WO2021043658A1 - Electromagnet and method for producing same - Google Patents

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WO2021043658A1
WO2021043658A1 PCT/EP2020/073935 EP2020073935W WO2021043658A1 WO 2021043658 A1 WO2021043658 A1 WO 2021043658A1 EP 2020073935 W EP2020073935 W EP 2020073935W WO 2021043658 A1 WO2021043658 A1 WO 2021043658A1
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yoke
bore
magnetic
pole
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Marc Leinweber
Christian HÄBERLE
Sebastian Heinzel
Matthias Friedrich
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Thomas Magnete Gmbh
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Definitions

  • the invention relates to an electromagnet having a magnet armature, a magnet coil with a winding and with a coil body, a magnet pole, a magnet yoke and a housing as an iron yoke, the magnet armature in a first bore in the magnet yoke and at least temporarily in a second bore in the Magnetic pole is mounted, and wherein the magnetic pole and the magnetic yoke are axially spaced apart by a non-magnetizable gap.
  • the object of the present invention is to make the machining of the first and second bores, which together serve as a bearing for the armature, more cost-effective and more reliable with regard to the storage quality, and to allow for thermal expansion through a suitable design and manufacture of the gap between the magnetic pole and the magnetic yoke a material that fills the gap mentioned to render harmless for storage.
  • the invention includes the technical teaching that the gap between the magnetic pole and the magnetic yoke is partially filled by a plastic compound, the plastic compound having an inner diameter that is a predetermined minimum X greater than the diameter of the first hole in the magnetic pole and the second bore of the magnet yoke.
  • the minimum dimension X depends on the selected material of the plastic compound and the processing method and is preferably between 0.005 mm and 0.2 mm.
  • the magnetic pole has a first shaped element adjoining the second bore, which brings about a shape transition from the first bore to the inner diameter of the plastic compound.
  • This shaped element can preferably be a chamfer, a radius or a gradation of the bore.
  • the magnet yoke has, adjacent to the first bore, a second shaped element which brings about a shape transition from the first bore to the inner diameter of the plastic compound.
  • This shaped element can also preferably be a chamfer, a radius or a gradation of the bore.
  • the magnetic coil preferably contains a winding and a coil body which is firmly bonded to the plastic material.
  • the coil body and the plastic compound between the magnetic pole and the magnetic yoke are also preferably produced in the same injection molding process.
  • the magnet pole and the magnet yoke are inserted into an injection mold as inserts to position the electromagnet.
  • the magnetic pole and the magnetic yoke are axially separated by a non-magnetizable gap.
  • part of the plastic mass penetrates the axial gap between the magnetic pole and the magnetic yoke.
  • the plastic compound in the axial gap is brought to an inner diameter that is a predetermined minimum X larger than the diameter of the first hole in the magnet yoke and the second hole in the magnet pole.
  • the mentioned mechanical processing can take place in one work step or in several work steps, divided into preprocessing and fine processing. It is advantageous if the plastic compound does not have to be processed during the fine machining.
  • the magnet armature is inserted into the first hole in the magnet yoke and into the second hole in the magnetic pole for its mounting, and finally the components mentioned are inserted into the housing.
  • a first shaped element at the second bore in the magnet pole and a second shaped element at the first bore in the magnet yoke are generated during the mechanical processing of the inner diameter of the plastic compound. This is followed by joint fine machining of the bores in the magnetic pole and in the magnetic yoke.
  • the magnetic pole and the magnetic yoke are placed as inserts in an injection mold and the coil body is produced by an injection molding process, during which
  • a plastic mass penetrates into the gap between the magnetic pole and the magnetic yoke, and with the use of a core with flexible elements and a suitable dosage of the liquid plastic, the plastic mass penetrating into the gap is brought to an inner diameter around a predetermined Minimum dimension X is greater than the diameter of the second
  • the core is stored in the bores of the magnetic pole and the magnetic yoke during the injection molding process.
  • the magnetic pole or the magnetic yoke is placed as an insert in an injection mold.
  • the non-inserted magnetic flux-guiding component magnetic pole or magnetic yoke
  • a plastic compound is produced, the plastic compound being made in a position that is later arranged between the magnetic pole and the magnetic yoke.
  • the injection mold causes the plastic compound to be brought to an inner diameter which is greater by a predetermined minimum dimension X than the diameter of the first hole in the magnetic pole or the second hole in the magnetic yoke.
  • the component that conducts magnetic flux (magnetic pole or magnetic yoke) that is not inserted into the mold is inserted into the bearing.
  • the surface of the bearing is advantageously designed with shaped elements which, compared to the bearing itself, have considerably smaller dimensions, preferably with ribs or knobs. These shaped elements are later deformed during the joining process of the component carrying the magnetic flux into the component produced by injection molding in such a way that, regardless of the position of the bearing in its tolerance window, sufficient pressure is achieved between the bearing and the pressed-in component, but the component produced by injection molding is not overloaded becomes.
  • the first bore of the magnetic yoke and the second bore of the magnetic pole are subjected to a common fine machining.
  • Figure 1 is a sectional view of the electromagnet.
  • FIG. 1 shows an electromagnet 1 according to the invention, which has a magnet armature 10 (not shown), a magnet coil 2 with a winding 3, a magnet pole 5, a magnet yoke 6 and a housing 7 as an iron yoke.
  • the magnet armature 10 is supported in a first bore 11 in the magnet yoke 6 and at least temporarily in a second bore 12 in the magnet pole 5, and the magnet pole 5 and the magnet yoke 6 are axially spaced apart by a non-magnetizable gap 8.
  • the gap 8 between the magnetic pole 5 and the magnetic yoke 6 is partially filled by a plastic compound 15, the plastic compound 15 having an inner diameter 16 which is a predetermined minimum X greater than the diameter of the first bore 11 of the magnetic yoke 6 and the second bore 12 of the magnetic pole 5.
  • the armature is not shown and the dimension X is shown exaggerated.
  • the magnetic pole 5 has, adjacent to the second bore 12, a first shaped element 17 which causes a shape transition from the second bore 12 to the inner diameter 16 of the plastic compound 15.
  • the magnet yoke 6 has, adjacent to the first bore 11, a second shaped element 18, which has a shape transition from the first bore 11 to the inner one
  • Diameter 16 of the plastic mass 15 causes.
  • the magnet coil 2 consists of a winding 3 and a bobbin 4, which is firmly connected to the plastic mass 15.
  • the magnetic pole 5 and the magnetic yoke 6 are each supported by a bearing 19 in the bobbin 4.

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Abstract

The invention relates to an electromagnet (1), comprising an armature (10), a solenoid (2) having a winding (3) and having a coil body (4), a magnetic pole (5), a magnetic yoke (6) and a housing (7) as a back iron, wherein the armature (10) is mounted in a first hole (11) in the magnetic yoke (6) and at least temporarily in a second hole (12) in the magnetic pole (5), and wherein the magnetic pole (5) and the magnetic yoke (6) are axially spaced apart by a non-magnetisable gap (8). According to the invention, the gap (8) between the magnetic pole (5) and the magnetic yoke (6) is partially filled by a plastic composition (15), wherein the plastic composition (15) has an inner diameter (16) that is greater, by a defined minimum amount X, than each of the diameter of the first hole (11) in the magnetic yoke (6) and of the second hole (12) in the magnetic pole (5).

Description

Titel: Elektromagnet und Verfahren zur Herstellung desselben Beschreibung Title: Electromagnet and Method of Making Same Description
Die Erfindung betrifft einen Elektromagneten, aufweisend einen Magnetanker, eine Magnetspule mit einer Wicklung und mit einem Spulenkörper, einen Magnetpol, ein Magnetjoch und ein Gehäuse als Eisenrückschluss, wobei der Magnetanker in einer ersten Bohrung in dem Magnetjoch und mindestens zeitweise in einer zweiten Bohrung in dem Magnetpol gelagert ist, und wobei der Magnetpol und das Magnetjoch durch einen unmagnetisierbaren Spalt axial beabstandet sind. The invention relates to an electromagnet having a magnet armature, a magnet coil with a winding and with a coil body, a magnet pole, a magnet yoke and a housing as an iron yoke, the magnet armature in a first bore in the magnet yoke and at least temporarily in a second bore in the Magnetic pole is mounted, and wherein the magnetic pole and the magnetic yoke are axially spaced apart by a non-magnetizable gap.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Bearbeitung der ersten und der zweiten Bohrung, die gemeinsam als Lagerung des Magnetankers dienen, durch eine geeignete Gestaltung und Herstellung des Spalts zwischen dem Magnetpol und dem Magnetjoch kostengünstiger und hinsichtlich der Lagerungsqualität prozesssicherer zu machen und eine wärmebedingte Ausdehnung eines Materials, das den genannten Spalt ausfüllt, für die Lagerung unschädlich zu machen. The object of the present invention is to make the machining of the first and second bores, which together serve as a bearing for the armature, more cost-effective and more reliable with regard to the storage quality, and to allow for thermal expansion through a suitable design and manufacture of the gap between the magnetic pole and the magnetic yoke a material that fills the gap mentioned to render harmless for storage.
Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt hinsichtlich der Vorrichtung durch die Merkmale des ersten Patentanspruchs, hinsichtlich des Herstellverfahrens durch die unabhängigen Verfahrensansprüche, wobei die abhängigen Ansprüche die erfinderische Lehre weiterbilden. This object is achieved with regard to the device by the features of the first patent claim, with regard to the manufacturing method by the independent method claims, the dependent claims developing the teaching of the invention.
Die Erfindung schließt die technische Lehre ein, dass der Spalt zwischen dem Magnetpol und dem Magnetjoch teilweise durch eine Kunststoffmasse ausgefüllt ist, wobei die Kunststoff masse einen inneren Durchmesser aufweist, der um ein vorgegebenes Mindestmaß X größer ist als jeweils die Durchmesser der ersten Bohrung des Magnetpols und der zweiten Bohrung des Magnetjochs. The invention includes the technical teaching that the gap between the magnetic pole and the magnetic yoke is partially filled by a plastic compound, the plastic compound having an inner diameter that is a predetermined minimum X greater than the diameter of the first hole in the magnetic pole and the second bore of the magnet yoke.
Durch die Tatsache, dass der innere Durchmesser der Kunststoff masse größer ist als die benachbarten Bohrungen, ist sichergestellt, dass bei einer Feinbearbeitung der Bohrungen die Kunststoffmasse die Bearbeitung nicht behindert und dass bei einer wärmebedingten Ausdehnung der Kunststoffmasse die Lagerung nicht beeinträchtigt wird. Das Mindestmaß X richtet sich nach dem gewählten Material der Kunststoffmasse und dem Bearbeitungsverfahren und liegt vorzugsweise zwischen 0,005 mm und 0,2 mm. Die abhängigen Ansprüche beinhalten vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung. The fact that the inner diameter of the plastic compound is larger than the adjacent bores ensures that the plastic compound does not interfere with machining when the bores are finely machined and that the storage is not impaired in the event of thermal expansion of the plastic compound. The minimum dimension X depends on the selected material of the plastic compound and the processing method and is preferably between 0.005 mm and 0.2 mm. The dependent claims contain advantageous developments of the invention.
Nach einer ersten vorteilhaften Weiterbildung weist der Magnetpol angrenzend an die zweite Bohrung ein erstes Formelement auf, das einen Formübergang von der ersten Bohrung zu dem inneren Durchmesser der Kunststoffmasse bewirkt. Dieses Formelement kann vorzugsweise eine Fase, ein Radius oder eine Abstufung der Bohrung sein. According to a first advantageous development, the magnetic pole has a first shaped element adjoining the second bore, which brings about a shape transition from the first bore to the inner diameter of the plastic compound. This shaped element can preferably be a chamfer, a radius or a gradation of the bore.
Vorteilhafterweise weist das Magnetjoch angrenzend an die erste Bohrung ein zweites Formelement auf, das einen Formübergang von der ersten Bohrung zu dem inneren Durchmesser der Kunststoffmasse bewirkt. Auch dieses Formelement kann vorzugsweise eine Fase, ein Radius oder eine Abstufung der Bohrung sein. Advantageously, the magnet yoke has, adjacent to the first bore, a second shaped element which brings about a shape transition from the first bore to the inner diameter of the plastic compound. This shaped element can also preferably be a chamfer, a radius or a gradation of the bore.
Vorzugsweise enthält die Magnetspule eine Wicklung und einen Spulenkörper, der mit der Kunststoff masse stoffschlüssig verbunden ist. Auch vorzugsweise werden dabei der Spulenkörper und die Kunststoffmasse zwischen dem Magnetpol und dem Magnetjoch in demselben Spritzvorgang hergestellt. The magnetic coil preferably contains a winding and a coil body which is firmly bonded to the plastic material. The coil body and the plastic compound between the magnetic pole and the magnetic yoke are also preferably produced in the same injection molding process.
Zur Fierstellung des Elektromagneten werden gemäß eines ersten Verfahrens der Magnetpol und das Magnetjoch als Einlegeteile in eine Spritzform eingelegt. Dabei sind der Magnetpol und das Magnetjoch durch einen unmagnetisierbaren Spalt axial beabstandet . According to a first method, the magnet pole and the magnet yoke are inserted into an injection mold as inserts to position the electromagnet. The magnetic pole and the magnetic yoke are axially separated by a non-magnetizable gap.
Während des Spritzvorgangs dringt in den axialen Spalt zwischen dem Magnetpol und dem Magnetjoch ein Teil der Kunststoff masse ein. During the injection molding process, part of the plastic mass penetrates the axial gap between the magnetic pole and the magnetic yoke.
Nach dem Spritzprozess und nach dem Bewickeln des Spulenkörpers wird durch eine mechanische Bearbeitung die Kunststoffmasse im axialen Spalt auf einen inneren Durchmesser gebracht, der um ein vorgegebenes Mindestmaß X größer ist als jeweils die Durchmesser der ersten Bohrung des Magnetjochs und der zweiten Bohrung des Magnetpols. Die genannte mechanische Bearbeitung kann dabei in einem Arbeitsgang oder in mehreren Arbeitsgängen erfolgen, aufgeteilt nach Vorbearbeitung und Feinbearbeitung. Es ist dabei vorteilhaft, wenn bei der Feinbearbeitung die Kunststoffmasse nicht mitbearbeitet werden muss. After the injection molding process and after the winding of the coil body, the plastic compound in the axial gap is brought to an inner diameter that is a predetermined minimum X larger than the diameter of the first hole in the magnet yoke and the second hole in the magnet pole. The mentioned mechanical processing can take place in one work step or in several work steps, divided into preprocessing and fine processing. It is advantageous if the plastic compound does not have to be processed during the fine machining.
Der Magnetanker wird zu seiner Lagerung in die erste Bohrung in dem Magnetjoch und in die zweite Bohrung in dem Magnetpol gefügt und schließlich werden die genannten Bauteile in das Gehäuse gefügt. In einer Weiterentwicklung des ersten Verfahrens zur Herstellung des Elektromagneten werden bei der mechanischen Bearbeitung des inneren Durchmessers der Kunststoffmasse ein erstes Formelement an der zweiten Bohrung in dem Magnetpol und ein zweites Formelement an der ersten Bohrung in dem Magnetjoch erzeugt. Danach erfolgt vorzugsweise eine gemeinsame Feinbearbeitung der Bohrungen in dem Magnetpol und in dem Magnetjoch. The magnet armature is inserted into the first hole in the magnet yoke and into the second hole in the magnetic pole for its mounting, and finally the components mentioned are inserted into the housing. In a further development of the first method for producing the electromagnet, a first shaped element at the second bore in the magnet pole and a second shaped element at the first bore in the magnet yoke are generated during the mechanical processing of the inner diameter of the plastic compound. This is followed by joint fine machining of the bores in the magnetic pole and in the magnetic yoke.
In einem zweiten Verfahren zur Herstellung des Elektromagneten werden der Magnetpol und das Magnetjoch als Einlegeteile in eine Spritzform eingelegt und der Spulenkörper durch einen Spritzvorgang hergestellt, wobei während desIn a second method for producing the electromagnet, the magnetic pole and the magnetic yoke are placed as inserts in an injection mold and the coil body is produced by an injection molding process, during which
Spritzvorgangs in den Spalt zwischen dem Magnetpol und dem Magnetjoch eine Kunststoffmasse eindringt, und wobei durch den Einsatz eines Kerns mit flexiblen Elementen und durch eine geeignete Dosierung des flüssigen Kunststoffs die in den Spalt eindringende Kunststoff masse auf einen inneren Durchmesser gebracht wird, der um ein vorgegebenes Mindestmaß X größer ist als die Durchmesser der zweitenInjection process, a plastic mass penetrates into the gap between the magnetic pole and the magnetic yoke, and with the use of a core with flexible elements and a suitable dosage of the liquid plastic, the plastic mass penetrating into the gap is brought to an inner diameter around a predetermined Minimum dimension X is greater than the diameter of the second
Bohrung des Magnetpols und der ersten Bohrung des Magnetjochs. Dabei ist der Kern bei dem Spritzvorgang in den Bohrungen des Magnetpols und des Magnetjochs gelagert. Drilling of the magnetic pole and the first hole of the magnetic yoke. The core is stored in the bores of the magnetic pole and the magnetic yoke during the injection molding process.
Bei diesem Verfahren kann bei entsprechend geeigneten Toleranzen der Bohrungen eine Feinbearbeitung ohne eine vorhergehende mechanische Bearbeitung erfolgen. With this method, if the tolerances of the bores are suitable, fine machining can be carried out without prior mechanical machining.
In einem dritten Verfahren zur Herstellung des Spulenkörpers wird der Magnetpol oder das Magnetjoch als Einlegeteil in eine Spritzform eingelegt. Bei dem Spritzvorgang wird eine Lagerung des nicht eingelegten magnetflussführenden Bauteils (Magnetpol oder Magnetjoch) in dem Spulenkörper und eine Kunststoff masse hergestellt, wobei die Kunststoffmasse in einer Lage hergestellt wird, die später zwischen dem Magnetpol und dem Magnetjoch angeordnet ist. In a third method for producing the coil body, the magnetic pole or the magnetic yoke is placed as an insert in an injection mold. During the injection molding process, the non-inserted magnetic flux-guiding component (magnetic pole or magnetic yoke) is stored in the coil body and a plastic compound is produced, the plastic compound being made in a position that is later arranged between the magnetic pole and the magnetic yoke.
Dabei wird die Kunststoffmasse durch die Spritzform bedingt auf einen inneren Durchmesser gebracht, der um ein vorgegebenes Mindestmaß X größer ist als der Durchmesser der ersten Bohrung des Magnetpols oder der zweiten Bohrung des Magnetjochs. Das nicht in die Form eingelegte magnetflussführende Bauteil (Magnetpol oder Magnetjoch) wird in die Lagerung gefügt. The injection mold causes the plastic compound to be brought to an inner diameter which is greater by a predetermined minimum dimension X than the diameter of the first hole in the magnetic pole or the second hole in the magnetic yoke. The component that conducts magnetic flux (magnetic pole or magnetic yoke) that is not inserted into the mold is inserted into the bearing.
Die Lagerung ist vorteilhafterweise in ihrer Oberfläche mit Formelementen ausgeführt, die im Vergleich zu der Lagerung selbst erheblich kleinere Abmessungen aufweisen, vorzugsweise mit Rippen oder Noppen. Diese Formelemente werden später bei dem Fügevorgang des magnetflussführenden Bauteils in das durch Spritzgießen hergestellte Bauteil so verformt, dass unabhängig von der Lage der Lagerung in ihrem Toleranzfenster eine ausreichende Pressung zwischen der Lagerung und dem eingepressten Bauteil erzielt wird, aber das durch Spritzgießen hergestellte Bauteil nicht überlastet wird. The surface of the bearing is advantageously designed with shaped elements which, compared to the bearing itself, have considerably smaller dimensions, preferably with ribs or knobs. These shaped elements are later deformed during the joining process of the component carrying the magnetic flux into the component produced by injection molding in such a way that, regardless of the position of the bearing in its tolerance window, sufficient pressure is achieved between the bearing and the pressed-in component, but the component produced by injection molding is not overloaded becomes.
Nach dem Bewickeln des Spulenkörpers mit der Wicklung werden die erste Bohrung des Magnetjochs und die zweite Bohrung des Magnetpols einer gemeinsamen Feinbearbeitung unterzogen. After the winding has been wound onto the bobbin, the first bore of the magnetic yoke and the second bore of the magnetic pole are subjected to a common fine machining.
Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus nachfolgender Beschreibung anhand der Zeichnung. Further details, features and advantages of the invention emerge from the following description with reference to the drawing.
Es zeigt: It shows:
Figur 1 Eine Schnittdarstellung des Elektromagneten. Figure 1 is a sectional view of the electromagnet.
Figur 1 zeigt einen erfindungsgemäßen Elektromagneten 1, der einen nicht dargestellten Magnetanker 10, eine Magnetspule 2 mit einer Wicklung 3, einen Magnetpol 5, ein Magnetjoch 6 und ein Gehäuse 7 als Eisenrückschluss aufweist. Dabei ist der Magnetanker 10 in einer ersten Bohrung 11 in dem Magnetjoch 6 und mindestens zeitweise in einer zweiten Bohrung 12 in dem Magnetpol 5 gelagert, und der Magnetpol 5 und das Magnetjoch 6 sind durch einen unmagnetisierbaren Spalt 8 axial beabstandet. FIG. 1 shows an electromagnet 1 according to the invention, which has a magnet armature 10 (not shown), a magnet coil 2 with a winding 3, a magnet pole 5, a magnet yoke 6 and a housing 7 as an iron yoke. The magnet armature 10 is supported in a first bore 11 in the magnet yoke 6 and at least temporarily in a second bore 12 in the magnet pole 5, and the magnet pole 5 and the magnet yoke 6 are axially spaced apart by a non-magnetizable gap 8.
Der Spalt 8 zwischen dem Magnetpol 5 und dem Magnetjoch 6 ist teilweise durch eine Kunststoffmasse 15 ausgefüllt, wobei die Kunststoffmasse 15 einen inneren Durchmesser 16 aufweist, der um ein vorgegebenes Mindestmaß X größer ist als jeweils die Durchmesser der ersten Bohrung 11 des Magnetjochs 6 und der zweiten Bohrung 12 des Magnetpols 5. In der Zeichnung ist der Magnetanker nicht dargestellt und das Maß X ist überhöht dargestellt. Der Magnetpol 5 weist angrenzend an die zweite Bohrung 12 ein erstes Formelement 17 auf, das einen Formübergang von der zweiten Bohrung 12 zu dem inneren Durchmesser 16 der Kunststoff masse 15 bewirkt. The gap 8 between the magnetic pole 5 and the magnetic yoke 6 is partially filled by a plastic compound 15, the plastic compound 15 having an inner diameter 16 which is a predetermined minimum X greater than the diameter of the first bore 11 of the magnetic yoke 6 and the second bore 12 of the magnetic pole 5. In the drawing, the armature is not shown and the dimension X is shown exaggerated. The magnetic pole 5 has, adjacent to the second bore 12, a first shaped element 17 which causes a shape transition from the second bore 12 to the inner diameter 16 of the plastic compound 15.
Das Magnetjoch 6 weist angrenzend an die erste Bohrung 11 ein zweites Formelement 18 auf, das einen Formübergang von der ersten Bohrung 11 zu dem innerenThe magnet yoke 6 has, adjacent to the first bore 11, a second shaped element 18, which has a shape transition from the first bore 11 to the inner one
Durchmesser 16 der Kunststoff masse 15 bewirkt. Diameter 16 of the plastic mass 15 causes.
Die Magnetspule 2 besteht aus einer Wicklung 3 und einem Spulenkörper 4, der mit der Kunststoff masse 15 stoffschlüssig verbunden ist. The magnet coil 2 consists of a winding 3 and a bobbin 4, which is firmly connected to the plastic mass 15.
Der Magnetpol 5 und das Magnetjoch 6 sind mit jeweils einer Lagerung 19 in dem Spulenkörper 4 gelagert. The magnetic pole 5 and the magnetic yoke 6 are each supported by a bearing 19 in the bobbin 4.
Die vorhergehende Beschreibung gemäß der vorliegenden Erfindung dient nur zu illustrativen Zwecken und nicht zum Zwecke der Beschränkung der Erfindung. Im Rahmen der Erfindung sind verschiedene Änderungen und Modifikationen möglich, ohne den Umfang der Erfindung sowie ihre Äquivalente zu verlassen. The foregoing description according to the present invention is for illustrative purposes only and not for the purpose of limiting the invention. Various changes and modifications are possible within the scope of the invention without departing from the scope of the invention and its equivalents.
Bezugszeichenliste List of reference symbols
1 Elektromagnet 1 electromagnet
2 Magnetspule 3 Wicklung 2 solenoid 3 winding
4 Spulenkörper 4 bobbins
5 Magnetpol 5 magnetic pole
6 Magnetjoch 7 Gehäuse 8 Spalt 10 Magnetanker 11 Bohrung im Magnetjoch 12 Bohrung im Magnetpol 15 Kunststoffmasse 16 Innerer Durchmesser6 Magnetic yoke 7 Housing 8 Gap 10 Magnetic armature 11 Hole in the magnetic yoke 12 Hole in the magnetic pole 15 Plastic compound 16 Inner diameter
17 Formelement 17 shape element
18 Formelement 19 Lagerung 18 Form element 19 Storage

Claims

Patentansprüche Claims
1. Elektromagnet (1) aufweisend einen Magnetanker (10), eine Magnetspule (2) mit einer Wicklung (3) und mit einem Spulenkörper (4), einem Magnetpol (5), einem Magnetjoch (6) und einem Gehäuse (7) als Eisenrückschluss, wobei der Magnetanker (10) in einer ersten Bohrung (11) in dem Magnetjoch (6) und mindestens zeitweise in einer zweiten Bohrung (12) in dem Magnetpol (5) gelagert ist, und wobei der Magnetpol (5) und das Magnetjoch (6) durch einen unmagnetisierbaren Spalt (8) axial beabstandet sind, dadurch gekennzeichnet, dass der Spalt (8) zwischen dem Magnetpol (5) und dem Magnetjoch (6) teilweise durch eine Kunststoffmasse (15) ausgefüllt ist, wobei die Kunststoff masse (15) einen inneren Durchmesser (16) aufweist, der um ein vorgegebenes Mindestmaß X größer ist als jeweils die Durchmesser der ersten Bohrung (11 ) des Magnetjochs (6) und der zweiten Bohrung (12) des Magnetpols (5). 1. Electromagnet (1) having a magnet armature (10), a magnet coil (2) with a winding (3) and with a bobbin (4), a magnet pole (5), a magnet yoke (6) and a housing (7) as Iron back yoke, the magnet armature (10) being mounted in a first bore (11) in the magnet yoke (6) and at least temporarily in a second bore (12) in the magnet pole (5), and the magnet pole (5) and the magnet yoke (6) are axially spaced apart by a non-magnetizable gap (8), characterized in that the gap (8) between the magnetic pole (5) and the magnetic yoke (6) is partially filled by a plastic compound (15), the plastic compound ( 15) has an inner diameter (16) which is a predetermined minimum dimension X greater than the diameter of the first bore (11) of the magnet yoke (6) and the second bore (12) of the magnetic pole (5).
2. Elektromagnet (1 ) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Magnetpol (5) angrenzend an die zweite Bohrung (12) ein erstes Formelement (17) aufweist, das einen Formübergang von der zweiten Bohrung (12) zu dem inneren Durchmesser (16) der Kunststoff masse (15) darstellt. 2. Electromagnet (1) according to claim 1, characterized in that the magnetic pole (5) adjoining the second bore (12) has a first shaped element (17) which has a shape transition from the second bore (12) to the inner diameter ( 16) represents the plastic mass (15).
3. Elektromagnet (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das3. Electromagnet (1) according to claim 1 or 2, characterized in that the
Magnetjoch (6) angrenzend an die erste Bohrung (11) ein zweites Formelement (18) aufweist, das einen Formübergang von der ersten Bohrung (11) zu dem inneren Durchmesser (16) der Kunststoff masse (15) darstellt. Magnet yoke (6) adjacent to the first bore (11) has a second shaped element (18) which represents a shape transition from the first bore (11) to the inner diameter (16) of the plastic mass (15).
4. Elektromagnet (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Magnetspule (2) eine Wicklung (3) und einen Spulenkörper (4) enthält, wobei der Spulenkörper (4) mit der Kunststoff masse (15) stoffschlüssig verbunden ist. 4. Electromagnet (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the magnetic coil (2) contains a winding (3) and a coil body (4), the coil body (4) being firmly connected to the plastic mass (15) .
5. Verfahren zur Herstellung eines Elektromagneten (1), aufweisend einen5. A method for producing an electromagnet (1), comprising a
Magnetanker (10), eine Magnetspule (2) mit einer Wicklung (3) und mit einem Spulenkörper (4), einen Magnetpol (5), ein Magnetjoch (6) und ein Gehäuse (7) als Eisenrückschluss, wobei der Magnetanker (10) in einer ersten Bohrung (11) in dem Magnetjoch (6) und mindestens zeitweise in einer zweiten Bohrung (12) in dem Magnetpol (5) gelagert ist, und wobei der Magnetpol (5) und das Magnetjoch (6) durch einen unmagnetisierbaren Spalt (8) axial beabstandet sind, dadurch gekennzeichnet, dass das Herstellverfahren mindestens die folgenden Prozessschritte enthält: zur Herstellung des Spulenkörpers (4) werden der Magnetpol (5) und das Magnetjoch (6) als Einlegeteile in eine Spritzform eingelegt, während des Spritzvorgangs dringt in einen axialen Spalt (8) zwischen dem Magnetpol (5) und dem Magnetjoch (6) eine mit dem Spulenkörper (4) stofflich verbundene Kunststoff masse (15) ein, nach dem Spritzprozess und nach dem Bewickeln des Spulenkörpers (4) mit der Wicklung (3) wird die Kunststoff masse (15) durch eine mechanische Bearbeitung auf einen inneren Durchmesser (16) gebracht, der um ein vorgegebenes Mindestmaß X größer ist als die Durchmesser der ersten Bohrung (11 ) des Magnetjochs (6) und der zweiten Bohrung (12) des Magnetpols (5). Magnet armature (10), a magnet coil (2) with a winding (3) and with a coil body (4), a magnet pole (5), a magnet yoke (6) and a housing (7) as an iron yoke, the magnet armature (10) is mounted in a first bore (11) in the magnet yoke (6) and at least temporarily in a second bore (12) in the magnet pole (5), and the magnet pole (5) and the magnet yoke (6) through a non-magnetizable gap ( 8) are axially spaced, characterized in that the manufacturing process includes at least the following process steps: To manufacture the coil body (4), the magnetic pole (5) and the magnetic yoke (6) are inserted as inserts into an injection mold, while the injection process penetrates into one axial gap (8) between the magnetic pole (5) and the magnet yoke (6) a plastic compound (15) materially bonded to the coil body (4), after the injection molding process and after winding the coil body (4) with the winding (3 ) the plastic mass (1 5) brought by mechanical processing to an inner diameter (16) which is a predetermined minimum dimension X larger than the diameter of the first bore (11) of the magnet yoke (6) and the second bore (12) of the magnetic pole (5).
6. Verfahren zur Herstellung eines Elektromagneten (1) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass bei der mechanischen Bearbeitung auch ein erstes Formelement (17) an der ersten Bohrung (11 ) in dem Magnetjoch (6) und ein zweites Formelement (18) an der zweiten Bohrung (12) in dem Magnetpol (5) erzeugt werden. 6. A method for producing an electromagnet (1) according to claim 5, characterized in that a first shaped element (17) on the first bore (11) in the magnet yoke (6) and a second shaped element (18) during the mechanical processing the second bore (12) are generated in the magnetic pole (5).
7. Verfahren zur Herstellung eines Elektromagneten (1) nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass nach den genannten Bearbeitungen eine gemeinsame Feinbearbeitung der ersten Bohrung (11) und der zweiten Bohrung (12) erfolgt. 7. A method for producing an electromagnet (1) according to claim 5 or 6, characterized in that after the said machining, a common fine machining of the first bore (11) and the second bore (12) takes place.
8. Verfahren zur Herstellung eines Elektromagneten (1), aufweisend einen Magnetanker (10), eine Magnetspule (2) mit einer Wicklung (3) und mit einem Spulenkörper (4), einen Magnetpol (5), ein Magnetjoch (6) und ein Gehäuse (7) als Eisenrückschluss, wobei der Magnetanker (10) in einer ersten Bohrung (11) in dem Magnetjoch (6) und mindestens zeitweise in einer zweiten Bohrung (12) in dem Magnetpol (5) gelagert ist, und wobei der Magnetpol (5) und das Magnetjoch (6) durch einen unmagnetisierbaren Spalt (8) axial beabstandet sind, dadurch gekennzeichnet, dass das Herstellverfahren mindestens die folgenden Prozessschritte enthält: 8. A method for producing an electromagnet (1), comprising a magnet armature (10), a magnet coil (2) with a winding (3) and with a bobbin (4), a magnet pole (5), a magnet yoke (6) and a Housing (7) as an iron yoke, the magnet armature (10) being mounted in a first bore (11) in the magnet yoke (6) and at least temporarily in a second bore (12) in the magnet pole (5), and the magnet pole ( 5) and the magnet yoke (6) are axially spaced apart by a non-magnetizable gap (8), characterized in that the manufacturing method includes at least the following process steps:
- zur Herstellung des Spulenkörpers (4) werden der Magnetpol (5) und das Magnetjoch (6) als Einlegeteile in eine Spritzform eingelegt, - To manufacture the coil body (4), the magnetic pole (5) and the magnetic yoke (6) are placed as inserts in an injection mold,
- während des Spritzvorgangs dringt in einen axialen Spalt (8) zwischen dem Magnetpol (5) und dem Magnetjoch (6) eine mit dem Spulenkörper (4) stofflich verbundene Kunststoff masse (15) ein, durch den Einsatz eines Kerns mit flexiblen Elementen und eine geeignete Dosierung des flüssigen Kunststoffs wird die in den Spalt (8) eindringende Kunststoffmasse (15) auf einen inneren Durchmesser gebracht, der um ein vorgegebenes Mindestmaß X größer ist als die Durchmesser der ersten Bohrung (11 ) des Magnetjochs (6) und der zweiten Bohrung (12) des Magnetpols (5), wobei der genannte Kern bei dem Spritzvorgang in den Bohrungen (11 , 12) des Magnetjochs (6) und des Magnetpols (5) gelagert ist. - During the injection process penetrates into an axial gap (8) between the magnetic pole (5) and the magnetic yoke (6) with the coil body (4) materially connected plastic mass (15), through the use of a core with flexible elements and a Appropriate dosage of the liquid plastic is brought into the gap (8) penetrating plastic compound (15) to an inner diameter that is a predetermined minimum X larger than the diameter of the first bore (11) of the magnet yoke (6) and the second bore (12) of the magnetic pole (5), said core being mounted in the bores (11, 12) of the magnetic yoke (6) and the magnetic pole (5) during the injection molding process.
- Die erste Bohrung (11) des Magnetjochs (6) und die zweite Bohrung (12) des Magnetpols (5) werden einer gemeinsamen Feinbearbeitung unterzogen- The first bore (11) of the magnetic yoke (6) and the second bore (12) of the magnetic pole (5) are subjected to a common fine machining
9. Verfahren zur Herstellung eines Elektromagneten (1), aufweisend einen Magnetanker (10), eine Magnetspule (2) mit einer Wicklung (3) und mit einem Spulenkörper (4), einen Magnetpol (5), ein Magnetjoch (6) und ein Gehäuse (7) als Eisenrückschluss, wobei der Magnetanker (10) in einer ersten Bohrung (11) in dem Magnetjoch (6) und mindestens zeitweise in einer zweiten Bohrung (12) in dem Magnetpol (5) gelagert ist, und wobei der Magnetpol (5) und das Magnetjoch (6) durch einen unmagnetisierbaren Spalt (8) axial beabstandet sind, dadurch gekennzeichnet, dass das Herstellverfahren mindestens die folgenden Prozessschritte enthält: zur Herstellung des Spulenkörpers (4) wird der Magnetpol (5) oder das Magnetjoch (6) als Einlegeteile in eine Spritzform eingelegt - bei dem Spritzvorgang wird eine Lagerung (19) des nicht eingelegten magnetflussführenden Bauteils (Magnetpol (5) oder Magnetjoch (6)) in dem Spulenkörper (4) und eine Kunststoffmasse (15) hergestellt, wobei die Kunststoffmasse (15) in einer Lage hergestellt wird, die später zwischen dem Magnetpol (5) und dem Magnetjoch (6) angeordnet ist und wobei die Kunststoffmasse (15) formbedingt auf einen inneren Durchmesser (16) gebracht wird, der um ein vorgegebenes Mindestmaß X größer ist als der Durchmesser der ersten Bohrung (11) des Magnetjochs (6) oder der zweiten Bohrung (12) des Magnetpols (5). 9. A method for producing an electromagnet (1), comprising a magnet armature (10), a magnet coil (2) with a winding (3) and with a bobbin (4), a magnet pole (5), a magnet yoke (6) and a Housing (7) as an iron yoke, the magnet armature (10) being mounted in a first bore (11) in the magnet yoke (6) and at least temporarily in a second bore (12) in the magnet pole (5), and the magnet pole ( 5) and the magnet yoke (6) are axially separated by a non-magnetizable gap (8), characterized in that the manufacturing process includes at least the following process steps: to manufacture the coil body (4), the magnetic pole (5) or the magnetic yoke (6) is inserted as insert parts into an injection mold - during the injection process, a bearing (19) of the non-inserted magnetic flux-conducting component (magnetic pole (5) or magnetic yoke (6)) in the coil body (4) and a plastic compound (15), the plastic compound (15) being made in a position that will later be between the magnetic pole (5) and the magnetic yoke (6) is arranged and wherein the plastic mass (15) is brought to an inner diameter (16) due to its shape, which is larger by a predetermined minimum dimension X than the diameter of the first bore (11) of the magnet yoke (6) or the second bore ( 12) of the magnetic pole (5).
Das nicht in die Form eingelegte magnetflussführende Bauteil (Magnetpol (5) oder Magnetjoch (6)) wird in die Lagerung (19) in demThe component carrying magnetic flux (magnetic pole (5) or magnetic yoke (6)) that is not inserted into the mold is placed in the bearing (19) in the
Spulenkörper (4) gefügt. Coil body (4) joined.
Nach dem Bewickeln des Spulenkörpers (4) mit der Wicklung (3) werden die erste Bohrung (11) des Magnetjochs (6) und die zweite Bohrung (12) des Magnetpols (5) einer gemeinsamen Feinbearbeitung unterzogen. After the coil body (4) has been wound with the winding (3), the first bore (11) of the magnetic yoke (6) and the second bore (12) of the magnetic pole (5) are subjected to a common fine machining.
10. Verfahren zur Herstellung eines Elektromagneten (1) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass bei dem Fügen des magnetflussführenden Bauteils (Magnetpol (5) oder Magnetjoch (6)) in der Lagerung (19) oberflächlich vorhandene Formelemente (17,18), vorzugsweise Rippen oder Noppen, verformt werden. 10. A method for producing an electromagnet (1) according to claim 9, characterized in that when joining the magnetic flux-guiding component (magnetic pole (5) or magnetic yoke (6)) in the bearing (19) formed elements (17, 18) on the surface, preferably ribs or knobs, are deformed.
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