WO2003069641A1 - Herstellverfahren der oberflächengeometrie von elektromagneten - Google Patents

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Ralph-Ronald GÖBEL
Norbert Mitlmeier
Johann Hofrichter
Matthias Knab
Norbert Zimmermann
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Definitions

  • the invention relates to a method for producing a part of an electromagnet with a middle leg and two outer pole legs, each having a pole face and a back facing away from this.
  • the pole faces of the iron parts i.e. of the anchor and yoke, ground as flat as possible.
  • the flatness of the backrest is shown on the surface when sanding.
  • This image is concave or convex due to machine and part tolerances. With the concave image, the inner sides of the legs are not supported, i.e. an air gap is created that weakens the secondary flow in the magnet system. This leads to a reduction in the holding force and an increase in the humming tendency of the magnet systems.
  • the invention is therefore based on the object of improving a manufacturing method of the type mentioned above in such a way that a defined shape of the contact surface formed by the pole faces is achieved in a simple manner.
  • the back is at least partially free-formed, b) then the electromagnet is elastically clamped in the direction of the back by a tensioning device, c) in the clamped state, the pole faces are ground so that the electromagnet after removal from the Clamping device receives a support surface formed convexly by the pole faces.
  • FIG. 1 1, 2, 3 the process steps for the production of a first embodiment of a part of an electromagnet
  • FIG. 4, 5, 6 the process steps for the production of a second embodiment of a part of an electromagnet
  • FIG. 7 an electromagnet manufactured according to the invention.
  • FIG. 1 shows an iron part 1 of an electromagnet, e.g. an anchor or yoke, shown, which has a central leg 2 and two outer pole legs 3. These each have a pole face 4.
  • the back 5 facing away from this is free-formed and has a rectangular surface geometry.
  • FIG. 2 shows the iron part 1 in the state in which it is elastically clamped in the direction of the back 5 by a magnetic clamping device, not shown here.
  • the pole faces 4 are ground straight, as shown in FIG.
  • the iron part 1 After removal from the tensioning device, the iron part 1 springs back into its original shape as shown in FIG. 3, so that the rectangular surface geometry of the back as shown in FIG.
  • the manufacturing method described has the desired effect that the inner leg sides of the outer pole legs 3 protrude from the outer leg sides and thus come to rest during operation of the electromagnet.
  • This manufacturing process always results in a convex surface shape on the support surface, with which it is ensured that the inner leg side of the outer pole leg 3 according to FIG comes. This reduces the tendency of the magnet system to hum and increases the holding force.
  • this process can reduce the manufacturing tolerances and bring the shape tolerances into a targeted line shape (DIN ISO 1001).
  • the exemplary embodiment according to FIGS. 4, 5 and 6 differs from the one described above only in that the back 5 here has a different surface geometry with a round shape. For the rest, however, the result of a convex contact surface is also achieved by the production steps mentioned.

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Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung eines Elektromagneten mit einem Mittelschenkel und zwei äußeren Polwinkeln, die jeweils eine Polfläche und einen u dieser abgewandt liegenden Rücken aufweisen. Der Rücken wird zunächst zumindest teilweise freigeformt. Danach wird derElektromagnet durch eine Spannvorrichtung in Richtung des Rückens elastisch verspannt. Im verspannten Zustand werden die Polflächen überschliffen, so dass der Elektromagnet nach Entnahme aus der Spannvorrichtung eine durch die Polflächen konvex ausgebildete Auflagefläche erhält.

Description

Beschreibung
Herstellverfahren der Oberflächengeometrie von Elektromagneten
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung eines Teils eines Elektromagneten mit einem Mittelschenkel und zwei äußeren Polschenkeln, die jeweils eine Polfläche und einen zu dieser abgewandt liegenden Rücken aufweisen.
Bei bisherigen Herstellverfahren werden die Polflächen der Eisenteile, d.h. des Ankers und des Jochs, möglichst eben geschliffen. Dabei wird die Ebenheit der Rückenauflage beim Schleifen auf der Auflagefläche abgebildet. Aufgrund von Ma- schinen- und Teiletoleranzen ist dieses Abbild konkav oder konvex. Beim konkaven Abbild kommen die inneren Schenkelseiten nicht zur Auflage, d.h. es entsteht ein Luftspalt, der den Nebenfluss im Magnetsystem schwächt. Dies führt zu einer Verringerung der Haltekraft und einer Erhöhung der Brummnei- gung der Magnetsysteme.
Aufgrund dieser fertigungsbedingten Schwankungen ergeben sich erhebliche Mehrkosten, um die unerwünschten Brummgeräusche durch aufwendigere Reparatur abzustellen.
Daher liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Herstellverfahren der oben genannten Art dahingehend zu verbessern, dass auf einfache Weise eine definierte Form der durch die Polflächen gebildeten Auflagefläche erreicht -wird.
Die Aufgabe wird durch folgende Schritte gelöst:
a) der Rücken wird zunächst zumindest teilweise freigeformt, b) dann wird der Elektromagnet durch eine Spannvorrichtung in Richtung des Rückens elastisch verspannt, c) im verspannten Zustand werden die Polflächen überschliffen, so dass der Elektromagnet nach Entnahme aus der Spannvorrichtung eine durch die Polflächen konvex ausgebildete Auflagefläche erhält.
Eine vorteilhafte Weiterbildung des Verfahrens besteht, wenn die Spannvorrichtung magnetisch betrieben wird.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden anhand einer Zeichnung näher erläutert.
Es zeigen:
FIG 1, 2, 3 die Verfahrensschritte zur Herstellung einer ersten Ausführungsform eines Teils eines Elektromagneten, FIG 4, 5, 6 die Verfahrensschritte zur Herstellung einer zweiten Ausführungsform eines Teils eines Elektromagneten und FIG 7 einen erfindungsgemäß hergestellten Elektromagneten.
In FIG 1 ist ein Eisenteil 1 eines Elektromagneten, z.B. ein Anker oder Joch, dargestellt, das einen Mittelschenkel 2 und zwei äußere Polschenkel 3 aufweist. Diese haben jeweils eine Polfläche 4. Der hierzu abgewandt liegende Rücken 5 ist frei- geformt und besitzt eine rechteckige Oberflächengeometrie.
In FIG 2 ist das Eisenteil 1 in dem Zustand gezeigt, in dem es durch eine hier nicht dargestellte magnetische Spannvorrichtung in Richtung des Rückens 5 elastisch verspannt ist. In diesem Zustand werden die Polflächen 4 gerade geschliffen, wie in FIG 2 dargestellt.
Nach Entnahme aus der Spannvorrichtung federt das Eisenteil 1 in seine Ausgangsform gemäß FIG 3 zurück, so dass sich wieder die rechteckige Oberflächengeometrie des Rückens nach FIG 1 und zugleich durch die Polflächen 4 eine gestrichelt angedeutete konkave Auflagefläche 6 ergibt. Durch das beschriebene Herstellverfahren wird in gewünschter Weise erreicht, dass die inneren Schenkelseiten der äußeren Polschenkel 3 gegenüber den äußeren Schenkelseiten vorstehen und somit im Betrieb des Elektromagneten zur Auflage kommen. Durch dieses Herstellverfahren ergibt sich auf der Auflagefläche immer eine konvexe Oberflächenform, mit der sichergestellt ist, dass die innere Schenkelseite der äußeren Polschenkel 3 gemäß FIG 7, welche für den Nebenfluss und für die Haltekraft im Phasennulldurchgang der Magnetisierungsspannung eines elektromagnetischen Schaltgerätes verantwortlich ist, zur Auflage kommt. Die Brummerneigung des Magnetsystems wird hierdurch reduziert und die Haltekraft vergrößert. Darüber hinaus können durch dieses Verfahren die Herstelltoleranzen verkleinert und die Formtoleranzen in eine gezielte Linien- form gebracht werden (DIN ISO 1001) .
Das Ausführungsbeispiel gemäß FIG 4, 5 und 6 unterscheidet sich gegenüber dem oben beschriebenen lediglich dadurch, dass der Rücken 5 hier eine abweichende Oberflächengeometrie mit einer runden Form aufweist. Im übrigen wird jedoch durch die genannten Fertigungsschritte ebenfalls das Ergebnis einer konvexen Auflagefläche erreicht.

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zur Herstellung eines Teils (1) eines Elektromagneten, z.B. Anker oder Joch, mit einem Mittelschenkel (2) und zwei äußeren Polschenkeln (3), die jeweils eine Polfläche (4) und einen zu dieser abgewandt liegenden Rücken (5) aufweisen, ge kennze ichnet durch folgende Schritte: a) der Rücken (5) wird zunächst zumindest teilweise freige- formt, b) dann wird das Teil (1) durch eine Spannvorrichtung in Richtung des Rückens (5) elastisch verspannt und c) im verspannten Zustand werden die Polflächen (4) überschliffen, so dass das Teil (1) nach Entnahme aus der Spannvorrichtung eine durch die Polflächen (4) konvex ausgebildete Auflagefläche erhält.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch g ekennz e i chnet , dass die Spannvorrichtung magnetisch betrie- ben wird.
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