das Führungsrohr weist eine nicht magnetisierbare Trennfuge auf, die durch den Anker magnetisch überbrückt wird. Die Form der Trennfuge und der Endstirnfläche des Ankers bestimmen die Kennlinie des Hubmagneten.The magnetic body of a magnet consists of a housing and an armature guide tube arranged coaxially in the housing. The solenoid coaxially sits on the guide tube and is enclosed by the housing. The housing and the guide tube consist of a leading the magnetic field generated by the solenoid magnetizable material. The guide tube has a non-magnetizable joint that is magnetically bridged by the armature. The shape of the parting line and the end face of the anchor determine the characteristic of the solenoid.

Nach einem bekannten Verfahren wird der Magnetkörper eines Hubmagneten in der Weise hergestellt, daß in das zunächst als blockförmiger Rohling vorliegende Gehäuse eine Sackbohrung eingebracht wird, deren Durchmesser dem Außendurchmesser der Magnetspule entspricht. Die Tiefe der Sackbohrung reicht bis zu dem axial hinteren Ende der Magnetspule. Zentrisch wird diese Sackbohrung mit dem geringeren Außendurchmesser des Führungsrohres verlängert. Das Führungsrohr mit der nicht magnetisierbaren Trennfuge wird separat hergestellt und in diese zentrische Bohrung eingesetzt.According to a known method, the magnetic body of a lifting magnet is manufactured in such a way that a blind hole is made in the housing, which is initially in the form of a block-shaped blank, the diameter of which corresponds to the outside diameter of the magnet coil. The depth of the blind hole extends to the axially rear end of the solenoid. This blind bore is extended centrally with the smaller outside diameter of the guide tube. The guide tube with the non-magnetizable parting line is manufactured separately and inserted in this central bore.

Die separate Herstellung des Führungsrohres mit der Trennfuge ist technisch aufwendig. Weiter bedeutet das Einsetzen des Führungsrohres in das Gehäuse einen zusätzlichen Montageaufwand. Außerdem ist es notwendig, für eine Abdichtung zwischen dem Führungsrohr und dem Gehäuse zu sorgen.The separate production of the guide tube with the parting line is technically complex. Furthermore, inserting the guide tube into the housing means additional assembly effort. It is also necessary to provide a seal between the guide tube and the housing.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Herstellen des Magnetkörpers eines Hubmagneten zu schaffen, das technisch einfacher ist und den Montageaufwand verringert.The invention has for its object to provide a method for producing the magnetic body of a lifting magnet that is technically simpler and reduces the assembly effort.

Diese Aufgabe wird bei einem Verfahren der eingangs genannten Gattung erfindungsgemäß gelöst durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils des Patentanspruchs 1.This object is achieved according to the invention in a method of the type mentioned at the outset by the features of the characterizing part of patent claim 1.

Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.Advantageous embodiments of the invention are specified in the subclaims.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird das Führungsrohr zumindest mit seinem axial hinter der Trennfuge liegenden Teil einstückig mit dem Gehäuse hergestellt. Dadurch entfällt der Montageschritt des Einsetzens des Führungsrohres in das Gehäuse. Weiter entfällt die Bearbeitung der zentrischen Bohrung des Gehäuses für das Einsetzes des Führungsrohres und die Bearbeitung des Außenumfangs des Führungsrohres für das exakte Einpassen in diese Bohrung. Schließlich macht die einstückige Ausbildung des Führungsrohres mit dem Gehäuse sämtliche Dichtungsmaßnahmen zwischen Führungsrohr und Gehäuse überflüssig.In the method according to the invention, the guide tube is produced in one piece with the housing, at least with its part lying axially behind the parting line. This eliminates the assembly step of inserting the guide tube into the housing. Furthermore, the machining of the central bore of the housing for the insertion of the guide tube and the machining of the outer circumference of the guide tube for the exact fitting into this bore are omitted. Finally, the one-piece design of the guide tube with the housing makes all sealing measures between the guide tube and the housing superfluous.

Außerdem ist die Herstellung des Führungsrohres mit der nicht magnetisierbaren Trennfuge außerordentlich vereinfacht. Der Ring aus dem nicht magnetisierbaren Material und das Rohrstück werden in die zunächst hergestellte Sackbohrung eingesetzt, wobei keine Feinbearbeitung der Innen- und Außenflächen dieser Teile notwendig sind. Der Ring wird an seinen beiden axialen Stirnflächen mit dem Gehäuse bzw. dem Rohrstück verlötet, was vorzugsweise in einem einzigen einfachen Arbeitsgang durch Erhitzen des Rohlings des Gehäuses bewirkt werden kann. Anschließend wird in einem einzigen Arbeitsgang der Innendurchmesser des Rohrstückes und der Innendurchmesser des Ringes auf den erforderlichen Innendurchmesser des Führungsrohres erweitert und gleichzeitig die Bohrung auf die erforderliche axiale Länge des Führungsrohres verlängert.In addition, the manufacture of the guide tube with the non-magnetizable joint is extremely simplified. The ring made of the non-magnetizable material and the pipe piece are inserted into the blind hole initially produced, with no finishing of the inner and outer surfaces of these parts being necessary. The ring is soldered to the housing or the tube piece on its two axial end faces, which can preferably be achieved in a single simple operation by heating the blank of the housing. The inside diameter of the pipe section and the inside diameter of the ring are then expanded to the required inside diameter of the guide tube in a single operation and are the same timely extended the bore to the required axial length of the guide tube.

Zur Aufnahme der Magnetspule wird ein Ringraum hergestellt, dessen Innendurchmesser dem Außendurchmesser des Führungsrohres entspricht und vorzugsweise etwas kleiner ist als der ursprüngliche Außendurchmesser des Rohrstückes und des nicht magnetisierbaren Ringes. Die axiale Tiefe des Ringraumes entspricht der aufzunehmende Magnetspule. Bei der Herstellung des Ringraumes vorzugsweise mittels eines Tieflochbohrers wird somit gleichzeitig die Bearbeitung des Außenumfanges des Rohrstückes und des nicht magnetisierbaren Ringes und die Herstellung des einstückig mit dem Gehäuse zusammenhängenden axial hinteren Teiles des Führungsrohres durchgeführt.To accommodate the magnetic coil, an annular space is produced, the inside diameter of which corresponds to the outside diameter of the guide tube and is preferably somewhat smaller than the original outside diameter of the tube piece and the non-magnetizable ring. The axial depth of the annulus corresponds to the magnetic coil to be accommodated. In the manufacture of the annular space, preferably by means of a deep hole drill, the machining of the outer circumference of the tube piece and the non-magnetizable ring and the manufacture of the axially rear part of the guide tube which is integral with the housing are thus carried out simultaneously.

Vorteilhafterweise kann das Aufbohren des Rohrstückes und die Verlängerung der zentrischen Bohrung zusammen mit der Herstellung des Ringraumes in einem Arbeitsgang mit einem entsprechend ausgebildeten Werkzeug erfolgen.Advantageously, the pipe section is bored out and the central bore is lengthened together with the production of the annular space in one operation using a suitably designed tool.

Im folgenden wird die Erfindung anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen:

  • Fig. 1 : im Axialschnitt und in Stirnansicht die für das Verfahren benötigten Rohteile und
  • Fig. 2 : im Axialschnitt und in Stirnansicht den fertigen Magnetkörper.
The invention is explained in more detail below with reference to an embodiment shown in the drawing. Show it:
  • Fig. 1: in axial section and in front view, the raw parts required for the process and
  • Fig. 2: in axial section and in front view of the finished magnetic body.

Ein Gehäuse 1 des Magnetkörpers liegt zunächst als blockförmiger Rohling mit quadratischem Querschnitt vor. In diesen Rohling des Gehäuses 1 wird, wie Fig. 1 zeigt, zunächst eine axiale Sackbohrung 4 in eine Stirnfläche gebohrt. Die axiale Tiefe dieser Sackbohrung 4 entspricht der Lage der nicht magnetisierbaren Trennfuge des fertigen Magnetkörpers. Der Außendurchmesser der Sackbohrung 4 ist etwas größer als der Außendurchmesser des Führungsrohres des fertigen Magnetkörpers.A housing 1 of the magnetic body is initially in the form of a block-shaped blank with a square cross section. In this blank of the housing 1, as shown in FIG. 1, an axial blind bore 4 is first drilled in an end face. The axial depth of this blind bore 4 corresponds to the position of the non-magnetizable joint of the finished magnetic body. The outside diameter of the blind bore 4 is somewhat larger than the outside diameter of the guide tube of the finished magnet body.

In die Sackbohrung 4 wird zunächst ein Ring 2 aus einem nicht magnetisierbaren Werkstoff eingesetzt, der im wesentlichen die Form der Trennfuge des fertigen AnkerFührungsrohres aufweist; d.h. seine axial vordere Stirnfläche erweitert sich konisch nach vorne. Axial anschließend an den Ring 2 wird ein Rohrstück 3 aus dem magnetisierbaren Werkstoff des Gehäuses 1 in die Sackbohrung 4 eingesetzt. Die hintere Stirnfläche des Rohstückes 3 ist konisch ausgebildet, so daß sie dicht an der rückwärtigen Stirnfläche des Ringes 2 anstößt.In the blind bore 4, a ring 2 made of a non-magnetizable material is first inserted, which essentially has the shape of the parting line of the finished anchor guide tube; i.e. its axially front end face widens conically forward. Axially following the ring 2, a piece of pipe 3 made of the magnetizable material of the housing 1 is inserted into the blind bore 4. The rear end face of the blank 3 is conical, so that it abuts the rear end face of the ring 2.

Die Außendurchmesser des Ringes 2 und des Rohrstückes 3 entsprechen dem Durchmesser der Sackbohrung 4. Der Außendurchmesser des Rohrstückes 3 kann insbesondere so gewählt sein, daß das Rohrstück 3 im Preßsitz in der Sackbohrung 4 sitzt und somit auch den Ring 2 am Grund der Sackbohrung 4 und an der konischen Stirnfläche des Rohrstückes anliegend axial festhält.The outer diameter of the ring 2 and the pipe section 3 correspond to the diameter of the blind hole 4. The outer diameter of the pipe section 3 can in particular be chosen so that the pipe section 3 is press-fit in the blind hole 4 and thus also the ring 2 at the bottom of the blind hole 4 and axially adheres to the conical end face of the pipe section.

Der Innendurchmesser des Ringes 2 und vorzugsweise auch der Innendurchmesser des Rohrstückes 3 sind kleiner als der Innendurchmesser des fertigen Führungsrohres.The inner diameter of the ring 2 and preferably also the inner diameter of the pipe section 3 are smaller than the inner diameter of the finished guide tube.

Es wird nun Lötmaterial innen an die Stoßfuge des Ringes 2 mit dem Grund der Sackbohrung 4 einerseits und mit dem Rohrstück 3 andererseits gebracht. Das gesamte Gehäuse 1 .wird dann auf die Fließtemperatur des Lötmaterials erhitzt, so daß das Lötmaterial in die Stoßfugen zwischen dem Ring 2 und dem Gehäuse 1 bzw. dem Rohrstück 3 einfließt und diese Fugen verlötet.Solder material is now brought inside to the butt joint of the ring 2 with the bottom of the blind hole 4 on the one hand and with the pipe section 3 on the other. The entire housing 1. Is then heated to the flow temperature of the soldering material, so that the soldering material flows into the butt joints between the ring 2 and the housing 1 or the pipe section 3 and these joints are soldered.

In einem anschließenden Arbeitsgang wird der Innendurchmesser des Ringes 2 und ggf. der Innendurchmesser des Rohrstückes 3 auf den Innendurchmesser des fertigen Führungsrohres erweitert und diese Bohrung über den Grund der Sackbohrung 4 axial nach hinten verlängert, bis die erforderliche axiale Tiefe des fertigen Führungsrohres erreicht ist, wie Fig. 2 zeigt. Koaxial zu dieser zentrischen Bohrung wird in dem Gehäuse 1 ein zylindrischer Ringraum 6 erzeugt, der bis zu einer axiale Tiefe führt, die dem axial hinteren Ende der aufzunehmenden Magnetspule entspricht. Der Innendurchmesser des Ringraumes 6 entspricht dem Außendurchmesser des fertigen Führungsrohres und ist etwas kleiner als der ursprüngliche Außenumfang des Rohrstückes 3 und des Ringes 2. Der Ringraum 6 wird vorzugsweise mittels eines Tieflochbohrers erzeugt. Eine weitere Rationalisierung des Herstellungs- verfahrens ergibt sich dadurch, daß die zentrische Bohrung des Führungsrohres und der Ringraum 6 gemeinsam mit einem einzigen Werkzeug hergestellt werden, das aus einem zentrischen Bohrer und einem diesen koaxial umgebendenfieflochbohrer besteht.In a subsequent operation, the inside diameter of the ring 2 and possibly the inside diameter of the pipe section 3 is expanded to the inside diameter of the finished guide tube and this bore is extended axially backwards over the bottom of the blind bore 4 until the required axial depth of the finished guide tube is reached, as Fig. 2 shows. Coaxial to this central bore, a cylindrical annular space 6 is produced in the housing 1, which leads to an axial depth which corresponds to the axially rear end of the magnet coil to be accommodated. The inner diameter of the annular space 6 corresponds to the outer diameter of the finished guide tube and is somewhat smaller than the original outer circumference of the tube piece 3 and the ring 2. The annular space 6 is preferably produced by means of a deep hole drill. A further rationalization of production - the method results from the fact that the central bore of the guide tube and the annular space 6 are formed together with a single tool, the one composed of a central drill bit and coaxially umgebendenfieflochbohrer.

Der fertige Magnetkörper ist in Fig. 2 dargestellt. Zwischen der zentrischen Bohrung und dem Ringraum 6 wird das Anker-Führungsrohr gebildet. Dieses besteht aus einem axial hinteren Abschnitt 7, der einstückig mit dem Gehäuse 1 ausgebildet ist, aus der anschließenden durch den Ring 2 gebildeten nicht magnetisierbaren Trennfuge und aus einem durch das Rohrstück 3 gebildeten anschließenden vorderen , axialen Abschnitt. Der Ringraum 6, in welchen die Magnetspule eingesetzt wird, wird an einer Seitenfläche des Gehäuses 1 mit einem axial verlaufenden Durchbruch 8 versehen, durch den die elektrischen Anschlüsse der Magnetspule geführt werden. Nach dem Einsetzen der Magnetspule in den Ringraum 6 und des Ankers in das Führungsrohr, wird auf das axial vordere Ende in bekannter Weise ein Deckel zum magnetisch leitenden Abschluß des Gehäuses 1 gesetzt, der mit einem Anschlag für den Anker in das Führungsrohr hineinragt.The finished magnetic body is shown in Fig. 2. The anchor guide tube is formed between the central bore and the annular space 6. This consists of an axially rear section 7, which is formed in one piece with the housing 1, from the subsequent non-magnetizable separating joint formed by the ring 2 and from a subsequent front axial section formed by the pipe section 3. The annular space 6, in which the magnetic coil is used, is provided on one side surface of the housing 1 with an axially extending opening 8 through which the electrical connections of the magnetic coil are guided. After inserting the magnet coil in the annular space 6 and the armature in the guide tube, a cover for the magnetically conductive closure of the housing 1 is placed on the axially front end in a known manner, which protrudes into the guide tube with a stop for the armature.

Claims (6)

1. Verfahren zum Herstellen des Magnetkörpers eines Hub- magneten, bestehend aus einem die Magnetspule aufnehmenden Gehäuse aus einem magnetisierbaren Werkstoff und aus einem koaxial in dem Gehäuse angeordneten Anker-Führungsrohr aus einem magnetisierbaren Werkstoff, wobei das Führungsrohr eine Trennfuge aus einem nicht magnetisierbaren Werkstoff aufweist, gekennzeichnet durch die folgenden Verfahrensschritte: a) in einer Stirnfläche des zunächst als blockförmiger Rohling vorliegenden Gehäuses wird eine axiale Sackbohrung mit einer der Trennfugenlage entsprechenden Tiefe erzeugt, deren Innendurchmesser mindestens gleich dem Außendurchmesser des Führungsrohres ist; b) in die Sackbohrung werden ein nicht magnetisierbarer Ring in der Form der Trennfuge und axial anschließend ein Rohrstück aus einem magnetisierbaren Werkstoff eingesetzt, wobei der Außendurchmesser des Ringes und des Rohrstückes im wesentlichen gleich dem Innendurchmesser der Sackbohrung und der Innendurchmesser des Ringes und des Rohrstückes gleich dem Innendurchmesser des Führungsrohres oder vorzugsweise kleiner als dieser ist; c) der Ring wird an seiner einen axialen Stirnfläche mit dem Grund der Sackbohrung und an seiner anderen axialen Stirnfläche mit dem Rohrstück verlötet; d) die Sackbohrung wird mit dem Innendurchmesser des Führungsrohres auf dessen axiale Länge verlängert, wobei ggf. die Innendurchmesser des Rohrstückes und des Ringes auf dem Innendurchmesser des Führungsrohres erweitert werden; e) in der Stirnfläche des Gehäuses, auf welcher die Anker-Führungsroh rbohruig sichtbar ist, wird ein zur Sackbohrung koaxialer Ringraum für die Aufnahme der Magnetspule erzeugt, dessen innerer Durchmesser gleich dem Außendurchmesser des Führungsrohres ist und dessen Tiefe dem axialen hinteren Ende der Magnetspule entspricht. 1. A method for manufacturing the magnetic body of a stroke - magnets consisting of a magnetic coil-receiving housing of a magnetizable material and of a coaxially arranged in the housing armature guide tube of a magnetizable material, the guide tube having a parting line of a non-magnetizable material , characterized by the following process steps: a) in an end face of the housing, which is initially in the form of a block-shaped blank, an axial blind bore is produced with a depth corresponding to the parting line, the inside diameter of which is at least equal to the outside diameter of the guide tube; b) a non-magnetizable ring in the form of the parting line and then axially a tube piece made of a magnetizable material are used in the blind bore, the outer diameter of the ring and the tube piece being substantially equal to the inner diameter of the blind bore and the inner diameter of the ring and the tube piece equal to the inner diameter of the guide tube or preferably smaller than this; c) the ring is soldered at one axial end face to the bottom of the blind bore and at its other axial end face to the pipe section; d) the blind bore is extended to the axial length of the inner tube of the guide tube, the inner diameter of the tube piece and the ring being expanded to the inner diameter of the guide tube; e) in the end face of the housing, on which the armature guide tube can be seen, an annular space which is coaxial with the blind bore for receiving the magnet coil is produced, the inner diameter of which is equal to the outer diameter of the guide tube and the depth of which corresponds to the axial rear end of the magnet coil . 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zum Verlöten der Stirnflächen des Ringes das Gehäuse insgesamt auf die Fließtemperatur des Lötmaterials erwärmt wird.2. The method according to claim 1, characterized in that for soldering the end faces of the ring, the housing as a whole is heated to the flow temperature of the soldering material. 3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verlängerung der Sackbohrung, ggf. die Erweiterung der Innendurchmesser des Rohrstückes und des Ringes und die Erzeugung des Ringraumes in einem Arbeitsgang durchgeführt werden.3. The method according to claim 1, characterized in that the extension of the blind hole, possibly the expansion of the inner diameter of the pipe section and the ring and the generation of the annular space can be carried out in one operation. 4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Ringraum mittels eines Tieflochbohrers erzeugt wird.4. The method according to claim 1, characterized in that the annular space is generated by means of a deep hole drill. 5. Verfahren nach Anspruch 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß zur Verlängerung der Sackbohrung und zur Erzeugung des Ringraumes ein Werkzeug verwendet wird, das aus einem zentrischen und einem diesen koaxial umschließenden Tiefloch- bohrer besteht.5. The method according to claim 3 and 4, characterized in that a tool is used to extend the blind bore and to produce the annular space, which consists of a central and a coaxially enclosing T iefloch- drill. 6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohrstück passend in die Sackbohrung eingesetzt wird.6. The method according to claim 1, characterized in that the tube piece is inserted appropriately into the blind hole.
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