DE19625657A1 - Elektrischer Hubankermagnet - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen elektrischen Hubankermagneten gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Elektrische Hubankermagnete mit einer auf einem Spulenkörper angeordneten Magnetspule und einem in der Magnetspule verschiebbar angeordneten Hub­ anker sind allgemein bekannt. In der Regel erfolgt die Verschiebung des Hub­ ankers nach außen durch die Krafteinwirkung einer koaxial zum Hubanker angeordneten Rückstellfeder. Die Bewegung des Hubankers ins Innere der Magnetspule erfolgt dadurch, daß die magnetische Anziehungskraft der Mag­ netspule auf den Hubanker infolge des durch Stromfluß aufgebauten Magnet­ feldes die Federkraft der Rückstellfeder übersteigt.

Ein derartiger Hubankermagnet ist insbesondere aus der DE 40 30 514 C2 bekannt. Der in dieser Druckschrift beschriebene Hubankermagnet weist die oben beschriebene Anordnung von Spulenkörper, Magnetspule, Hubanker und Rückstellfeder auf. Dabei hat der Hubanker an seinem freien Ende eine kolben­ artige Verdickung, die bei Stromfluß vollständig aus der Längsbohrung im Spulenkörper ragt. Aufgrund eines mechanischen Spiels zwischen Ankerbolzen und Magnetanker ermöglicht eine von außen auf das System einwirkende, radial auf den Ankerbolzen gerichtete Kraft das Verkippen desselben gegenüber dem Magnetanker und der Magnetspule, sofern der Ankerbolzen ausgefahren ist. Infolge einer Hinterschneidung bei der kolbenartigen Verdickung bleibt der Ankerbolzen am Rand der Bohrung derart hängen, daß auch bei einer Unter­ brechung des Stromflusses zu der Magnetspule der Ankerbolzen trotz der dann noch vorhandenen Wirkung der Rückstellfeder in seiner ausgefahrenen Stellung verbleibt. Wird die Kraft aufgehoben, so wird der Ankerbolzen durch die Rückstellkraft der Rückstellfeder in das Innere der Magnetspule hineingezogen. Dies geschieht aufgrund der zentrierenden Wirkung der Rückstellfeder und einer Hohlelementdichtung, die außerhalb der Bohrung angeordnet ist.

Nachteil einer derartigen Anordnung ist, daß ein Verklemmen oder Selbsthem­ mung nicht sicher vermieden wird. Ferner ist eine externe Kraft für das Verkip­ pen des Ankerbolzens erforderlich.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen elektrischen Hubankermagne­ ten zu schaffen, bei dem diese Nachteile sicher vermieden werden. Ferner soll der Hubanker vibrationsfest sein, wobei der Hubankermagnet in ausgefahrenem Zustand sicher verriegelt sein soll.

Diese Aufgabe wird durch einen Hubankermagneten mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst.

Das Vorsehen einer Sicherung erhöht die Sicherheit gegen axiales Verschieben des Hubankers infolge äußerer Krafteinwirkungen. Da keine in eine bestimmte Richtung wirkende externe Kraft für das Eingreifen der Sicherung erforderlich ist, ist das System beliebig einsetzbar. Eine unerwünschte axiale Bewegung des Hubankers infolge äußerer Kräfte wird durch die Sicherung beispielsweise durch Verriegeln des Hubankers verhindert. Eine radiale Bewegung ist infolge der Führung des Hubankers nicht möglich.

Besonders vorteilhaft ist das zeitliche Versetzen der Bewegung der Sicherung zur Bewegung des Hubankers. Dies schließt unter anderem eine gegenseitige Behinderung aus.

Durch eine oder mehrere im Gehäuse vorgesehene Ausnehmungen kann durch die Schwächung des magnetischen Flusses die o.g. zeitliche Reihenfolge ver­ ändert werden. Insbesondere wird dadurch auch eine Verriegelung im erregten Zustand, also bei eingezogenem Hubanker möglich. Der elektrische Hubanker­ magnet ist somit sehr flexibel einsetzbar.

Vorteilhaft ist ferner die Ausgestaltung der Sicherung als Klappanker. Dabei kann der Klappanker als Teil des Gehäuses ausgebildet sein. Dies hat den Vorteil, daß der Klappanker gleichzeitig den magnetischen Fluß gut leitet, wodurch das magnetische Feld entsprechend verstärkt wird. Die auf den Hubanker wirkende Kraft wird dadurch verstärkt und der Hubanker wird siche­ rer in seiner eingezogenen Stellung gehalten.

Besonders unempfindlich gegenüber Vibrationen ist ein Klappanker, der entlang einer Achse, die parallel zur Längsachse des Hubankers verläuft, verschwenk­ bar ist. Aufgrund der unterschiedlichen Bewegungsrichtungen wird die Sicher­ heit der Verriegelung erheblich erhöht.

Vorteilhaft ist der teilweise Eingriff des Klappankers in eine im Hubanker vor­ gesehene Ausnehmung. Dabei ist die Ausnehmung vorzugsweise eine umlau­ fende Nut. Dies stellt den sicheren Eingriff auch bei verdrehtem Hubanker sicher.

Im folgenden wird die vorliegende Erfindung anhand zweier Ausführungsbei­ spiele unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 einen schematisch dargestellten elektrischen Hubanker­ magneten mit ausgefahrenem und verriegelten Hubanker,

Fig. 2 den Hubanker von Fig. 1 in entriegelter, eingefahrener Stellung,

Fig. 3 ein zweites Ausführungsbeispiel in verriegelter Stellung.

Fig. 1 zeigt einen elektrischen Hubankermagneten 1. Der Hubankermagnet 1 weist ein Gehäuse 4 mit einer auf einem Spulenkörper angeordneten Magnet­ spule 5 auf. In der Magnetspule 5 ist ein Hubanker 7 entlang seiner Längsachse (X-Richtung) verschiebbar in einer Ausnehmung 8 angeordnet. Die Führung des Hubankers 7 erfolgt auf einer ersten Seite 9 mittels eines stangenartigen Fort­ satzes 10, der durch eine im Gehäuse 4 vorgesehene Bohrung 11 ragt. Auf der gegenüberliegenden zweiten Seite 12 erfolgt die Führung mittels einer zweiten im Gehäuse 4 vorgesehenen Bohrung 13, durch die der Hubankermagnet 1 teilweise herausragt. Auf der ersten Seite 9 des Hubankers 7 ist koaxial zur Längsachse des Hubankers 7 eine Rückstellfeder 14 vorgesehen, die den Anker 7 belastet. Dabei wird die Rückstellfeder 14 durch den stangenartigen Fortsatz 10 des Hubankers 7, der durch sie hindurch ragt, geführt.

Der Hubankermagnet 1 weist ferner eine Sicherung 3 in Form eines Klappan­ kers 15 auf, der auf seiner einen Seite 17 mit Hilfe eines Bolzens 19 schwenk­ bar am Gehäuse 4 angebracht ist. Auf der der Seite 17 gegenüberliegenden Seite 21 ist der Klappanker 15 um 90° abgewinkelt und weist eine Bohrung 23 auf, deren Durchmesser etwas größer als der Durchmesser des Hubankers 7 ist.

In der Nähe des abgewinkelten Teils stützt sich der Klappanker 15 am Gehäuse 4 mittels einer Druckfeder 25 ab.

Bei der in Fig. 1 dargestellten ausgefahrenen und verriegelten Stellung des Hubankers 7 erfolgt das Ausfahren aufgrund der Rückstellfeder 14, die den Hubanker 7 teilweise aus der Bohrung 13 herausschiebt. Die Verriegelung erfolgt mit Hilfe des Klappankers 15. Hierfür weist der Hubanker 7 an seiner zweiten Seite 12 eine Ausnehmung 27 auf, die im Ausführungsbeispiel eine umlaufende Nut bildet. Aufgrund der Vorspannung der Druckfeder 25 greift der Rand der im abgewinkelten Teil des Klappankers 15 vorgesehenen Bohrung 23 in die Ausnehmung 27 und verriegelt dadurch den Hubanker 7 in dieser ausge­ fahrenen Stellung.

Erfolgt eine Erregung des Hubankermagneten 1 infolge eines Stromflusses, so wird zuerst der Klappanker 15 entgegen der Kraft der Druckfeder 25 angezogen (Y-Richtung) und gibt die Verriegelung des Hubankers 7 frei. Aufgrund des durch den Klappanker 15 vergrößerten Joches wird das Magnetfeld verstärkt. Hat sich ein ausreichend großes Magnetfeld aufgebaut, so wird als zweite Stufe der Hubanker 7 entgegen der Vorspannung der Rückstellfeder 14 in die Aus­ nehmung 8 hineingezogen (X-Richtung). Dieser Zustand ist in Fig. 2 dargestellt.

Gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel, das in Fig. 3 dargestellt ist, erfolgt die Verriegelung des Hubankers 107 mit Hilfe einer Sicherung 103 in Form eines Klappankers 115, der um eine Achse geschwenkt wird, die parallel zur Längsachse des Hubankers 107 verläuft. Die erforderliche Vorspannung wird durch eine Druckfeder 125 aufgebaut, die außen am Gehäuse 104 zwischen einem Fortsatz 130 des Klappankers 115 und einem Winkel 131, der am Gehäuse 104 angebracht ist, befestigt ist. Für die Verriegelung ist am Klappan­ ker 115 ein Arm 132 vorgesehen, der in ausgefahrenem Zustand in eine um­ laufende Ausnehmung 127 des Hubankers 107 eingreift.

Mit Hilfe einer Ausnehmung 35, 135 im Gehäuse 4, 104 und entsprechender Wahl der Rückstell- und Druckfedern 14, 25; 125 und Anbringen des Arms 132 auf der gegenüberliegenden Seite des Hubankers kann die Reihenfolge Aus­ fahren und Verriegeln umgekehrt werden.

Claims (7)

1. Elektrischer Hubankermagnet mit einer auf einem Spulenkörper angeord­ neten Magnetspule, mit einem in der Magnetspule verschiebbar angeord­ neten Hubanker und mit einer Rückstellfeder, die den Hubanker in axialer Richtung belastet, dadurch gekennzeichnet, daß eine Sicherung (3, 103) gegen axiales Verschieben des Hubankers (7, 107) vorgesehen ist.

2. Elektrischer Hubankermagnet nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Sicherung (3, 103) zeitlich versetzt zur Bewegung des Hubankers (7, 107) zum Einsatz kommt.

3. Elektrischer Hubankermagnet nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die zeitliche Reihenfolge der Bewegungen des Hubankers (7, 107) und der Sicherung (3, 103) durch mindestens eine im Gehäuse (4, 104) vorgesehene Ausnehmung (35, 135) und die Federkonstante der Rückstell­ feder (14, 114) festgelegt ist.

4. Elektrischer Hubankermagnet nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Sicherung (3, 103) ein Klappanker (15, 115) ist.

5. Elektrischer Hubankermagnet nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Klappanker (115) entlang einer Achse, die parallel zur Längsachse des Hubankers (107) verläuft, verschwenkbar ist.

6. Elektrischer Hubankermagnet nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Klappanker (15, 115) teilweise in eine im Hubanker (7, 107) vorgesehene Ausnehmung (27, 127) eingreift.

7. Elektrischer Hubankermagnet nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmung (27, 127) eine umlaufende Nut ist.