EP0133885B1

EP0133885B1 - Verfahren zur Herstellung des Magnetkörpers eines Hubmagneten

Info

Publication number: EP0133885B1
Application number: EP84106904A
Authority: EP
Inventors: Horst Graf
Original assignee: Binder Magnete GmbH
Current assignee: Binder Magnete GmbH
Priority date: 1983-07-02
Filing date: 1984-06-16
Publication date: 1986-12-03
Also published as: EP0133885A1; DE3323886A1; DE3461572D1

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen des Magnetkörpers eines Hubmagneten gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 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.
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.
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.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Herstellen des Magnetkörpers eines Hubmagneten zu schaffen, das technisch einfacher ist und den Montageaufwand verringert. Diese Aufgabe wird bei einem Verfahren der eingangs genannten Gattung erfindungsgemäß gelöst durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils des Patentanspruchs 1.
Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
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.
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.
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.
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.
Im folgenden wird die Erfindung anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen :

Figur 1 im Axialschnitt und in Stirnansicht die für das Verfahren benötigten Rohteile und
Figur 2 im Axialschnitt und in Stirnansicht den fertigen Magnetkörper.

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.
In die Sackbohrung 4 wird zunächst ein Ring 2 aus einem nicht magnetisierbaren Werkstoff eingesetzt, der im wesentlichen die Form der Trennfuge des fertigen Anker-Führungsrohres 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.
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.
Der Innendurchmesser des Ringes 2 und vorzugsweise auch der Innendurchmesser des Rohrstückes 3 sind kleiner als der Innendurchmesser des fertigen Führungsrohres.
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.
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 Herstellungsverfahrens 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 umgebenden Tieflochbohrer besteht.
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.

Claims

1. Verfahren zum Herstellen des Magnetkörpers eines Hubmagneten, 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-Führungsrohrbohrung 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.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zum Verlöten der Stirnflächen des Ringes das Gehäuse insgesamt auf die Fließtemperatur des Lötmaterials erwärmt wird.

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.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Ringraum mittels eines Tieflochbohrers erzeugt wird.

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 Tieflochbohrer besteht.

6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohrstück passend in die Sackbohrung eingesetzt wird.