CH421297A - Gleichstrommagnet - Google Patents

Description

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 Gleichstrommagnet Die Erfindung bezieht sich auf einen Gleichstrommagneten mit einer topfförmigen Armatur und einem    zylinderförmigen   Anker sowie auf    ein   Herstellungsverfahren für einen solchen Magneten. 



  Bei dieser an sich bekannten Bauform wird der Anker bei Erregung der Magnetspule in eine Bohrung der    topfförmigen   Armatur hineingezogen. Eine der Schwierigkeiten bildet dabei die möglichst genaue zentrische und doch leicht bewegliche Führung des Ankers in der Bohrung. Eine bekannte Lösung arbeitet mit einer die Auskleidung der Bohrung bildenden Büchse aus nichtmagnetischem Material, in welcher der Anker gleitend geführt ist. Bei dieser Lösung    wird   beispielsweise eine Büchse (bzw. Rohr) aus Messing in die Bohrung der Armatur    eingepresst   und nachher ausgedreht. Aus bearbeitungstechnischen Gründen kann aber die Büchse nicht weiter ausgedreht werden als bis zu einer Wandstärke von etwa 0,3 Millimeter.

   Dies hat den Nachteil, dass der verbleibende passive Luftspalt (der hier zum Teil durch die Büchse aus nichtmagnetischem Material eingenommen wird) zwischen dem    zylinder-      förmigen   Anker und der Bohrung relativ gross ist, was die Zugkraft des Magneten ungünstig beeinflusst bzw. extra    Amperewindungen   zu seiner Kompensation erheischt. 



  Die Erfindung will einen Magneten dieser Art schaffen, bei dem der passive Luftspalt erheblich kleiner gemacht werden kann, als dies bisher möglich war. Der erfindungsgemässe Magnet zeichnet sich dadurch aus, dass der Anker in einer in der Bohrung der    topfförmigen   Armatur vorhandenen Lagerhülse gleitend geführt ist, welch letztgenannte aus einer nichtmagnetischen Folie besteht, deren Wanddicke weniger als 0,3 mm beträgt. 



  Eine solche aus einer Folie hergestellte Hülse kann beispielsweise eine Dicke von nur 0,05 mm aufweisen. Wenn das Spiel des Ankers in der Hülse ebenfalls 0,05    mm   beträgt, ergibt sich damit ein Luftspalt von im Mittel 0,075 mm. 



  In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes vereinfacht dargestellt, und an Hand davon ist auch das Herstellungsverfahren erläutert. 



     Fig.   1 zeigt einen    Axialschnitt   eines Elektromagneten. 



     Fig.   2 zeigt eine Hülse in perspektivischer Darstellung. 



     Fig.   3 und 4 zeigen Hülsen in einer Bohrung, und    Fig.   5 zeigt eine    vorgebogene   Hülse. 



  Bei dem in    Fig.   1 dargestellten Elektromagneten ist 1 der Anker und 2 die topfförmige Armatur. Diese umfasst einen Flansch 3 mit Befestigungslaschen, einen inneren Führungszylinder 4 mit Flansch und einen Mantel 5. Auf dem Flansch des inneren Führungszylinders liegt eine runde Scheibe 6, die mittels eines Sprengringes 7 im Mantel gehalten ist. Im Hohlraum    zwischen   den Teilen 3, 4 und 5 befindet sich die Magnetspule mit einem Spulenkörper 8 und einer Wicklung 9. Unten im Anker 1 ist eine Betätigungsstange 10 eingeschraubt, und in der Scheibe 6 ist eine Öffnung 11 angeordnet. Schliesslich ist 12 eine in die Bohrung 3' bzw. 4' der Teile 3 und 4 eingebrachte, rund gebogene Lagerhülse aus einer nichtmagnetischen Metallfolie.

   Die konische, ringförmige Verlängerung 3" des Flansches 3 bildet einen magnetischen    Shunt   über den aktiven Luftspalt, dessen Form die Zugkraft im Anfang des Hubes vergrössert. In der Änderung der Form dieses    Shunts   hat man ein Mittel in der Hand, um damit den Verlauf der Kurve: Zugkraft in Funktion des Hubes zu beeinflussen. Bei Erregung der Magnetspule zieht das Magnetfeld den Anker 1 nach 

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 unten, entgegen der    Kraft   K.    Damit   der Anker nicht  klebt , weist er bei 1' eine    Ausnehmung   auf und    liegt   daher in der Ruhelage nur längs einer Ringfläche auf der Scheibe 6 auf. 



  Bei der Montage werden zuerst der Flansch 3 und der    Mantel   5 zusammengepresst und hart gelötet, danach    wird   die Spule 8, 9 eingelegt und der Führungszylinder 4    mit   Flansch eingesetzt. Nun kann die Lagerhülse 12 (die in    Fig.   2 perspektivisch    dargestellt   ist) in die aufeinander ausgerichteten Bohrungen 3' des Flansches 3 und 4' des Führungszylinders 4 eingeschoben werden. Danach    kann   der Anker 1 in die Hülse gesteckt und zum Schluss die Scheibe 6 eingelegt und    mittels   des Sprengringes 7 in dieser Lage    gesichert   werden. 



  Die in    Fig.   2 dargestellte Hülse 12 besteht aus    Messingfolie   und zeigt die runde Form, welche die Lagerhülse    annimmt   nachdem sie sich in der Bohrung 3', 4' der beiden Teile 3, 4    befindet.   Sie überlappt den aktiven Luftspalt und ist so lang, dass sie zwischen dem Boden der Bohrung 3' im Flansch 3 und der    Abdeckscheibe   6 eingeschlossen ist. In Umfangsrichtung ist sie so dimensioniert, dass in montiertem Zustand    ein      Spalt   20 verbleibt. 



  Sie ist dadurch leichter    herzustellen   (weniger genau) und bequemer zu montieren. Zudem hat der    Spalt   20 aber auch noch den    Vorteil,   dass    ihm   zufolge die Hülse    keine   kurzgeschlossene Windung bildet, so    dass   das Magnetfeld sich rascher aufbauen kann und der Anker sich rascher    bewegt,   als dies bei einer geschlossenen Hülse der Fall wäre. 



  Ist die Hülse aus einer Folie von relativ weichem Material    hergestellt,   so braucht sie nicht    vorgebogen   zu werden, sondern    kann   bei der Montage einfach gerollt und in die fluchtenden    Bohrungen   3'-4' eingeschoben werden. Allerdings muss dabei in Kauf genommen werden, dass die Folie nicht entlang des ganzen    Umfanges   satt anliegt, sondern dass die Enden, wie bei der    Folie   12' in    Fig.   3    übertrieben   dargestellt,    einen   grösseren    Biegungsradius   als die Bohrung aufweisen. Solange dies in tragbaren Grenzen bleibt und der Anker noch leicht in der Lagerhülse gleitet und nicht klemmt, kann man auf diese einfache und billige Art arbeiten.

   Wenn aber infolge der Materialeigenschaften der Folie    (beispielsweise   federharte    Beryliumbronze)   oder deren Dicke oder infolge eines    kleinen   Durchmessers der Bohrung der Anker    in   der Lagerhülse zu klemmen anfängt, so muss man die Folie insbesondere an ihren Enden    vorbiegen,   wie dies in    Fig.   5 an Hand einer Folie 12" dargestellt ist. Bei richtigem    Vorbiegen   lässt sich ein vollkommen    sattes   Anliegen der    Folie   12" in der Bohrung erzielen, wie dies in    Fig.   4 dargestellt ist.

   Vor dem    Einschieben      in   die    Bohrungen   3'-4'    wird   die    vorgebogene   Hülse 12" in    ihrem   mittleren Teil so weit gespannt, dass sie sich leicht in die Bohrung einschieben    lässt.   Dort lässt    man   sie    sich      entspannen,   so dass sie    dann   unter    Vorspannung   an der    Wand   der    Bohrung      anliegt.   Die nichtmagnetische Folie kann statt aus Metall beispielsweise auch aus Kunststoff bestehen.

   Dies ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn eine    Folie   aus Kunststoff mit guten Gleiteigenschaften und zudem guter thermischer Festigkeit verwendet wird, wie sie beispielsweise Kunststoffe auf    Fluoräthylenbasis   aufweisen. 



     Schliesslich   sei noch erwähnt, dass die Erfindung auch bei Gleichstrommagneten, die mit zwei in einer    topfförmigen   Armatur angebrachten Spulen arbeiten,    Anwendung   finden kann. Eine solche Bauart gestattet    Doppelhubmagnete   und    Umkehrhubmagnete   zu bauen. Bei Magneten der erstgenannten Art hat der Anker eine Ruhelage in der Mitte und bewegt sich je nach der Erregung der einen oder der anderen Spule in die    eine   oder die andere Endlage. Bei Umkehrmagneten wird der Anker von einer Endlage in die andere gezogen, je    nachdem   die eine oder die andere Spule erregt wird.

   Da sowohl Doppelhubmagnete als    Umkehrhubmagnete   nur einen einzigen Anker aufweisen, der sich in einer Bohrung bewegt, kann der    Anker   auch solcher Magnete in einer in die Bohrung eingebrachten, aus nichtmagnetischem    Folienmaterial   hergestellten Lagerhülse    ,geführt   sein.

Claims (1)

1. PATENTANSPRÜCHE I. Gleichstrommagnet mit einer topfförmigen Ar- matur und einem zylinderförmigen Anker, dadurch gekennzeichnet, dass der Anker in einer in der Bohrung der topfförmigen Armatur vorhandenen Lagerhülse gleitend geführt ist, welch letztgenannte aus einer nichtmagnetischen Folie besteht, deren Wanddicke weniger als 0,3 mm beträgt.

   1I. Verfahren zur Herstellung eines Magneten nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass man ein Stück einer nichtmagnetischen Metallfolie an seinen Enden so stark vorbiegt, dass der bleibende Biegungsradius dieser Enden mindestens annähernd dem Innendurchmesser der Bohrung der Armatur entspricht, danach die so vorgebogene Folie in ihrem Teil spannt, in die Bohrung einschiebt und sich dort entspannen lässt, das Ganze derart, dass die Hülse unter Vorspannung an der Wand der Bohrung anliegt. UNTERANSPRÜCHE 1.

   Gleichstrommagnet nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass die nichtmagnetische Hülse einen axial verlaufenden Spalt aufweist. 2. Gleichstrommagnet nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass die Hülse aus nichtma- gnetischem-federelastischem Material hergestellt ist. 3. Gleichstrommagnet nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass das nichtmagnetische Fo- lienmaterial ein Metall ist. 4. Gleichstrommagnet nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass das Folienmaterial ein Kunststoff ist.