WO2006037765A1 - Adhesive magnet - Google Patents
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Definitions
- the invention relates to the structural design and the
- Magnetic magnets of the type described in the introduction have an axially magnetized permanent magnet arranged axially between a ferromagnetic pole plate and a ferromagnetic pole core, a magnet coil concentric with the pole core, axially penetrated by the pole core, and a permanent magnet and a pole plate and ferromagnetic concentric to the solenoid coil whose one end face of the pole plate is radially spaced and in the same plane as the free end face of the pole plate, and the other end over a good magnetic good connection of ferromagnetic material at the end facing away from the permanent magnet Solenoid connects to the pole plate remote end of the pole core.
- the armature plate consisting of ferromagnetic material should be able to abut against the pole plate and the pole plate-side end face of the housing simultaneously in the case of an electrically de-energized magnet coil, so that the armature plate is retained with a high magnetic adhesive force.
- a magnetic field directed counter to the magnetic field of the permanent magnet can be generated so that the magnetic adhesive force acting on the anode plate is greatly reduced and the armature plate can already be detached from the adhesive magnet with small external forces.
- This object can be achieved according to a variant of the invention by a Stanfords ⁇ process in which the armature plate is placed on the first relative to each other perpendicular to the radial plane movable pole faces, the pole faces due to the magnetic adhesive forces assume a position relative to each other, in the air gaps between the pole faces and the anchor plate at least sufficiently ver ⁇ dwindle, and in which case the pole faces are then fixed relative to each other while still resting anchor plate.
- the pole faces are arranged relative to each other perpendicular to the radial plane permanently movable, that the pole faces can cling to the applied anchor plate each free of air gaps or with sufficient minimization remaining air gaps.
- the armature plate has two magnetically conductive connected, relative to each other perpendicular to the radial plane movable plate parts, such that each of the plate parts Kunststoff ⁇ gap-free or under sufficient minimization of remaining air gaps can cling.
- the invention is based on the general idea to allow an at least vor ⁇ temporary mobility of the pole faces or the anchor plate parts relative to each other under the action of the magnetic adhesive forces an adaptation to the respective mating surfaces and thus an air gap-free Anschmiegung between the magnetically adhered surfaces enable. In this way, a material-removing machining of the pole faces is unnecessary. At the same time, a reduction in the corrosion resistance of these surfaces, which accompanies such machining, is avoided.
- the single FIGURE shows an axial section of an adhesion magnet 10 according to the invention, which is formed substantially rotationally symmetrical with respect to an axis A.
- housing 1 Within a tubular formed with a circular cross-section housing 1 is made of an electrically insulating material, for. As plastic, existing bobbin 2 an electrically energizable coil 3 is arranged.
- the inner part of the winding body 2, which is arranged inside the housing 1, is connected in one piece to an outer part of the winding body 2 via radial extensions which pass through open windows in the housing 1 towards the adjacent front end of the housing 1.
- This outer part can be designed as a mounting flange or the like.
- the winding body 2 has an axial bore which is penetrated by a pole core 4 made of ferromagnetic material.
- a pole core 4 made of ferromagnetic material.
- At its lower end in the drawing of the pole core 4 has an integrally formed annular disc 5, which rests with its outer circumference flat on the inside of the lower end of the housing 1, but so that the housing 1 and pole core 4 at least initially remain axially movable relative to each other.
- a corresponding axial mobility is also given for the winding body 2 in the housing 1. The purpose of this mobility is explained below.
- Winding body 2 the pole core 4 is stepped in a tapered extension 6 continues.
- This extension 6 serves to arrange an annular disk-shaped permanent magnet 7, which is magnetized in the axial direction.
- a ferromagnetic pole disc 8 is fixedly arranged on the extension.
- This pole disk 8 like the permanent magnet 7, is enclosed on its outer circumference in the illustrated example by a cylindrical extension of the winding body 2. It is important that between the outer peripheries of the permanent magnet 7 and the pole disc 8 and the inside of the ferromagnetic housing 1 remains an annular clearance space, which may optionally, as shown, of a material, in particular plastic, filled, which is in the magnetic field how air behaves.
- the pole disk 8 has an annular shape, so that an annular web with a flat, planar end face is formed on the end face of the pole disk 8 remote from the permanent magnet 7.
- the permanent magnet 7 is magnetically conductively connected to the ferromagnetic pole 1 on its one end face magnetically conductive with the ferromagnetic pole disc 8 and on its other end side also magnetically conductive with the pole core 4 and the molded thereon disc 5, at least at not electrically energized coil 3 between the aforementioned web of the pole disk 8 and the adjacent peripheral edge of the housing 1, a strong magnetic field, which is suitable to magnetically attract a ferromagnetic armature disk 9 or magnetically firmly adhering to fix.
- the magnetic adhesive force is particularly great when the armature disk 9 on the
- housing 1 and pole disc 8 optimally rest on the armature disk 9, according to a first embodiment of the invention, the housing 1 can now be fixed relative to the pole core 4.
- the housing 1 can be pressed with the disc 5 of the pole core 4 with slight deformation.
- these parts can also be welded together, e.g. by means of a laser.
- the magnetic holding force holding the armature disk 9 can be greatly reduced or made to disappear, so that the armature disk 9 can be easily removed.
- this magnetic bypass causes the coil 3 to generate a sufficiently large magnetic opposing field to the field of the permanent magnet 7, even with strongly fluctuating electric current strength of the coil 3, and the armature disk 9 can thus be easily removed from the housing 1 and the pole disc 8 can decrease.
- the effect is exploited that even at relatively low electric currents within the extension 6, a magnetic saturation of the material of the extension 6 occurs.
- pole core 4 remain with the pole plate 8 in the axial direction at least limited mobility relative to the housing 1.
- pole disk 8 and housing 1 can always align each other so that the armature disk 9 free of air gap to the pole disk. 8 and can cling to the housing 1 simultaneously.
- the invention is not limited to magnets with a permanent magnet in
- the disc 5 is arranged directly on the side remote from the pole disk 8 side of the permanent magnet 7. Moreover, no ferromagnetic connection between the pole disk 8 and disk 5 is then provided via an extension 6 axially passing through the permanent magnet 7 or the like.
- the permanent magnet 7 is missing, and the pole disk 8 can be arranged directly on the facing front side of the winding body 2 and can be magnetically connected to the pole core 4 in a well-conducting manner.
- the disc 5 can be permanently fixed to the housing 1, when the armature plate free of air gap rests on the pole plate 8 and the facing end face of the housing 1 magnetically adhesive.
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Abstract
Description
Beschreibung HAFTMAGNET Description LIABILITY MAGNET
[001] Die Erfindung bezieht sich auf die konstruktive Ausgestaltung sowie dieThe invention relates to the structural design and the
Herstellung von Haftmagneten mit einer ersten bzw. radial inneren magnetischen Polfläche für die eine magnetische Polarität und einer dazu konzentrischen, in einer Radialebene beabstandeten zweiten bzw. radial äußeren magnetischen Polfläche für die andere magnetische Polarität sowie einer simultan auf beide Polflächen auflegbaren Ankerplatte.Production of holding magnets having a first or radially inner magnetic pole face for the one magnetic polarity and a concentric, spaced in a radial plane second or radially outer magnetic pole face for the other magnetic polarity and a simultaneously auflegbaren on both pole faces anchor plate.
[002] Auf dem Markt derzeit angebotene Haftmagnete der eingangs angegebenen Art besitzen einen axial zwischen einer ferromagnetischen Polplatte und einem ferroma- gnetischen Polkern angeordneten axial magnetisierten Permanentmagneten, eine zum Polkern konzentrische, vom Polkern axial durchsetzte Magnetspule sowie ein zum Per¬ manentmagneten sowie zur Polplatte und zur Magnetspule konzentrisches ferroma- gnetisches Gehäuse, dessen eines Stirnende von der Polplatte radial beabstandet ist und in gleicher Ebene wie die freie Stirnseite der Polplatte liegt, und dessen anderes Stirnende über eine magnetisch gut leitende Verbindung aus ferromagnetischem Material an dem vom Permanentmagneten abgewandten Ende der Magnetspule an das polplattenferne Ende des Polkerns anschließt. Die aus ferromagnetischem Material bestehende Ankerplatte soll bei elektrisch stromloser Magnetspule simultan luft- spaltfrei an der Polplatte sowie der polplattenseitigen Stirnseite des Gehäuses anliegen können, so dass die Ankerplatte mit großer magnetischer Haftkraft festgehalten wird. Durch Bestromung der Magnetspule lässt sich ein dem Magnetfeld des Perma¬ nentmagnetes entgegengerichtetes Magnetfeld erzeugen, so dass die auf die An¬ kerplatte wirkende magnetische Haftkraft stark herabgesetzt und die Ankerplatte bereits bei geringen externen Kräften vom Haftmagnet ablösbar ist.[002] Magnetic magnets of the type described in the introduction have an axially magnetized permanent magnet arranged axially between a ferromagnetic pole plate and a ferromagnetic pole core, a magnet coil concentric with the pole core, axially penetrated by the pole core, and a permanent magnet and a pole plate and ferromagnetic concentric to the solenoid coil whose one end face of the pole plate is radially spaced and in the same plane as the free end face of the pole plate, and the other end over a good magnetic good connection of ferromagnetic material at the end facing away from the permanent magnet Solenoid connects to the pole plate remote end of the pole core. The armature plate consisting of ferromagnetic material should be able to abut against the pole plate and the pole plate-side end face of the housing simultaneously in the case of an electrically de-energized magnet coil, so that the armature plate is retained with a high magnetic adhesive force. By energizing the magnetic coil, a magnetic field directed counter to the magnetic field of the permanent magnet can be generated so that the magnetic adhesive force acting on the anode plate is greatly reduced and the armature plate can already be detached from the adhesive magnet with small external forces.
[003] Diese bekannten Haftmagnete haben sich bewährt. Jedoch ist ihre Herstellung ver¬ gleichsweise aufwändig, da die Polplatte und die polplattenseitige Stirnseite des Gehäuses gemeinsam materialabtragend bearbeitet werden müssen, derart, dass sie exakt in einer gemeinsamen Ebene liegen und sich die Ankerplatte simultan an die Polplatte und die benachbarte Stirnseite des Gehäuses luftspaltfrei anschmiegen kann. Nur so lassen sich hinreichend große magnetische Haftkräfte erzeugen. Sollte dagegen zwischen der Ankerplatte und der Polplatte oder der zugewandten Stirnseite des Gehäuses auch nur ein geringer Luftspalt verbleiben, kann nur eine deutlich verminderte und in der Regel unzureichende magnetische Haftkraft erreicht werden.These known holding magnets have proven themselves. However, their production ver¬ is comparatively complex, since the pole plate and the pole plate side end of the housing must be machined material erosion, such that they lie exactly in a common plane and the armature plate simultaneously cling to the pole plate and the adjacent end of the housing air gap can. Only in this way can sufficiently large magnetic adhesive forces be generated. If, in contrast, only a small air gap remains between the armature plate and the pole plate or the facing end face of the housing, only a significantly reduced and generally insufficient magnetic adhesion force can be achieved.
[004] Die materialabtragende Bearbeitung der Polplatte und der benachbarten Gehäuse¬ stirnseite führt zwangsläufig dazu, dass korrosionshemmende Oberflächen abgetragen werden und dementsprechend zwischen Ankerplatte und Polplatte und/oder zu- gewandter Gehäusestimseite Kontaktkorrosion auftreten kann. Dementsprechend muss damit gerechnet werden, dass die Ankerplatte aufgrund von Korrosion mit der Polplatte und/oder der zugewandten Gehäusestirnseite „verklebt" wird, wenn die An¬ kerplatte für längere Zeit quasi stationär auf der Polplatte und der zugewandten Gehäu¬ sestirnseite aufliegt. Diese Gefahr ist besonders groß, wenn der Haftmagnet zur Ar¬ retierung von Elementen dienen soll, die nur in seltenen Notfällen bewegt werden sollen oder dürfen.The material-removing machining of the pole plate and the adjacent Gehäus¬ front side inevitably leads to corrosion-inhibiting surfaces are removed and, accordingly, between anchor plate and pole plate and / or facing side of the housing contact corrosion may occur. Accordingly, it must be expected that the armature plate will be "glued" due to corrosion with the pole plate and / or the facing housing front side, when the An¬ kerplatte quasi stationary stationary for a long time on the pole plate and the facing Gehäu¬ sestirnseite especially large if the magnet is to be used for locking elements that should or should only be moved in rare emergencies.
[005] Deshalb ist es Aufgabe der Erfindung, die Notwendigkeit einer gemeinsamen mate¬ rialabtragenden Bearbeitung der Polflächen des Haftmagneten zu erübrigen.Therefore, it is an object of the invention to eliminate the need for a common mate¬ rialabtragenden processing of the pole faces of the magnet.
[006] Diese Aufgabe kann gemäß einer Variante der Erfindung durch ein Herstellungs¬ verfahren gelöst werden, bei dem die Ankerplatte auf die zunächst relativ zueinander senkrecht zur Radialebene bewegliche Polflächen aufgelegt wird, wobei die Polflächen aufgrund der magnetischen Haftkräfte eine Lage relativ zueinander annehmen, in der Luftspalte zwischen den Polflächen und der Ankerplatte zumindest hinreichend ver¬ schwinden, und wobei dann die Polflächen bei weiterhin aufliegender Ankerplatte relativ zueinander bleibend fixiert werden.This object can be achieved according to a variant of the invention by a Herstellungs¬ process in which the armature plate is placed on the first relative to each other perpendicular to the radial plane movable pole faces, the pole faces due to the magnetic adhesive forces assume a position relative to each other, in the air gaps between the pole faces and the anchor plate at least sufficiently ver¬ dwindle, and in which case the pole faces are then fixed relative to each other while still resting anchor plate.
[007] Gemäß einer anderen Variante der Erfindung sind die Polflächen derart relativ zueinander senkrecht zur Radialebene bleibend beweglich angeordnet, dass sich die Polflächen an die aufgelegte Ankerplatte jeweils luftspaltfrei bzw. unter hinreichender Minimierung verbleibender Luftspalte anschmiegen können.According to another variant of the invention, the pole faces are arranged relative to each other perpendicular to the radial plane permanently movable, that the pole faces can cling to the applied anchor plate each free of air gaps or with sufficient minimization remaining air gaps.
[008] Zusätzlich oder alternativ zu dieser letztgenannten Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass die Ankerplatte zwei miteinander magnetisch leitend verbundene, relativ zueinander senkrecht zur Radialebene bewegliche Plattenteile aufweist, derart, dass sich jedes der Plattenteile an jeweils eine der Polflächen luft¬ spaltfrei bzw. unter hinreichender Minimierung verbleibender Luftspalte anschmiegen können.Additionally or alternatively to this last-mentioned embodiment, it can be provided that the armature plate has two magnetically conductive connected, relative to each other perpendicular to the radial plane movable plate parts, such that each of the plate parts luft¬ gap-free or under sufficient minimization of remaining air gaps can cling.
[009] Die Erfindung beruht auf dem allgemeinen Gedanken, durch eine zumindest vor¬ übergehende Beweglichkeit der Polflächen oder der Ankerplattenteile relativ zueinander unter Einwirkung der magnetischen Haftkräfte eine Adaption an die jeweiligen Gegenflächen zu ermöglichen und damit eine luftspaltfreie Anschmiegung zwischen den magnetisch aneinander anhaftenden Flächen zu ermöglichen. Auf diese Weise wird eine materialabtragende Bearbeitung der Polflächen erübrigt. Gleichzeitig wird eine mit derartiger Bearbeitung einhergehende Verminderung der Korrosionsbe¬ ständigkeit dieser Flächen vermieden.The invention is based on the general idea to allow an at least vor¬ temporary mobility of the pole faces or the anchor plate parts relative to each other under the action of the magnetic adhesive forces an adaptation to the respective mating surfaces and thus an air gap-free Anschmiegung between the magnetically adhered surfaces enable. In this way, a material-removing machining of the pole faces is unnecessary. At the same time, a reduction in the corrosion resistance of these surfaces, which accompanies such machining, is avoided.
[010] Gemäß einer besonders zweckmäßigen Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, die magnetische Haftkraft durch einen Permanentmagneten zu erzeugen und des Weiteren einen Elektromagneten vorzusehen, mit dem sich bei Bedarf ein ma¬ gnetisches Gegenfeld erzeugen lässt, um die resultierende magnetische Haftkraft zu vermindern und damit eine Trennung von Ankerplatte und Haftmagnet zu er¬ möglichen.According to a particularly expedient embodiment of the invention, it is provided to generate the magnetic adhesive force by a permanent magnet and furthermore to provide an electromagnet with which, if required, a magnetic opposing field can be generated in order to increase the resulting magnetic adhesion force reduce and thus a separation of armature plate and magnet to er¬ possible.
[011] In diesem Zusammenhang ist zweckmäßig vorgesehen, innerhalb der Magnetspule einen diese axial durchsetzenden ferromagnetischen Polkern anzuordnen, welcher einen den Permanentmagnet durchsetzenden ferromagnetischen Fortsatz aufweist. Damit wird am Permanentmagnet ein magnetischer Bypass geschaffen, der zwar einerseits dazu führt, dass die vom Permanentmagnet erzeugte magnetische Haftkraft vermindert wird. Jedoch wird andererseits gewährleistet, dass die Spule des Elek¬ tromagneten schon bei vergleichsweise schwacher elektrischer Bestromung ein das Magnetfeld des Permanentmagneten kompensierendes Magnetfeld erzeugen kann, um eine sichere Trennung von Haftmagnet und Ankerplatte zu ermöglichen. Der ver¬ gleichsweise geringe elektrische Strombedarf ist bei Einsatz des Haftmagneten in Kraftfahrzeugen von besonderer Bedeutung, da dort mit einer stark schwankenden Lei¬ stungsfähigkeit des elektrischen Bordnetzes gerechnet werden muss. Denn der La¬ dungszustand der Batterie kann stark schwanken, und die Leistungsfähigkeit der Batterie ist außerdem stark von der Umgebungstemperatur abhängig, für die im Falle von Kraftfahrzeugen ein weiter Schwankungsbereich berücksichtigt werden muss.In this context, it is expedient to arrange within the magnet coil a ferromagnetic pole core which passes through this axially and which has a ferromagnetic extension penetrating the permanent magnet. Thus, a magnetic bypass is created on the permanent magnet, which on the one hand leads to the fact that the magnetic adhesive force generated by the permanent magnet is reduced. However, on the other hand, it is ensured on the other hand that the coil of the electromagnet can generate a magnetic field compensating the magnetic field of the permanent magnet even with comparatively weak electrical current supply in order to enable a secure separation of the magnet and the armature plate. The comparatively low electrical power requirement is of particular importance when the magnet used in motor vehicles is used, since it is necessary to reckon with a highly fluctuating power capability of the electrical system. Because the state of charge of the battery can fluctuate greatly, and the performance of the battery is also heavily dependent on the ambient temperature, for which in the case of motor vehicles, a wide range of fluctuation must be taken into account.
[012] Im übrigen wird hinsichtlich bevorzugter Merkmale der Erfindung auf dieIncidentally, in terms of preferred features of the invention on the
Ansprüche sowie die nachfolgende Erläuterung bevorzugter Ausführungsformen anhand der Zeichnung verwiesen.Claims and the following explanation of preferred embodiments with reference to the drawing.
[013] Schutz wird nicht nur für ausdrücklich angegebene oder dargestellte Merkmalskom¬ binationen, sondern auch für prinzipiell beliebige Unterkombinationen dieser Merkmale beansprucht.[013] Protection is claimed not only for explicitly specified or illustrated combinations of features, but also for basically any sub-combinations of these features.
[014] In der Zeichnung zeigt die einzige Figur einen Axialschnitt eines erfin¬ dungsgemäßen Haftmagneten 10, welcher im wesentlichen rotationssymmetrisch zu einer Achse A ausgebildet ist.[014] In the drawing, the single FIGURE shows an axial section of an adhesion magnet 10 according to the invention, which is formed substantially rotationally symmetrical with respect to an axis A.
[015] Innerhalb eines rohrförmig mit Kreisquerschnitt ausgebildeten Gehäuses 1 ist ein aus elektrisch isolierendem Material, z. B. Kunststoff, bestehender Wickelkörper 2 einer elektrisch bestrombaren Spule 3 angeordnet. Der innerhalb des Gehäuses 1 an¬ geordnete Innenteil des Wickelkörpers 2 ist über Radialfortsätze, die zum be¬ nachbarten Stirnende des Gehäuses 1 hin offene Fenster im Gehäuse 1 durchsetzen, mit einem Außenteil des Wickelkörpers 2 einstückig verbunden. Dieser Außenteil kann als Montageflansch oder dgl. ausgebildet sein.Within a tubular formed with a circular cross-section housing 1 is made of an electrically insulating material, for. As plastic, existing bobbin 2 an electrically energizable coil 3 is arranged. The inner part of the winding body 2, which is arranged inside the housing 1, is connected in one piece to an outer part of the winding body 2 via radial extensions which pass through open windows in the housing 1 towards the adjacent front end of the housing 1. This outer part can be designed as a mounting flange or the like.
[016] Der Wickelkörper 2 besitzt eine Axialbohrung, die von einem aus ferroma- gnetischem Material bestehenden Polkern 4 durchsetzt wird. An seinem in der Zeichnung unteren Ende besitzt der Polkern 4 eine einstückig angeformte Ringscheibe 5, die mit ihrem Außenumfang flächig an der Innenseite des unteren Endes des Gehäuses 1 anliegt, jedoch so, dass Gehäuse 1 und Polkern 4 zumindest zunächst relativ zueinander axial beweglich bleiben. Eine entsprechende axiale Beweglichkeit ist auch für den Wickelkörper 2 im Gehäuse 1 gegeben. Der Zweck dieser Be¬ weglichkeit wird weiter unten erläutert.[016] The winding body 2 has an axial bore which is penetrated by a pole core 4 made of ferromagnetic material. At its lower end in the drawing of the pole core 4 has an integrally formed annular disc 5, which rests with its outer circumference flat on the inside of the lower end of the housing 1, but so that the housing 1 and pole core 4 at least initially remain axially movable relative to each other. A corresponding axial mobility is also given for the winding body 2 in the housing 1. The purpose of this mobility is explained below.
[017] An seinem in der Zeichnung oberen Ende an der oberen Stirnseite desAt its upper end in the drawing at the upper end of the
Wickelkörpers 2 setzt sich der Polkern 4 stufenförmig in einen verjüngten Fortsatz 6 fort. Dieser Fortsatz 6 dient zu Anordnung eines ringscheibenförmigen Perma¬ nentmagneten 7, der in Axialrichtung magnetisiert ist. Auf der vom Polkern 4 ab¬ gewandten Stirnseite des Permanentmagneten 7 ist eine ferromagnetische Polscheibe 8 fest am Fortsatz angeordnet. Diese Polscheibe 8 wird ebenso wie der Permanentmagnet 7 an seinem Außenumfang im dargestellten Beispiel von einem zylindrischen Fortsatz des Wickelkörpers 2 umschlossen. Wichtig ist, dass zwischen den Außenumfängen des Permanentmagneten 7 sowie der Polscheibe 8 und der Innenseite des ferroma- gnetischen Gehäuses 1 ein ringförmiger Abstandsraum verbleibt, der ggf., wie dargestellt, von einem Material, insbesondere Kunststoff, ausgefüllt sein kann, welches sich im Magnetfeld wie Luft verhält.Winding body 2, the pole core 4 is stepped in a tapered extension 6 continues. This extension 6 serves to arrange an annular disk-shaped permanent magnet 7, which is magnetized in the axial direction. On the ab¬ facing from the pole core 4 end face of the permanent magnet 7, a ferromagnetic pole disc 8 is fixedly arranged on the extension. This pole disk 8, like the permanent magnet 7, is enclosed on its outer circumference in the illustrated example by a cylindrical extension of the winding body 2. It is important that between the outer peripheries of the permanent magnet 7 and the pole disc 8 and the inside of the ferromagnetic housing 1 remains an annular clearance space, which may optionally, as shown, of a material, in particular plastic, filled, which is in the magnetic field how air behaves.
[018] Die Polscheibe 8 besitzt eine ringförmige Ausprägung, so dass auf der vom Perma¬ nentmagneten 7 abgewandten Stirnseite der Polscheibe 8 ein Ringsteg mit ebener, planer Stirnseite gebildet wird.The pole disk 8 has an annular shape, so that an annular web with a flat, planar end face is formed on the end face of the pole disk 8 remote from the permanent magnet 7.
[019] Da der Permanentmagnet 7 auf seiner einen Stirnseite magnetisch leitend mit der ferromagnetischen Polscheibe 8 und auf seiner anderen Stirnseite ebenfalls magnetisch leitend mit dem Polkern 4 und über die daran angeformte Scheibe 5 magnetisch leitend mit dem ferromagnetischen Gehäuse 1 verbunden ist, wirkt zumindest bei nicht elektrisch bestromter Spule 3 zwischen dem vorgenannten Steg der Polscheibe 8 und dem benachbarten Umfangsrand des Gehäuses 1 ein starkes Magnetfeld, welches geeignet ist, eine ferromagnetische Ankerscheibe 9 magnetisch anzuziehen bzw. magnetisch fest haftend zu fixieren.Since the permanent magnet 7 is magnetically conductively connected to the ferromagnetic pole 1 on its one end face magnetically conductive with the ferromagnetic pole disc 8 and on its other end side also magnetically conductive with the pole core 4 and the molded thereon disc 5, at least at not electrically energized coil 3 between the aforementioned web of the pole disk 8 and the adjacent peripheral edge of the housing 1, a strong magnetic field, which is suitable to magnetically attract a ferromagnetic armature disk 9 or magnetically firmly adhering to fix.
[020] Die magnetische Haftkraft ist besonders groß, wenn die Ankerscheibe 9 auf derThe magnetic adhesive force is particularly great when the armature disk 9 on the
Polscheibe 8 bzw. auf dem der Ankerscheibe 9 zugewandten Steg der Polscheibe 8 einerseits und auf dem zugewandten Stirnende des Gehäuses 1 andererseits simultan luftspaltfrei aufliegt.Polscheibe 8 or on the armature disk 9 facing web of the pole disk 8 on the one hand and on the opposite end face of the housing 1 on the other hand simultaneously rests air gap.
[021] Da der Polkern 4 und der mit ihm verbundene Permanentmagnet 7 und die amSince the pole core 4 and the permanent magnet 7 connected to it and the am
Polkern 4 befestigte Polscheibe 8 relativ zum Gehäuse 1 axial beweglich sind, können sich Polscheibe 8 und benachbarter Stirnrand des Gehäuses 1 unter den vom Perma¬ nentmagnet 7 erzeugten magnetischen Kräften optimal an die aufgelegte Ankerscheibe 9 anschmiegen, so dass weder zwischen Polscheibe 8 bzw. Steg der Polscheibe 8 und Ankerscheibe 9 noch zwischen der Ankerscheibe 9 und dem zugewandten Stirnrand des Gehäuses 1 ein Luftspalt auftritt. Die vorgenannten Magnetkräfte zur optimalen Ausrichtung von Polscheibe 8 und Gehäuse 1 können noch dadurch verstärkt werden, dass die Spule 3 in einer Richtung elektrisch bestromt wird, bei der ein das Magnetfeld des Permanentmagneten 7 verstärkendes Magnetfeld durch die Spule 3 erzeugt wird.Polkern 4 fastened pole disc 8 are axially movable relative to the housing 1, pole disc 8 and adjacent end edge of the housing 1 can optimally cling to the applied armature disc 9 under the magnetic forces generated by Perma¬ nentmagnet 7, so that neither between pole plate 8 and web the pole disk 8 and armature disk 9 still between the armature disk 9 and the facing end edge of the housing 1, an air gap occurs. The aforementioned magnetic forces for optimum alignment of pole disk 8 and housing 1 can be further enhanced by that the coil 3 is electrically energized in a direction in which a magnetic field amplifying the magnetic field of the permanent magnet 7 is generated by the coil 3.
[022] Während Gehäuse 1 und Polscheibe 8 optimal an der Ankerscheibe 9 anliegen, kann nun gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung das Gehäuse 1 relativ zum Polkern 4 fixiert werden. Dazu kann beispielsweise das Gehäuse 1 mit der Scheibe 5 des Polkerns 4 unter leichter Verformung verpresst werden. Statt dessen können diese Teile auch miteinander verschweißt werden, z.B. mittels eines Lasers.While housing 1 and pole disc 8 optimally rest on the armature disk 9, according to a first embodiment of the invention, the housing 1 can now be fixed relative to the pole core 4. For this example, the housing 1 can be pressed with the disc 5 of the pole core 4 with slight deformation. Instead, these parts can also be welded together, e.g. by means of a laser.
[023] Damit ist gewährleistet, dass die Ankerscheibe 5 zukünftig immer luftspaltfrei simultan am Gehäuse 1 sowie an der Polscheibe 8 anliegen kann.This ensures that the armature disk 5 can always rest simultaneously on the housing 1 and the pole disk 8, free from air gaps.
[024] Durch elektrische Bestromung der Spule 3 in einer Stromrichtung, bei der die SpuleBy electrical energization of the coil 3 in a current direction in which the coil
3 ein dem Magnetfeld des Permanentmagneten 7 entgegengerichtetes Magnetfeld erzeugt, kann die die Ankerscheibe 9 halternde magnetische Haftkraft stark vermindert bzw. zum Verschwinden gebracht werden, so dass sich die Ankerscheibe 9 leicht entfernen lässt.3 generates a magnetic field opposing the magnetic field of the permanent magnet 7, the magnetic holding force holding the armature disk 9 can be greatly reduced or made to disappear, so that the armature disk 9 can be easily removed.
[025] In diesem Zusammenhang ist vorteilhaft, dass zwischen Polscheibe 8 und Polkern 4 durch dessen Fortsatz 6, der den Permanentmagneten 7 axial durchsetzt, zwar ein ma¬ gnetischer Bypass geschaffen wird, der die mittels des Permanentmagneten 7 er¬ reichbaren magnetischen Haftkräfte etwas vermindert. Jedoch bewirkt dieser ma¬ gnetische Bypass andererseits, dass mit der Spule 3 auch bei stark schwankender elektrischer Stromstärke des die Spule 3 durchsetzenden elektrischen Stromes immer ein hinreichend großes magnetisches Gegenfeld zum Feld des Permanentmagneten 7 erzeugt werden kann und sich die Ankerscheibe 9 dementsprechend leicht vom Gehäuse 1 und der Polscheibe 8 abnehmen lässt. Hier wird der Effekt ausgenutzt, dass bereits bei relativ geringen elektrischen Stromstärken innerhalb des Fortsatzes 6 eine magnetische Sättigung des Materials des Fortsatzes 6 auftritt.In this connection, it is advantageous that a magnetic bypass is created between the pole disk 8 and the pole core 4 by its extension 6, which passes axially through the permanent magnet 7, which somewhat reduces the magnetic adhesive forces that can be achieved by means of the permanent magnet 7 , However, this magnetic bypass, on the other hand, causes the coil 3 to generate a sufficiently large magnetic opposing field to the field of the permanent magnet 7, even with strongly fluctuating electric current strength of the coil 3, and the armature disk 9 can thus be easily removed from the housing 1 and the pole disc 8 can decrease. Here, the effect is exploited that even at relatively low electric currents within the extension 6, a magnetic saturation of the material of the extension 6 occurs.
[026] Bei einer abgewandelten Ausführungsform der Erfindung bleiben der Polkern 4 mit der Polscheibe 8 in Axialrichtung zumindest begrenzt beweglich gegenüber dem Gehäuse 1. Damit können sich Polscheibe 8 und Gehäuse 1 immer so zueinander ausrichten, dass sich die Ankerscheibe 9 luftspaltfrei an die Polscheibe 8 und das Gehäuse 1 simultan anschmiegen kann.In a modified embodiment of the invention, the pole core 4 remain with the pole plate 8 in the axial direction at least limited mobility relative to the housing 1. Thus pole disk 8 and housing 1 can always align each other so that the armature disk 9 free of air gap to the pole disk. 8 and can cling to the housing 1 simultaneously.
[027] Stattdessen ist es auch möglich, eine zweiteilige Ankerscheibe vorzusehen, die einen radial inneren Teil, der sich an die Polscheibe 8 anschmiegen kann, und einen radial äußeren Teil, der sich an die zugewandte Stirnseite des Gehäuses luftspaltfrei anlegen kann, aufweist, wobei die beiden Teile luftspaltfrei und damit magnetisch gut leitend aneinander anschließen sollen. Hier wird also durch eine axiale Relativbe¬ weglichkeit von Teilen der Ankerscheibe 9 ein luftspaltfreies Anhaften ermöglicht.Instead, it is also possible to provide a two-piece armature disk, which has a radially inner part which can conform to the pole disk 8, and a radially outer part, which can apply to the facing end face of the housing free of air gap, wherein the two parts free of air gap and thus magnetically good conductive to connect to each other. Here, therefore, an air gap-free adhesion is made possible by an axial relative movement of parts of the armature disk 9.
[028] Wenn gewährleistet werden kann, dass die Spule 3 bei Bedarf mit hohen elektrischen Stromstärken beaufschlagt werden kann, um ein dem Permanentmagnet 7 entgegenwirkendes Magnetfeld zur Freigabe der Ankerscheibe 9 zu erzeugen, kann abweichend von der zeichnerischen Darstellung der durch den Fortsatz 6 gebildete ma¬ gnetische Bypass im Bereich des Permanentmagneten 7 entfallen. In diesem Falle können der Permanentmagnet 7 und die Polscheibe 8 als Kreisscheiben ohne Axi¬ albohrung ausgebildet sein. Um auch in diesem Falle eine luftspaltfreie Anlage des Permanentmagneten 7 am Polkern 4 sowie an der Hohlscheibe 8 zu gewährleisten, kann der die Polscheibe 8 und den Permanentmagneten 7 am Umfang umschließende Teil des Wickelkörpers 4 eine feste Halterung von Permanentmagnet 7 und Polscheibe 8 gewährleisten.If it can be ensured that the coil 3 can be acted upon when necessary with high electrical currents to a permanent magnet. 7 Deviating magnetic field to release the armature disk 9 to generate, may deviate from the graphic representation of the formed by the extension 6 ma¬ gnetic bypass in the region of the permanent magnet 7 omitted. In this case, the permanent magnet 7 and the pole disk 8 can be formed as circular disks without Axi¬ albohrung. In order to ensure an air gap-free installation of the permanent magnet 7 on the pole core 4 and the hollow disc 8 in this case, the pole disc 8 and the permanent magnet 7 enclosing the circumference of the winding body 4 a solid support of permanent magnet 7 and pole disc 8 guarantee.
[029] Die Erfindung ist nicht auf Haftmagneten mit einem Permanentmagnet inThe invention is not limited to magnets with a permanent magnet in
Kombination mit einem Elektromagnet beschränkt.Limited to a solenoid.
[030] Vielmehr ist auch eine Anordnung nur mit einem Permanentmagnet 7 denkbar. In diesem Falle wird die Scheibe 5 direkt auf der von der Polscheibe 8 abgewandten Seite des Permanentmagneten 7 angeordnet. Im übrigen wird dann keine ferromagnetische Verbindung zwischen Polscheibe 8 und Scheibe 5 über einen den Permanentmagneten 7 axial durchsetzenden Fortsatz 6 oder dergleichen vorgesehen.Rather, an arrangement only with a permanent magnet 7 is conceivable. In this case, the disc 5 is arranged directly on the side remote from the pole disk 8 side of the permanent magnet 7. Moreover, no ferromagnetic connection between the pole disk 8 and disk 5 is then provided via an extension 6 axially passing through the permanent magnet 7 or the like.
[031] Statt dessen kann auch eine Anordnung nur mit einem Elektromagneten sinnvoll sein. In diesem Fall fehlt der Permanentmagnet 7, und die Polscheibe 8 kann un¬ mittelbar auf der zugewandten Stirnseite des Wickelkörpers 2 angeordnet und mit dem Polkern 4 magnetisch gut leitend verbunden sein.Instead, an arrangement with only one electromagnet can be useful. In this case, the permanent magnet 7 is missing, and the pole disk 8 can be arranged directly on the facing front side of the winding body 2 and can be magnetically connected to the pole core 4 in a well-conducting manner.
[032] Auch bei diesen letzteren Ausführungsformen wird durch die Relativbeweglichkeit von Polscheibe 8 und Gehäuse 1 oder durch die Relativbeweglichkeit der Teile einer mehrteiligen Ankerscheibe 9 gewährleistet, dass die freie Stirnseite der Polscheibe 8 und die benachbarte Stirnseite des Gehäuses 1 nicht gemeinsam zur Bildung einer ge¬ meinsamen Ebene bearbeitet werden müssen.Even in these latter embodiments is ensured by the relative mobility of pole piece 8 and housing 1 or by the relative mobility of the parts of a multipart armature plate 9, that the free end of the pole piece 8 and the adjacent end face of the housing 1 is not common to form a ge ¬ common level must be edited.
[033] Gegebenenfalls kann wiederum die Scheibe 5 am Gehäuse 1 bleibend fixiert werden, wenn die Ankerplatte luftspaltfrei auf der Polscheibe 8 und der zugewandten Stirnseite des Gehäuses 1 magnetisch haftend aufliegt. Optionally, in turn, the disc 5 can be permanently fixed to the housing 1, when the armature plate free of air gap rests on the pole plate 8 and the facing end face of the housing 1 magnetically adhesive.
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|---|---|---|---|---|
| DE102011052173B3 (en) * | 2011-07-27 | 2012-09-27 | Benteler Automobiltechnik Gmbh | Electromagnetic actuator for activating airbag of cabriolet during collision, has insert comprising permanent magnet and electromagnet and arranged in yoke, where outer surface of yoke comprises rectangular slot-shaped aperture |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB190739A (en) * | 1921-06-28 | 1922-12-28 | John Neale | Improvements in and relating to electro-magnets |
| GB1272488A (en) * | 1969-08-12 | 1972-04-26 | Geoffrey Richard Polgreen | Improvements in and relating to magnets for holding and/or lifting loads |
| FR2216657A1 (en) * | 1973-02-02 | 1974-08-30 | Noual Emile | |
| US6489871B1 (en) * | 1999-12-11 | 2002-12-03 | Simon C. Barton | Magnetic workholding device |
-
2004
- 2004-10-04 DE DE200410048639 patent/DE102004048639A1/en not_active Ceased
-
2005
- 2005-09-30 WO PCT/EP2005/054955 patent/WO2006037765A1/en not_active Ceased
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB190739A (en) * | 1921-06-28 | 1922-12-28 | John Neale | Improvements in and relating to electro-magnets |
| GB1272488A (en) * | 1969-08-12 | 1972-04-26 | Geoffrey Richard Polgreen | Improvements in and relating to magnets for holding and/or lifting loads |
| FR2216657A1 (en) * | 1973-02-02 | 1974-08-30 | Noual Emile | |
| US6489871B1 (en) * | 1999-12-11 | 2002-12-03 | Simon C. Barton | Magnetic workholding device |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102011052173B3 (en) * | 2011-07-27 | 2012-09-27 | Benteler Automobiltechnik Gmbh | Electromagnetic actuator for activating airbag of cabriolet during collision, has insert comprising permanent magnet and electromagnet and arranged in yoke, where outer surface of yoke comprises rectangular slot-shaped aperture |
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