ES2373346T3

ES2373346T3 - ELECTROIMAN WITH AMORTIGUATION DISC.

Info

Publication number: ES2373346T3
Application number: ES08021708T
Authority: ES
Inventors: Gerhard Schöner
Original assignee: Kendrion Binder Magnete GmbH
Current assignee: Kendrion Binder Magnete GmbH
Priority date: 2008-12-15
Filing date: 2008-12-15
Publication date: 2012-02-02
Anticipated expiration: 2028-12-15
Also published as: EP2197002A1; PL2197002T3; ATE523886T1; EP2197002B1

Abstract

The electromagnet (1) comprises a housing (2), a field coil (3), a pole core (4), an adjustable armature (5) for the pole core, and a damping disk (6) arranged between the pole core and the armature. The damping disk is provided with a sliding lacquer coating, particularly made of polytetrafluoroethylene. The turned surface of the damping disk is provided with the sliding lacquer coating.

Description

Electroimán con disco de amortiguación Electromagnet with damping disk

La invención se refiere a un electroimán con un disco de amortiguación dispuesto entre un núcleo polar y un inducido desplazable, de acuerdo con el preámbulo de la reivindicación 1 de la patente. The invention relates to an electromagnet with a damping disk disposed between a polar core and a movable armature, in accordance with the preamble of claim 1 of the patent.

Si en un electroimán de este tipo se alimenta la bobina de excitación con corriente, el inducido se mueve a alta velocidad en la dirección del núcleo polar, de manera que la superficie polar del inducido incide sobre la superficie polar del núcleo polar en reposo bajo la generación de un ruido correspondientemente alto. Para reducir el desarrollo de ruido en este proceso, se conoce disponer entre las superficies polares del núcleo polar y el inducido un disco de amortiguación de plástico, a altas temperaturas de aplicación con preferencia de caucho fluorado (FKM) o de caucho de silicona. If the excitation coil is supplied with current by an electromagnet of this type, the armature moves at high speed in the direction of the polar core, so that the polar surface of the armature strikes the polar surface of the polar core at rest under the correspondingly high noise generation. To reduce the development of noise in this process, it is known to have a plastic damping disc between the polar surfaces of the polar core and the armature, at high application temperatures, preferably fluorinated rubber (FKM) or silicone rubber.

Cuando se mantiene duraderamente la alimentación de corriente del electroimán, debido a la carga de presión condicionada de esta manera del plástico y en particular a una temperatura elevada, se puede producir un efecto de adhesión entre el plástico del disco de amortiguación y las superficies metálicas del núcleo polar o bien del inducido, con la consecuencia de una caída retardada del inducido después de la desconexión de la bobina de excitación y del retorno del inducido, por ejemplo, por medio de un muelle de recuperación. Este retardo en la caída se produce sobre todo después de la desconexión y de la refrigeración del electroimán en el caso de una reactivación. When the current supply of the electromagnet is permanently maintained, due to the pressure load conditioned in this way of the plastic and in particular at an elevated temperature, an adhesion effect can occur between the plastic of the damping disk and the metal surfaces of the polar core or armature, with the consequence of a delayed drop of the armature after disconnection of the excitation coil and the return of the armature, for example, by means of a recovery spring. This delay in the fall occurs mainly after disconnection and cooling of the electromagnet in the case of a reactivation.

Un disco de amortiguación de este tipo dispuesto en un imán de carrera se conoce a partir del documento DE 71 42 492 U, que sirve también para reducir las fuerzas de remanencia y de esta manera facilitar el desprendimiento del inducido, por ejemplo, por medio de un muelle de recuperación. A damping disk of this type disposed in a running magnet is known from DE 71 42 492 U, which also serves to reduce the retentive forces and thus facilitate the detachment of the armature, for example, by means of a recovery dock

Imanes de carrera similares con discos de amortiguación se conocen, además, a partir del documento JP 61 061 865 A. Allí como material del disco sirve una aleación. En el documento US 2006/054 851 A1 se utiliza un material de goma. Similar race magnets with damping discs are also known from JP 61 061 865 A. There, an alloy is used as disc material. In US 2006/054 851 A1 a rubber material is used.

El documento EP-A 1 748 238 propone una disposición de placas de amortiguación, que está compuesta por varias placas, El documento DE 102 17 405 A1 publica un electroimán, en el que entre el núcleo y el inducido está previsto un elemento de amortiguación, que puede estar constituido por varias capas de diferentes materiales. Document EP-A 1 748 238 proposes an arrangement of damping plates, which is composed of several plates. Document DE 102 17 405 A1 publishes an electromagnet, in which a damping element is provided between the core and the armature, which may consist of several layers of different materials.

Los documentos WO 98/38439 A y EP-A 1 793 149 muestran como medio de amortiguación entre el inducido magnético y el polo un líquido en un elemento de amortiguación o bien aireen una cámara de presión. WO 98/38439 A and EP-A 1 793 149 show as a means of damping between the magnetic armature and the pole a liquid in a damping element or air in a pressure chamber.

El cometido de la invención es preparar un electroimán con un disco de amortiguación dispuesto entre un núcleo polar y un inducido desplazable, en el que en ninguna de las condiciones de funcionamiento del electroimán, en particular tampoco después del funcionamiento a temperatura elevada de funcionamiento, se producen efectos de adhesión entre el disco de amortiguación y la superficie polar del núcleo polar o bien del inducido. The task of the invention is to prepare an electromagnet with a damping disk disposed between a polar core and a movable armature, in which in none of the operating conditions of the electromagnet, in particular also after operation at elevated operating temperature, they produce adhesion effects between the damping disk and the polar surface of the polar core or of the armature.

Este cometido se soluciona por medio de un electroimán con las características de la reivindicación 1 de la patente. This task is solved by means of an electromagnet with the characteristics of claim 1 of the patent.

En un electroimán de este tipo con un disco de amortiguación dispuesto entre el núcleo polar y un inducido desplazable, este disco de amortiguación está provisto de acuerdo con la invención con un recubrimiento de laca deslizante, con preferencia a base de politetrafluoretileno. In an electromagnet of this type with a damping disk disposed between the polar core and a movable armature, this damping disc is provided in accordance with the invention with a sliding lacquer coating, preferably based on polytetrafluoroethylene.

Un recubrimiento de laca deslizable de este tipo presenta una adhesión extremadamente baja y, por lo tanto, es adecuado de manera excelente como recubrimiento para el disco de amortiguación, para impedir el efecto de adhesión descrito anteriormente, al menos para reducirlo en una medida considerable. A sliding lacquer coating of this type exhibits extremely low adhesion and, therefore, is excellently suitable as a coating for the damping disc, to prevent the adhesion effect described above, at least to reduce it to a considerable extent.

Especialmente adecuado es politetrafluoretileno (PTFE), conocido bajo el nombre comercial Teflón. La adhesión de Teflón es extraordinariamente reducida con alta resistencia a la temperatura. Especially suitable is polytetrafluoroethylene (PTFE), known under the trade name Teflon. Teflon adhesion is extraordinarily reduced with high temperature resistance.

En un desarrollo de la invención, se puede proveer con el recubrimiento de laca deslizable o bien la superficie del disco de amortiguación dirigida hacia el inducido o la superficie opuesta del disco de amortiguación, que está dirigida hacia el núcleo polar. In a development of the invention, the surface of the damping disc directed towards the armature or the opposite surface of the damping disc, which is directed towards the polar core, can be provided with the sliding lacquer coating.

La ventaja frente a un recubrimiento por ambos lados del disco de amortiguación con una capa de laca deslizable de este tipo reside en que el lado no recubierto del disco de amortiguación se puede conectar mejor con el núcleo polar The advantage over a coating on both sides of the damping disc with such a sliding lacquer layer is that the uncoated side of the damping disc can be better connected to the polar core

o el inducido, puesto que esta superficie presenta una capacidad de adhesión más elevada. or the induced one, since this surface has a higher adhesion capacity.

El disco de amortiguación de acuerdo con la invención se puede adaptar de manera ideal a diferentes configuraciones de las superficies polares del núcleo polar y del inducido. Cuando la superficie polar del núcleo polar, que está dirigida hacia el inducido, está provista con un cono interior o un cono exterior y la superficie polar del inducido presenta un cono exterior o un cono interior adaptados a ello, se puede disponer el disco de amortiguación sobre el fondo del cono interior del núcleo polar o del inducido. Además, en una configuración de este tipo del núcleo The damping disk according to the invention can be ideally adapted to different configurations of the polar surfaces of the polar core and the armature. When the polar surface of the polar core, which is directed towards the armature, is provided with an inner cone or an outer cone and the polar surface of the armature has an outer cone or an inner cone adapted thereto, the damping disk can be arranged on the bottom of the inner cone of the polar core or the armature. In addition, in such a configuration of the kernel

polar y del inducido es posible disponer el disco de amortiguación sobre la superficie, opuesta al fondo del cono interior del núcleo polar o del inducido, del cono exterior del inducido o del núcleo polar. It is possible to arrange the damping disk on the surface, opposite the bottom of the inner cone of the polar core or the armature, the outer cone of the armature or the polar core.

En otra configuración ventajosa de la invención, la superficie polar del núcleo polar, que está dirigida hacia el inducido, presenta una escotadura cilíndrica hueca y el inducido presenta una superficie polar adaptada a ella, de manera que el disco de amortiguación está dispuesto en la escotadura cilíndrica hueca de la superficie polar del núcleo polar. Además, el disco de amortiguación se puede disponer en esta configuración de las superficies polares también sobre la superficie polar del inducido. In another advantageous configuration of the invention, the polar surface of the polar core, which is directed towards the armature, has a hollow cylindrical recess and the armature has a polar surface adapted to it, so that the damping disk is arranged in the recess. hollow cylindrical of the polar surface of the polar core. In addition, the damping disk can be arranged in this configuration of the polar surfaces also on the polar surface of the armature.

Por último, se puede prever una escotadura cilíndrica hueca de este tipo también sobre la superficie polar del inducido, a la que la superficie polar del núcleo polar está adaptada. El disco de amortiguación de acuerdo con la invención se puede fijar entonces o bien sobre la superficie polar del inducido o sobre la superficie polar del núcleo polar. Finally, a hollow cylindrical recess of this type can also be provided on the polar surface of the armature, to which the polar surface of the polar core is adapted. The damping disk according to the invention can then be fixed either on the polar surface of the armature or on the polar surface of the polar core.

A continuación se explica en detalle la invención con la ayuda de ejemplos de realización con referencia a las figuras adjuntas. En este caso: The invention is explained in detail below with the help of embodiments with reference to the attached figures. In this case:

La figura 1 muestra una representación esquemática en sección de una forma de realización del electroimán de acuerdo con la invención. Figure 1 shows a schematic sectional representation of an embodiment of the electromagnet according to the invention.

La figura 2 muestra una vista de detalle de la representación en sección según la figura 1, y Figure 2 shows a detailed view of the sectional representation according to Figure 1, and

La figura 3 muestra una representación en sección con una vista de detalle de otra forma de realización del electroimán de acuerdo con la invención. Figure 3 shows a sectional representation with a detailed view of another embodiment of the electromagnet according to the invention.

El electroimán 1 representado en la figura 1 presenta una carcasa 2 magnética blanda, que recibe una bobina de excitación 3, un núcleo polar 4 alojado centrado en ella y un inducido 5 desplazable hacia el núcleo polar 4. El inducido está alojado sobre el lado, alejado del núcleo polar, sobre el lado frontal de la carcasa 2 por medio de un cojinete de fricción y sobre el lado opuesto por medio de un eje 7, que está conducido en un taladro central del núcleo polar 4. Se puede prescindir de este eje 7 cuando el inducido 5 es alojado y guiado en un tubo de guía de pared fina (no representado), que está rodeado por la bobina de excitación 3. The electromagnet 1 shown in Figure 1 has a soft magnetic housing 2, which receives an excitation coil 3, a polar core 4 housed therein and an armature 5 movable towards the polar core 4. The armature is housed on the side, away from the polar core, on the front side of the housing 2 by means of a friction bearing and on the opposite side by means of an axis 7, which is driven in a central bore of the polar core 4. This axis can be dispensed with 7 when the armature 5 is housed and guided in a thin-walled guide tube (not shown), which is surrounded by the excitation coil 3.

Cuando se alimenta una corriente, el inducido 5 avanza a la posición final de la carrera mostrada en la figura 1 y choca en este caso con su superficie polar sobre la superficie polar del núcleo polar 4, de manera que se mantiene una distancia definida entre estas dos superficies polares a través de un disco de amortiguación 6 dispuesto en medio. El disco de amortiguación está constituido de plástico, a altas temperaturas de funcionamiento del electroimán 1, en particular de caucho fluorado o caucho de silicona, con lo que se reduce el ruido generado durante la impulsión del inducido 5 sobre el núcleo polar 4. When a current is fed, the armature 5 advances to the final position of the stroke shown in Figure 1 and collides in this case with its polar surface on the polar surface of the polar core 4, so that a defined distance between these is maintained two polar surfaces through a damping disk 6 arranged in the middle. The damping disk is made of plastic, at high operating temperatures of the electromagnet 1, in particular fluorinated rubber or silicone rubber, thereby reducing the noise generated during the driving of the armature 5 on the polar core 4.

Si se desconecta la corriente a través de la bobina de excitación, el inducido es llevado, en virtud de la fuerza de retención magnética ahora ausente, por medio de un muelle de recuperación 8 a su posición inicial de la carrera. Para evitar o al menos reducid un efecto de adhesión, el disco de amortiguación está provisto en uno o en ambos lados con un recubrimiento de laca deslizable, de manera que a tal fin se utiliza como base politetrafluoretileno (PTFE), conocido bajo el nombre comercial de Teflón. If the current is disconnected through the excitation coil, the armature is brought, by virtue of the magnetic retention force now absent, by means of a recovery spring 8 to its initial position of the stroke. To avoid or at least reduce an adhesion effect, the damping disk is provided on one or both sides with a sliding lacquer coating, so that polytetrafluoroethylene base (PTFE), known under the trade name, is used for this purpose Teflon.

La adhesión de Teflón es extraordinariamente reducida y, por lo tanto, es adecuado de manera excelente como recubrimiento de laca deslizable para el disco de amortiguación, para impedir, al menos reducir considerablemente un efecto de adhesión, The adhesion of Teflon is extraordinarily reduced and, therefore, is excellently suitable as a sliding lacquer coating for the damping disc, to prevent, at least considerably reduce an adhesion effect,

En la figura 1, la superficie del núcleo polar 4, que está colocada opuesta al inducido 5, presenta un cono interior, al que está adaptada la superficie polar del inducido 5 por medio de un cono exterior. El disco de amortiguación 6 puede estar fijado con una de sus superficies sobre el fondo de cono en forma de anillo circular, como se representa en la figura 2, por ejemplo por medio de un adhesivo, de manera que es suficiente proveer solamente la otra superficie opuesta al inducido 5 con el recubrimiento de laca deslizable. In Figure 1, the surface of the polar core 4, which is positioned opposite the armature 5, has an inner cone, to which the polar surface of the armature 5 is adapted by means of an outer cone. The damping disk 6 can be fixed with one of its surfaces on the bottom of the cone in the form of a circular ring, as shown in Figure 2, for example by means of an adhesive, so that it is sufficient to provide only the other surface opposite to armature 5 with the sliding lacquer coating.

A la inversa, es igualmente posible fijar el disco de amortiguación 6 en la superficie 10 (ver la figura 2) del inducido 5. Conversely, it is also possible to fix the damping disk 6 on the surface 10 (see Figure 2) of the armature 5.

El recubrimiento sólo por un lado del disco de amortiguación 6 con una laca deslizable ofrece la ventaja de que se mejora esencialmente la adhesión sobre la superficie metálica del inducido 5 o del núcleo polar 4. Coating only on one side of the damping disk 6 with a sliding lacquer offers the advantage that the adhesion on the metal surface of the armature 5 or the polar core 4 is essentially improved.

A la inversa que lo representado en las figuras 1 y 2, también el inducido 5 puede presentar un cono interior, al que está adaptada de forma correspondiente la superficie polar del núcleo polar 4. Tal forma de realización del inducido 5 y del núcleo polar 4 no se representa. Contrary to what is shown in Figures 1 and 2, the armature 5 can also have an inner cone, to which the polar surface of the polar core 4 is correspondingly adapted. Such an embodiment of the armature 5 and the polar core 4 It is not represented.

Otra configuración de la superficie polar del núcleo polar 4 o bien del inducido 5 se muestra en la figura 3. Este núcleo polar 4 presenta una escotadura de forma cilíndrica con una superficie de fondo 11, de manera que la sección transversal en la zona de la superficie polar del inducido 5 está adaptada al diámetro de esta escotadura Another configuration of the polar surface of the polar core 4 or of the armature 5 is shown in Figure 3. This polar core 4 has a cylindrical recess with a bottom surface 11, so that the cross section in the area of the Polar surface of armature 5 is adapted to the diameter of this recess

cilíndrica, de manera que el inducido 5 puede penetrar, durante la alimentación de corriente de la bobina de excitación 3, en esta escotadura cilíndrica, Como se representa en la figura 3, el inducido 5 encaja hasta que se alcanza la distancia, definida por un disco de amortiguación 6 colocado entre las superficies polares, de la superficie polar 12 del inducido 5 con respecto a la superficie de fondo 11 de la escotadura cilíndrica del núcleo polar 4. cylindrical, so that the armature 5 can penetrate, during the power supply of the excitation coil 3, in this cylindrical recess, As shown in Figure 3, the armature 5 fits until the distance, defined by a damping disk 6 placed between the polar surfaces, of the polar surface 12 of the armature 5 with respect to the bottom surface 11 of the cylindrical recess of the polar core 4.

5 También este disco de amortiguación 6 está provisto en un lado o en ambos lados con un recubrimiento de laca deslizable, como ya se ha explicado anteriormente con relación a la figura 1. 5 Also this damping disc 6 is provided on one side or on both sides with a sliding lacquer coating, as explained above in relation to Figure 1.

Según el lado del disco de amortiguación 6 que esté conectado con la superficie de fondo 11 del núcleo polar 4 o la superficie polar 12 del inducido 5, es suficiente proveer el otro lado respectivo del disco de amortiguación 6 con el recubrimiento de laca deslizable con objeto de la adhesión mejorada sobre la superficie del inducido o la superficie Depending on the side of the damping disc 6 that is connected to the bottom surface 11 of the polar core 4 or the polar surface 12 of the armature 5, it is sufficient to provide the other respective side of the damping disc 6 with the sliding lacquer coating in order of improved adhesion on the armature surface or surface

10 del núcleo polar. La escotadura cilíndrica representada y explicada según la figura 3 se puede realizar, en lugar de en el núcleo polar, también en el inducido 5, adaptando entones la superficie polar del núcleo polar 4 a ella. 10 of the polar nucleus. The cylindrical recess shown and explained according to figure 3 can be carried out, instead of in the polar core, also in the armature 5, then adapting the polar surface of the polar core 4 to it.

Lista de signos de referencia List of reference signs

1 Electroimán 2 Carcasa 1 Electromagnet 2 Housing

15 3 Bobina de excitación 4 Núcleo polar 5 Inducido 6 Disco de amortiguación 7 Eje 15 3 Excitation coil 4 Polar core 5 Induced 6 Damping disc 7 Shaft

20 8 Muelle de recuperación 9 Fondo de cono de un cono interior 10 Superficie polar del inducido 5 11 Superficie de fondo de una escotadura cilíndrica 12 Superficie polar 20 8 Recovery spring 9 Cone bottom of an inner cone 10 Polar surface of the armature 5 11 Bottom surface of a cylindrical recess 12 Polar surface

Claims

1.- Electromagnet (1) with a housing (2), an excitation coil (3), a polar core (4), an armature (5) movable towards the polar core (4) as well as with a damping disk ( 6) disposed between the polar core (4) and the armature (5), characterized in that the damping disk (6) is provided with a lacquer coating

5 slide, preferably based on polytetrafluoroethylene (PTFE).

2. Electromagnet according to claim 1, characterized in that the surface of the damping disk (6), which is directed towards the armature (5), is provided with the sliding lacquer coating.

3. Electromagnet according to claim 1, characterized in that the surface of the damping disk (6), which is directed towards the polar core (4), is provided with the sliding lacquer coating.

10. Electromagnet according to one of the preceding claims, characterized in that the polar surface of the polar core (4), which is directed towards the armature (5), is provided with an inner cone or an outer cone,

-the polar surface of the armature (5) has an outer cone or inner cone adapted to it, and -the damping disk (6) is arranged on the bottom of the cone (9) of the inner cone of the polar core (4)

or of the armature (5).

5. Electromagnet according to one of the preceding claims 1 to 3, characterized in that the polar surface of the polar core (4), which is directed towards the armature (5), is provided with an inner cone or an outer cone,

--: la superficie polar del inducido (5) presenta un cono exterior o cono interior adaptado a ella, y -el disco de amortiguación (6) está dispuesto sobre la superficie, opuesta al fondo de cono (9) del cono 20 interior del núcleo polar (4) o del inducido (5), del cono exterior del inducido (5) o del núcleo polar (4). the polar surface of the armature (5) has an outer cone or inner cone adapted thereto, and -the damping disk (6) is arranged on the surface, opposite the cone bottom (9) of the inner cone 20 of the polar core ( 4) or the armature (5), the outer cone of the armature (5) or the polar core (4).

6. Electromagnet according to one of claims 1 to 3, characterized in that the polar surface of the polar core (4), which is directed towards the armature (5), is provided with a hollow cylindrical recess (11),

--: el inducido (5) presenta una superficie polar (12) adaptada a ella, y 25 -el disco de amortiguación (6) está dispuesto en la escotadura cilíndrica hueca (11) de la superficie polar del núcleo polar (4). The armature (5) has a polar surface (12) adapted to it, and the damping disk (6) is arranged in the hollow cylindrical recess (11) of the polar surface of the polar core (4).

7. Electromagnet according to one of the preceding claims 1 to 3, characterized in that

--: la superficie polar del núcleo polar (4), que está dirigida hacia el inducido (5), está provista con una The polar surface of the polar core (4), which is directed towards the armature (5), is provided with a

30 hollow cylindrical recess (11), -the armature (5) has a polar surface (12) adapted to it, and -the damping disk (6) is arranged on the polar surface (12) of the armature (5).

8. Electromagnet according to one of claims 1 to 3, characterized in that

35 -the polar surface of the armature (5), which is directed towards the polar core (4), is provided with a

hollow cylindrical recess (11), -the polar core (4) has a polar surface (12) adapted to it, -the damping disc (6) is arranged in the hollow cylindrical recess (11) of the polar surface of the

induced (4). 9. Electromagnet according to one of the preceding claims 1 to 3, characterized in that

--: la superficie polar del inducido (5), que está dirigida hacia el núcleo polar (4), está provista con una escotadura cilíndrica hueca (11), -el núcleo polar (4) presenta una superficie polar (12) adaptada a ella, 45 -el disco de amortiguación (6) está dispuesto sobre la superficie polar (12) del inducido (4). the polar surface of the armature (5), which is directed towards the polar core (4), is provided with a hollow cylindrical recess (11), - the polar core (4) has a polar surface (12) adapted thereto, 45 -the damping disk (6) is arranged on the polar surface (12) of the armature (4).