DE102011011362A1

DE102011011362A1 - Proportional electromagnet has cone disc and yoke disc that are connected to housing, and cone and cone disc that are centrally aligned with yoke and yoke disc

Info

Publication number: DE102011011362A1
Application number: DE102011011362A
Authority: DE
Inventors: Michael Stockschläder; Michael Haubrich; Jochen Grünschlag; Martin Schmidt; Jürgen Schonlau; Ulrich Lotz; Dr. Schulz René
Original assignee: Thomas Magnete GmbH
Current assignee: Thomas Magnete GmbH
Priority date: 2011-02-16
Filing date: 2011-02-16
Publication date: 2012-08-16
Anticipated expiration: 2031-02-17
Also published as: DE102011011362B4

Abstract

The electromagnet has a magnetic flux conductive housing (1), a cylindrical current-carrying coil (2), magnetic flux conducting yoke (3), yoke disc (4), cone (5), cone disc (6) and movable magnetic flux conductive armature (7). The cone and cone disc are centrally aligned with the yoke and yoke disc. The cone disc and yoke disc are connected to the housing. An independent claim is included for method of manufacturing proportional electromagnet.

Description

Die Erfindung betrifft einen Proportionalmagneten mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1.The invention relates to a proportional magnet having the features of the preamble of claim 1.

Proportionalmagnete, zum Beispiel für Nockenwellen-Verstelleinrichtungen sind bekannt, z. B. aus der Schutzrechtsfamilie aus DE 10 2006 011 078 und EP 2005448B1 . Bei dieser bekannten Lösung wird eine geringe Hysterese des Magneten erreicht, weil das scheibenförmige Joch lose mit geringem Spiel auf der Lagerhülse bzw. dem Lagerrohr ausgerichtet und in dieser Lage mit der Planfläche des Gehäuses kraft- und formschlüssig verbunden ist.Proportional magnets, for example, for camshaft adjusting devices are known, for. B. from the family of property rights DE 10 2006 011 078 and EP 2005448B1 , In this known solution, a low hysteresis of the magnet is achieved because the disc-shaped yoke is loosely aligned with little play on the bearing sleeve or the bearing tube and non-positively connected in this position with the flat surface of the housing and positive.

Aufgabe dieser Erfindung ist es, die technische Lehre der oben genannten Schutzrechte weiterzuentwickeln, um einen Proportionalmagneten mit höherer Kraft, noch geringerer Hysterese und vertretbaren Herstellkosten zu beschreiben. Aus dem Schutzrecht DE 102 38 840 und anderen Schutzrechten ist bekannt, dass ein rohrförmiger Übergang von der Jochscheibe zum sekundären Luftspalt zwischen dem Joch und dem Anker die Magnetkraft erhöht, weil dem Magnetfluss weniger Widerstand entgegen gesetzt wird. Ebenfalls als bekannt wird vorausgesetzt, dass die Funktion des Jochs von mehreren Bauteilen wahrgenommen wird, zum Beispiel von der Jochscheibe und einem rohrförmigen Joch. Diese zuletzt genannte Bauform wird hier aufgegriffen, um eine höhere Magnetkraft zu erzielen.Object of this invention is to develop the technical teaching of the above-mentioned rights to describe a proportional solenoid with higher power, even lower hysteresis and reasonable manufacturing costs. From the property right DE 102 38 840 and other patents, it is known that a tubular transition from the yoke disc to the secondary air gap between the yoke and the armature increases the magnetic force because less resistance is provided to the magnetic flux. It is also presumed that the function of the yoke is perceived by several components, for example the yoke disc and a tubular yoke. This latter design is taken up here to achieve a higher magnetic force.

Es ist die Aufgabe der Erfindung, die Lagerung des Ankers in der Hülse so spannungsfrei wie möglich zu gestalten und zugleich eine hohe Magnetkraft durch einen verlustarmen magnetischen Fluss zu erreichen. Gelöst wird die Aufgabe durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 und herstellungsmäßig durch die kennzeichnenden Merkmale der Ansprüche 11 oder 13.It is the object of the invention to make the storage of the armature in the sleeve as stress-free as possible and at the same time to achieve a high magnetic force by a low-loss magnetic flux. The problem is solved by the characterizing features of claim 1 and manufacturing moderately by the characterizing features of claims 11 or 13.

Die Kraft des Magneten ergibt sich vorrangig aus dem Magnetfluss durch den primären Luftspalt sowie die Fläche und Form des primären Luftspalts. Der primäre Luftspalt zeichnet sich dadurch aus, dass der magnetische Fluss aus der Oberfläche des Ankers senkrecht oder annähernd senkrecht zur Bewegungsrichtung des Ankers austritt und die Größe des primären Luftspalts sich bei einer Bewegung des Ankers ändert. Ein sekundärer Luftspalt dagegen ändert seine Größe bei einer Bewegung des Ankers nicht oder nur geringfügig, er erzeugt keine oder nur eine vernachlässigbar geringe axiale Kraft auf den Anker. Ein sekundärer Luftspalt ist notwendig, um bei einem zylindrischen Anker den magnetischen Fluss in den Anker zu leiten. Zugleich wirkt er für die Kraft des Magneten schädlich, weil er einen Widerstand für den magnetischen Fluss darstellt. Es ist also bei der Entwicklung eines Magneten ein sekundärer Luftspalt mit möglichst kleinem Widerstand anzustreben. Dies erreicht man in bekannter Weise durch eine möglichst große wirksame Oberfläche und einen möglichst kleinen Abstand zwischen den beteiligten Oberflächen des Ankers einerseits und des Jochs andererseits. Der genannte Abstand kann nicht beliebig klein gewählt werden, denn der Anker muss auch unter den ungünstigsten Bedingungen der Form- und Lagetoleranzen der beteiligten Bauteile (Joch, Hülse, Anker) leicht beweglich bleiben. Kommt es zu mechanischer Reibung wegen eines zu geringen Spiels oder wegen einer Verformung der Hülse unter Spannung, so macht sich das im Betrieb des Magneten durch eine Krafthysterese bemerkbar. Eine geringe Hysterese ist ein wesentliches Qualitätsmerkmal eines Proportionalmagneten.The force of the magnet results primarily from the magnetic flux through the primary air gap and the area and shape of the primary air gap. The primary air gap is characterized in that the magnetic flux exits the surface of the armature perpendicular or approximately perpendicular to the direction of movement of the armature and the size of the primary air gap changes with a movement of the armature. A secondary air gap, however, does not change its size during movement of the armature or only slightly, it produces no or only a negligible axial force on the armature. A secondary air gap is necessary to direct the magnetic flux into the armature with a cylindrical armature. At the same time it is detrimental to the strength of the magnet because it represents a resistance to the magnetic flux. It is therefore desirable in the development of a magnet, a secondary air gap with the smallest possible resistance. This is achieved in a known manner by the largest possible effective surface and the smallest possible distance between the involved surfaces of the armature on the one hand and the yoke on the other. The said distance can not be chosen arbitrarily small, because the anchor must remain easily movable even under the most unfavorable conditions of the shape and position tolerances of the components involved (yoke, sleeve, anchor). If it comes to mechanical friction due to too little clearance or because of a deformation of the sleeve under tension, so makes the operation of the magnet by a force hysteresis noticeable. A low hysteresis is an essential quality feature of a proportional magnet.

Gemäß dieser Erfindung wird die wirksame Fläche so groß wie möglich gestaltet, indem die Funktion des Jochs von einer Baugruppe wahrgenommen wird, die aus der Jochscheibe und dem eigentlichen Joch besteht. Das eigentliche Joch hat dabei unterschiedliche Außendurchmesser entsprechend dem auftretenden magnetischen Fluss, eine zu hohe örtliche Flussdichte und damit verbundene Sättigungsverluste sollen dadurch vermieden werden.According to this invention, the effective area is made as large as possible by the function of the yoke is perceived by an assembly consisting of the yoke disc and the actual yoke. The actual yoke has different outer diameter corresponding to the occurring magnetic flux, too high a local flux density and associated saturation losses should be avoided.

Die freie Beweglichkeit des Ankers und die Spannungsfreiheit der Hülse zur Lagerung des Ankers wird gemäß dieser Erfindung nicht durch ein großes Spiel zwischen Joch und Hülse oder zwischen Anker und Hülse erreicht, sondern durch die präzise Ausrichtung des die Hülse tragenden Konus zum Joch, die hauptsächlich durch die Genauigkeit einer Montagevorrichtung bestimmt wird, mit deren Hilfe der Konus und das Joch zueinander ausgerichtet werden.The free mobility of the armature and the absence of tension of the sleeve for mounting the armature is achieved according to this invention not by a large clearance between the yoke and sleeve or between the armature and sleeve, but by the precise alignment of the sleeve bearing cone to the yoke, mainly through the accuracy of a mounting device is determined by means of which the cone and the yoke are aligned with each other.

Gemäß dieser Erfindung wird im Gegensatz zum Stand der Technik nicht die Hülse zur Ausrichtung von Joch und Konus zueinander verwendet, und auch nicht ein Zentrierstift, der die Hülse vertritt. Die Verwendung der Hülse zur Ausrichtung hat den Nachteil, dass man mit einer dünnwandigen Hülse nicht die optimale Genauigkeit der Ausrichtung erreichen kann, und die Verwendung eines Zentrierstifts bedingt eine andere Reihenfolge der Montageschritte, als es gemäß dieser Erfindung als vorteilhaft angesehen wird, denn die Hülse kann dann nicht vorher mit dem Konus gefügt werden.According to this invention, in contrast to the prior art, not the sleeve is used to align the yoke and the cone with each other, nor is a centering pin, which represents the sleeve. The use of the sleeve for alignment has the disadvantage that with a thin-walled sleeve, one can not achieve the optimum accuracy of alignment, and the use of a centering pin requires a different order of assembly steps than is considered advantageous according to this invention, because the sleeve then can not be joined with the cone beforehand.

Die präzise Ausrichtung wird durch den Aufbau des Magneten ermöglicht, der ein geringfügiges seitliches Verschieben der Bauteile Konus, Gehäuse und Joch zueinander während der Montage zulässt. Die Konusscheibe und die Jochscheibe werden auf die planparallelen Stirnflächen des Gehäuses aufgelegt und dann mittels der Vorrichtung ausgerichtet. In diesem Zustand werden die Scheiben dann mit dem Gehäuse form- und kraftschlüssig verbunden. Dabei sind zwei verschiedene Vorgehensweisen möglich:
In einer ersten Vorgehensweise wird zunächst nur die Jochscheibe auf eine Stirnfläche des Gehäuses aufgelegt, am Innendurchmesser oder am Außendurchmesser des Gehäuses ausgerichtet und mit dem Gehäuse verbunden. Danach wird die Spule in das Gehäuse gefügt und die Konusscheibe auf die andere Stirnfläche des Gehäuses aufgelegt, an der Jochscheibe oder an dem darin befindlichen Joch ausgerichtet und mit dem Gehäuse verbunden. In einer vorteilhaften Ausbildung wird vorher der Konus in die Konusscheibe montiert, sodass die Ausrichtung am Konus erfolgt.The precise alignment is made possible by the structure of the magnet, which allows a slight lateral displacement of the components cone, housing and yoke to each other during assembly. The cone disk and the yoke disk are placed on the plane-parallel end faces of the housing and then aligned by means of the device. In this state, the discs are then with the Housing positively and non-positively connected. There are two different approaches possible:
In a first procedure, initially only the yoke disc is placed on an end face of the housing, aligned on the inner diameter or on the outer diameter of the housing and connected to the housing. Thereafter, the coil is inserted into the housing and the cone disc placed on the other end face of the housing, aligned with the yoke disc or on the yoke therein and connected to the housing. In an advantageous embodiment, the cone is previously mounted in the cone disk, so that the alignment takes place on the cone.

In einer zweiten Vorgehensweise wird zunächst die Spule in das Gehäuse gefügt, dann werden in einer Vorrichtung zugleich die Jochscheibe auf die eine Stirnfläche des Gehäuses und die Konusscheibe auf die andere Stirnfläche des Gehäuses aufgelegt. Die Konusscheibe und die Jochscheibe werden zueinander radial ausgerichtet und in dieser Lage werden beide Scheiben kraft- und formschlüssig mit dem Gehäuse verbunden, das in der Vorrichtung radial zum Joch ausgerichtet wird. Wenn vorher der Konus in die Konusscheibe und das Joch in die Jochscheibe gefügt worden sind, kann die Ausrichtung vorteilhaft zwischen Konus und Joch erfolgen.In a second procedure, the coil is first inserted into the housing, then in a device at the same time the yoke disc are placed on the one end face of the housing and the cone disc on the other end face of the housing. The conical disk and the yoke disk are radially aligned with each other and in this position, both disks are non-positively and positively connected to the housing, which is aligned in the device radially to the yoke. If previously the cone has been joined in the conical disk and the yoke in the yoke disk, the alignment can be advantageous between cone and yoke.

Auch bei dieser Vorgehensweise können in einer vorteilhaften Ausbildung vor dem beschriebenen Fügevorgang Baugruppen gebildet werden, nämlich eine erste Baugruppe aus Joch und Jochscheibe und eine zweite Baugruppe aus Konus und Konusscheibe. Diese zweite Baugruppe wird vorteilhaft noch um die Hülse und den darin gelagerten Anker ergänzt. Die Spule ist vorteilhaft mit dem Gehäuse zu einer Baugruppe zu vereinigen.Also in this procedure, assemblies can be formed in an advantageous embodiment before the described joining process, namely a first assembly of yoke and yoke disc and a second assembly of cone and conical disk. This second module is advantageously supplemented by the sleeve and the armature mounted therein. The coil is advantageously combined with the housing to form an assembly.

Die oben beschriebene Lehre, die hohe Präzision des Magneten nicht so sehr durch die Bauteile selbst, sondern durch die Montagevorrichtung zu erreichen, wird auch auf die Distanzscheibe angewandt, die im bestromten Zustand des Magneten den Minimalluftspalt zwischen Anker und Konus bestimmt. Diese Scheibe ist durch einen Bund am Stößel realisiert, und dieser Stößel wird nicht bis zum mechanischen Anschlag zwischen Bund und Ankerkolben in den Ankerkolben eingedrückt, sondern bis zu einem von der Montagevorrichtung vorgegebenen Weg, so dass ein geringfügiger Spalt zwischen dem Bund und dem Ankerkolben verbleibt.The above-described teaching of achieving the high precision of the magnet not so much by the components themselves, but by the mounting device is also applied to the spacer, which determines the minimum air gap between the armature and cone in the energized state of the magnet. This disc is realized by a collar on the plunger, and this plunger is not pressed to the mechanical stop between the collar and anchor piston in the armature piston, but up to a predetermined by the mounting device way, so that a slight gap between the collar and the anchor piston remains ,

Entsprechend erfolgt die Verbindung zwischen Konus und Konusscheibe nicht durch Eindrücken auf einen mechanischen Anschlag zwischen diesen beiden Bauteilen, sondern bis zu einem von einer weiteren Montagevorrichtung vorgegebenen Weg.Accordingly, the connection between the cone and conical disk does not take place by pressing on a mechanical stop between these two components, but up to a predetermined by another mounting device way.

Ein Proportionalmagnet der beschriebenen Bauform zeichnet sich durch eine hohe Magnetkraft, sehr geringe Krafthysterese und geringe Herstellkosten bei einer Fertigung in großen Stückzahlen aus, weil die kritischen hohen Genauigkeitsanforderungen zum Erreichen der geringen Krafthysterese nicht an viele Merkmale der Einzelteile, sondern an wenige Merkmale der Einzelteile und die Montagevorrichtungen zu stellen sind.A proportional magnet of the described design is characterized by a high magnetic force, very low power hysteresis and low manufacturing costs in a production in large quantities, because the critical high accuracy requirements to achieve the low force hysteresis not to many features of the items, but a few features of the items and the mounting devices are to be made.

Daraus ergeben sich vorteilhafte Anwendungen der hier beschriebenen Magnete, als proportionalwirkende Aktoren im Automobilbau, insbesondere zur Betätigung von Fluidventilen und Kupplungen mit geringen Betätigungskräften in Fahrzeuggetrieben und in Nockenwellenverstelleinrichtungen von Verbrennungsmotoren. In diesen Großserienanwendungen dürfen die Aktoren nur sehr geringe Krafthysteresen aufweisen, weil die Krafthysterese unmittelbar die Schaltqualität der Getriebe beziehungsweise die Regelgenauigkeit der Nockenwellenverstelleinrichtungen beeinflusst.This results in advantageous applications of the magnets described here, as proportional actuators in the automotive industry, in particular for the actuation of fluid valves and clutches with low actuation forces in vehicle transmissions and in camshaft adjusting devices of internal combustion engines. In these high-volume applications, the actuators may only have very small force hystereses because the force hysteresis directly influences the shift quality of the transmission or the control accuracy of the camshaft adjusting devices.

Eine bevorzugte Ausführung eines Magneten gemäß dieser Erfindung ist in 1 dargestellt.A preferred embodiment of a magnet according to this invention is in 1 shown.

In einem rohrförmigen Gehäuse (1) ist die Spule (2) gelagert, die aus einem Spulenkörper, einer Wicklung, einer Umspritzung und einem Stecker besteht. Der von der Wicklung der Spule erzeugte magnetische Fluss tritt von dem Gehäuse in die Jochscheibe (4) und von da in das Joch (3) über. Sodann durchdringt der magnetische Fluss die magnetisch nicht wirksame Hülse (8) und tritt dann radial in den Anker (7), und vom Anker über den primären Luftspalt in den Konus (5). Durch die Form des Konus wird die Kennlinie der Kraftfunktion gestaltet. Die Konusscheibe (6) schließt den Magnetkreis zum Gehäuse.In a tubular housing ( 1 ) is the coil ( 2 ), which consists of a bobbin, a winding, an encapsulation and a plug. The magnetic flux generated by the coil winding passes from the housing into the yoke ( 4 ) and from there into the yoke ( 3 ) above. Then the magnetic flux penetrates the magnetically ineffective sleeve ( 8th ) and then enters the armature radially ( 7 ), and from the anchor via the primary air gap into the cone ( 5 ). The shape of the cone shapes the characteristic of the force function. The cone disk ( 6 ) closes the magnetic circuit to the housing.

Die im Konus und im Joch statisch gelagerte Hülse (8) dient der beweglichen Lagerung des Ankers (7).The statically mounted in the cone and in the yoke sleeve ( 8th ) serves the movable storage of the anchor ( 7 ).

Der Anker (7) besteht aus einem Kolben (9) und einem darin eingepressten Stößel (10). Dieser Stößel weist einen vergrößerten Bund (13) auf, der in der vorderen Endlage des Ankers den Minimalluftspalt zwischen dem Ankerkolben und der Polfläche des Konus bestimmt. Der Stößel überträgt die Kraft des Magneten auf das angeschlossene zu betätigende Gerät.The anchor ( 7 ) consists of a piston ( 9 ) and a plunger pressed in ( 10 ). This ram has an enlarged collar ( 13 ), which determines the minimum air gap between the armature piston and the pole face of the cone in the front end position of the armature. The plunger transfers the force of the magnet to the connected device to be actuated.

Der Magnet kann in zwei unterschiedlichen Verfahren montiert werden, wobei beiden Verfahren gemeinsam ist, dass zunächst Baugruppen gebildet werden und schließlich die hohe Genauigkeit der relativen Lage von Konus (5) und Joch (3) durch eine Ausrichtung dieser beiden Bauteile zueinander in einer Vorrichtung erzielt wird.The magnet can be mounted in two different methods, whereby both methods have in common that first assemblies are formed and finally the high accuracy of the relative position of cone ( 5 ) and yoke ( 3 ) is achieved by an alignment of these two components to each other in a device.

Nach einem ersten bevorzugten Verfahren gemäß 2 wird zunächst das Joch (3) in die Jochscheibe (4) eingepresst, es entsteht dadurch die Unterbaugruppe 1. Die Jochscheibe (4) wird auf die Stirnfläche des Gehäuses (1) aufgelegt und zum Innen- oder Außendurchmesser des Gehäuses ausgerichtet. In dieser Lage wird die Jochscheibe mit dem Gehäuse form- und kraftschlüssig verbunden, zum Beispiel verschweißt. Wenn die Verbindung durch Schweißen erfolgt, ist eine mehrfach unterbrochene Schweißnaht vorteilhaft, weil sich damit ein sehr geringer Verzug der verschweißten Bauteile ergibt. Durch die Verbindung ergibt sich die Unterbaugruppe 2. In diese Baugruppe 2 wird die Spule (2) gefügt, daraus ergibt sich die Unterbaugruppe 2A. According to a first preferred method according to 2 first the yoke ( 3 ) in the yoke disc ( 4 ), it creates the subassembly 1 , The yoke disc ( 4 ) is applied to the end face of the housing ( 1 ) and aligned to the inner or outer diameter of the housing. In this position, the yoke disc is positively and non-positively connected to the housing, for example, welded. If the connection is made by welding, a multiple interrupted weld is advantageous because this results in a very low distortion of the welded components. The connection results in the subassembly 2 , In this assembly 2 will the coil ( 2 ), resulting in the subassembly 2A ,

Der Stößel (10), auch Stange genannt, wird auf ein durch eine Vorrichtung bestimmtes Maß in den Kolben (9) eingedrückt um die Unterbaugruppe 3 zu bilden. 3 zeigt die aus Konus (5) und Konusscheibe bestehende Unterbaugruppe.The pestle ( 10 ), also called rod, is set to a dimension determined by a device in the piston ( 9 ) pressed in around the subassembly 3 to build. 3 shows the cone ( 5 ) and cone washer existing subassembly.

Der Konus (5) wird auf ein durch eine Vorrichtung bestimmtes Maß in die Konusscheibe (6) eingedrückt, dadurch entsteht die Unterbaugruppe 4.The cone ( 5 ) is reduced to a dimension determined by a device in the cone disk ( 6 ), this creates the subassembly 4 ,

Die Unterbaugruppe 3 wird in die Hülse (8) gefügt und der Konus (5) wird in die Hülse (8) eingepresst, um die Unterbaugruppe 5 zu bilden. Diese Unterbaugruppe 5 wird auch Patrone genannt, weil sie den beweglichen Anker enthält.The subassembly 3 gets into the sleeve ( 8th ) and the cone ( 5 ) is inserted into the sleeve ( 8th ) pressed in to the subassembly 5 to build. This subassembly 5 is also called cartridge because it contains the moving anchor.

Schließlich wird die Unterbaugruppe 5 mit der Konusscheibe (6) auf die freie Stirnfläche des Gehäuses (1) aufgelegt, dabei wird gleichzeitig die Hülse in das Joch gefügt.Finally, the subassembly 5 with the cone disk ( 6 ) on the free end face of the housing ( 1 ) placed, while the sleeve is added at the same time in the yoke.

Die Ausrichtung der Baugruppen 2A und 5 zueinander erfolgt in einer Vorrichtung, die den Zentrierbund des Konus (11) und den Außendurchmesser des Jochs (12) zueinander mit hoher Genauigkeit zur Konzentrizität bringt. In dieser Lage wird die Konusscheibe mit dem Gehäuse form- und kraftschlüssig verbunden, zum Beispiel verschweißt. Wenn die Verbindung durch Schweißen erfolgt, ist eine mehrfach unterbrochene Schweißnaht vorteilhaft, weil sich damit ein sehr geringer Verzug der verschweißten Bauteile ergibt. Durch diese Verbindung entsteht das Komplettgerät.The orientation of the assemblies 2A and 5 to each other takes place in a device that the centering collar of the cone ( 11 ) and the outer diameter of the yoke ( 12 ) brings each other with high accuracy for concentricity. In this position, the conical disk is positively and non-positively connected to the housing, for example, welded. If the connection is made by welding, a multiple interrupted weld is advantageous because this results in a very low distortion of the welded components. This connection creates the complete device.

Nach einem zweiten Verfahren wird zunächst das Joch (3) in die Jochscheibe (4) eingepresst, es entsteht dadurch die Unterbaugruppe 1. Der Stößel (10), auch Stange genannt, wird auf ein durch eine Vorrichtung bestimmtes Maß in den Kolben (9) eingedrückt um die Unterbaugruppe 3 zu bilden.After a second procedure, first the yoke ( 3 ) in the yoke disc ( 4 ), it creates the subassembly 1 , The pestle ( 10 ), also called rod, is set to a dimension determined by a device in the piston ( 9 ) pressed in around the subassembly 3 to build.

In das Gehäuse 1 wird die Spule 2 gefügt.In the case 1 becomes the coil 2 together.

Die Unterbaugruppe 2 wird mit der Jochscheibe auf eine Stirnfläche des Gehäuses (1) aufgelegt und in der Montagevorrichtung festgelegt.The subassembly 2 is with the yoke disc on an end face of the housing ( 1 ) and fixed in the mounting device.

Die Ausrichtung der Baugruppen 2 und 5 zueinander erfolgt in der Vorrichtung, die den Zentrierbund des Konus (11) und den Außendurchmesser des Jochs (12) zueinander mit hoher Genauigkeit zur Konzentrizität bringt. Die Vorrichtung ist so eingerichtet, dass sie auch eine zum Joch konzentrische Lage des Gehäuses (1) erzwingt. In der beschriebenen Lage wird sowohl die Konusscheibe mit dem Gehäuse als auch die Jochscheibe mit dem Gehäuse form- und kraftschlüssig verbunden, zum Beispiel verschweißt. Wenn die Verbindung durch Schweißen erfolgt, ist eine mehrfach unterbrochene Schweißnaht vorteilhaft, weil sich damit ein sehr geringer Verzug der verschweißten Bauteile ergibt. Durch diese Verbindungen entsteht das Komplettgerät.The orientation of the assemblies 2 and 5 to each other takes place in the device that the centering collar of the cone ( 11 ) and the outer diameter of the yoke ( 12 ) brings each other with high accuracy for concentricity. The device is set up so that it also has a position concentric with the yoke ( 1 ) enforces. In the situation described, both the conical disk with the housing and the yoke disc with the housing positively and non-positively connected, for example, welded. If the connection is made by welding, a multiple interrupted weld is advantageous because this results in a very low distortion of the welded components. These connections create the complete device.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11: Gehäusecasing
22: SpuleKitchen sink
33: Jochyoke
44: Jochscheibeyoke disc
55: Konus, in 2 Polkern genanntCone, in 2 Polkern called
66: Konusscheibe, in 2 Polscheibe genanntCone disk, in 2 Polscheibe called
77: Ankeranchor
88th: Hülseshell
99: Kolbenpiston
1010: Stößeltappet
1111: Zentrierbundspigot
1212: Außendurchmesserouter diameter
1313: Bund am StößelBunch on pestle

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 102006011078 [0002] DE 102006011078 [0002]
EP 2005448 B1 [0002] EP 2005448 B1 [0002]
DE 10238840 [0003] DE 10238840 [0003]

Claims

Proportionalwirkender Elektromagnet, bestehend aus einem Magnetfluss leitenden Gehäuse (1), einer zylinderförmigen stromführenden Spule (2), den Magnetfluss leitenden stationären Bauteilen Joch (3), Jochscheibe (4), Konus (5), und Konusscheibe (6), dem beweglichen Magnetfluss leitenden Bauteil Anker (7), und der den Anker führende Hülse (8), dadurch gekennzeichnet, dass die aus Konus (5) und Konusscheibe (6) bestehende Baugruppe lose mit möglichst geringem Spiel zu der aus Joch (3) und Jochscheibe (4) bestehenden Baugruppe zentrisch ausgerichtet ist. In dieser Lage ist die Konusscheibe (6) mit dem Gehäuse (1) kraft- und formschlüssig verbunden. Die Jochscheibe (4) ist ebenfalls kraft- und formschlüssig mit dem Gehäuse verbunden.Proportionally-acting electromagnet, consisting of a magnetic flux conducting housing ( 1 ), a cylindrical current-carrying coil ( 2 ), the magnetic flux conducting stationary components yoke ( 3 ), Yoke disc ( 4 ), Cone ( 5 ), and cone disk ( 6 ), the movable magnetic flux conducting component armature ( 7 ), and the armature leading sleeve ( 8th ), characterized in that the cone ( 5 ) and cone disk ( 6 ) existing assembly loose with the least possible play to the yoke ( 3 ) and yoke disc ( 4 ) existing assembly is centrically aligned. In this position, the cone disk ( 6 ) with the housing ( 1 ) positively and positively connected. The yoke disc ( 4 ) is also positively and positively connected to the housing.

Elektromagnet nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Jochscheibe (4) zum Außendurchmesser oder zum Innendurchmesser des Gehäuses zentrisch ausgerichtet mit diesem kraft- und formschlüssig verbunden ist.Electromagnet according to claim 1, characterized in that the yoke disc ( 4 ) to the outer diameter or the inner diameter of the housing is centrally aligned with this force and positively connected.

Elektromagnet nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die aus Konus (5), Konusscheibe (6) und Spule (2) bestehende Baugruppe lose auf die aus Joch, Jochscheibe und Gehäuse bestehende Baugruppe aufgelegt ist und der axial überstehende Außendurchmesser (12) des Jochs zum Zentrierbund (11) des Konus mit möglichst geringem Spiel zentrisch ausgerichtet ist. In dieser Lage ist die Konusscheibe kraft- und formschlüssig mit dem Gehäuse verbunden.Electromagnet according to claim 2, characterized in that the cone ( 5 ), Cone disk ( 6 ) and coil ( 2 ) existing assembly is loosely placed on the yoke, yoke disc and housing assembly and the axially projecting outer diameter ( 12 ) of the yoke to the centering collar ( 11 ) of the cone is centered with as little play as possible. In this position, the conical disk is positively and positively connected to the housing.

Elektromagnet nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sowohl die aus Konusscheibe und Konus bestehende Baugruppe als auch die aus Jochscheibe und Joch bestehende Baugruppe lose auf jeweils eine Stirnseite des Gehäuses aufgelegt und zueinander mit möglichst geringem Spiel zentrisch ausgerichtet sind. Zur Ausrichtung zueinander werden der Zentrierbund (11) des Konus und der Außendurchmesser (12) des Jochs herangezogen. In dieser Lage sind die Jochscheibe und die Konusscheibe kraft- und formschlüssig mit dem Gehäuse verbunden.Electromagnet according to claim 1, characterized in that both the conical disk and cone existing assembly as well as the yoke disc and yoke assembly are placed loosely on each one end face of the housing and aligned with each other with minimal play centric. For alignment with each other, the centering collar ( 11 ) of the cone and the outer diameter ( 12 ) of the yoke. In this position, the yoke disc and the conical disk are positively and positively connected to the housing.

Elektromagnet nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (1) ein Stanz-Roll-Biegeteil ist, dessen beide Stirnflächen planparallel zueinander überschliffen sind.Electromagnet according to claim 1, characterized in that the housing ( 1 ) is a punched-roll-bent part, whose two end faces are ground plane-parallel to each other.

Elektromagnet nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Joch (3) unterschiedliche Durchmesser in den verschiedenen axialen Abschnitten aufweist.Electromagnet according to claim 1, characterized in that the yoke ( 3 ) has different diameters in the different axial sections.

Elektromagnet nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Stößel (10) einen radial überstehenden Bund (13) aufweist, der beim Anschlagen des Ankers (7) im bestromten Zustand des Magneten einen definierten Minimalluftspalt erzeugt, und dass die Größe dieses Minimalluftspalts durch die Lage des Stößels im Kolben festgelegt wird. Die oben genannte Lage wird bei der Montage des Stößels in den Kolben durch eine Vorrichtung erzeugt.Electromagnet according to claim 1, characterized in that the plunger ( 10 ) a radially projecting collar ( 13 ), which when striking the anchor ( 7 ) generates a defined minimum air gap in the energized state of the magnet, and that the size of this minimum air gap is determined by the position of the plunger in the piston. The above-mentioned position is generated by a device during assembly of the plunger into the piston.

Elektromagnet nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Konus (5) in der Konusscheibe (6) aufgenommen ist und die axiale Lage des Konus in der Konusscheibe durch eine Vorrichtung festgelegt ist, die bei der Montage verwendet wird.Electromagnet according to claim 1, characterized in that the cone ( 5 ) in the cone disk ( 6 ) and the axial position of the cone in the cone disk is determined by a device used in the assembly.

Elektromagnet nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Konusscheibe (6) mit dem Gehäuse (1) durch Schweißen verbunden ist, und dass die Schweißnaht mehrfach unterbrochen ist.Electromagnet according to claim 1, characterized in that the cone disc ( 6 ) with the housing ( 1 ) is connected by welding, and that the weld is interrupted several times.

Elektromagnet nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Jochscheibe (4) mit dem Gehäuse (1) durch Schweißen verbunden ist, und dass die Schweißnaht mehrfach unterbrochen ist.Electromagnet according to claim 1, characterized in that the yoke disc ( 4 ) with the housing ( 1 ) is connected by welding, and that the weld is interrupted several times.

Verfahren zur Herstellung eines Elektromagneten nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, wobei Baugruppen aus einzelnen Bauteilen des Magnetkörpers gebildet werden und diese zu einem Magneten zusammengefügt werden, dadurch gekennzeichnet, dass die aus Jochscheibe (4) und Joch (3) bestehende Baugruppe mit der Jochscheibe (4) lose auf die Planfläche des Gehäuses (1) aufgelegt und auf den Innendurchmesser oder den Außendurchmesser des Gehäuses zentrisch ausgerichtet und in dieser Lage mit der Planfläche des Gehäuses kraft- und formschlüssig verbunden wird. In einem weiteren Fügevorgang wird die aus Konusscheibe (6) und Konus (5) bestehende Baugruppe mit der Konusscheibe (6) auf die andere Planfläche des Gehäuses (1) aufgelegt. Der Konus wird radial zum Joch mit möglichst geringem Spiel zentrisch ausgerichtet. Zur Ausrichtung zueinander werden der Zentrierbund (11) des Konus und der Außendurchmesser (12) des Jochs herangezogen. In dieser Lage wird die Konusscheibe mit der Planfläche des Gehäuses kraft- und formschlüssig verbunden.Method for producing an electromagnet according to one or more of claims 1 to 3, wherein assemblies are formed from individual components of the magnetic body and these are joined together to form a magnet, characterized in that the yoke disc ( 4 ) and yoke ( 3 ) existing assembly with the yoke ( 4 ) loosely on the flat surface of the housing ( 1 ) is placed and centered on the inner diameter or the outer diameter of the housing and in this position with the flat surface of the housing is positively and positively connected. In a further joining process, the cone cone ( 6 ) and cone ( 5 ) existing assembly with the cone disk ( 6 ) on the other plane surface of the housing ( 1 ) hung up. The cone is aligned radially to the yoke with the least possible play centric. For alignment with each other, the centering collar ( 11 ) of the cone and the outer diameter ( 12 ) of the yoke. In this position, the conical disk is positively and positively connected to the flat surface of the housing.

Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass mit der aus Konus und Konusscheibe bestehenden Baugruppe auch die vorher mit ihr zu einer größeren Baugruppe verbundenen Bauteile Hülse (8) und Anker (7) mit den anderen Bauteilen des Magneten verbunden wird.A method according to claim 11, characterized in that with the assembly consisting of cone and conical disk and the previously associated with her to a larger assembly components sleeve ( 8th ) and anchors ( 7 ) is connected to the other components of the magnet.

Verfahren zur Herstellung eines Elektromagneten nach den Ansprüchen 1 und 4, wobei Baugruppen aus einzelnen Bauteilen des Magnetkörpers gebildet werden und diese zu einem Magneten zusammengefügt werden, dadurch gekennzeichnet, dass sowohl die aus Konusscheibe und Konus bestehende Baugruppe als auch die aus Jochscheibe und Joch bestehende Baugruppe lose auf jeweils eine Stirnseite des Gehäuses aufgelegt und mittels einer Vorrichtung zueinander mit möglichst geringem Spiel zentrisch ausgerichtet sind. Die Konusscheibe und die Jochscheibe liegen auf dem Gehäuse auf. Zur Ausrichtung zueinander werden der Zentrierbund (11) des Konus und der Außendurchmesser (12) des Jochs herangezogen. Die genannte Vorrichtung zentriert auch das Gehäuse (1) relativ zum Joch. In dieser Lage werden die Jochscheibe und die Konusscheibe kraft- und formschlüssig mit dem Gehäuse verbunden.A method for producing an electromagnet according to claims 1 and 4, wherein assemblies are formed of individual components of the magnetic body and these to a magnet be joined, characterized in that both the conical disk and cone existing assembly as well as the yoke disc and yoke assembly are placed loosely on each end face of the housing and aligned by means of a device to each other with the least possible play centered. The cone disk and the yoke disc rest on the housing. For alignment with each other, the centering collar ( 11 ) of the cone and the outer diameter ( 12 ) of the yoke. Said device also centers the housing ( 1 ) relative to the yoke. In this position, the yoke disc and the conical disk are positively and positively connected to the housing.

Verfahren nach Anspruch 11 oder 13, wobei die Baugruppe, die die Konusscheibe enthält, vor der Verbindung mit dem Gehäuse mit dem Anker (7) und der Hülse (8) zu einer größeren Baugruppe gefügt wird.The method of claim 11 or 13, wherein the assembly containing the cone disk, prior to connection to the housing with the armature ( 7 ) and the sleeve ( 8th ) is added to a larger assembly.

Verfahren nach Anspruch 11 oder 13, wobei die aus Joch, Jochscheibe und Gehäuse bestehende Baugruppe vor der Verbindung mit der die Konusscheibe enthaltende Baugruppe durch das Einfügen der Spule (2) erweitert wird.The method of claim 11 or 13, wherein the assembly consisting of yoke, yoke disc and housing prior to connection to the cone disc-containing assembly by the insertion of the coil ( 2 ) is extended.