DE19936425A1 - Elektromagnetanordnung mit einer Dichtvorrichtung für die elektrischen Leitungen - Google Patents
Elektromagnetanordnung mit einer Dichtvorrichtung für die elektrischen LeitungenInfo
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Abstract
Eine Elektromagnetanordnung ist vorgesehen, wobei eine Dichtvorrichtung in einer Ausnehmung des übergossenen Materials angeordnet ist, um die elektrischen Leitungen abzudichten, die sich von der Spule des Elektromagneten durch die Ausnehmung erstrecken. Die Dichtvorrichtung ist ein Elastomerglied mit darin definierten Löchern, um die elektrischen Leitungen hindurchzuführen, und mit einem größeren Teil, der in der Ausnehmung angeordnet ist. Wenn der größere Teil in die Ausnehmung hineingedrückt wird, wird eine Kraft durch das Elastomermaterial auf die elektrischen Leitungen übertragen, um das Eintreten von Verunreinigungen in die Windungen der Spule zu verhindern. Die elektrischen Leitungen könnten entweder Leitungsdrähte oder starre Stifte sein. Das Elastomermaterial dient auch dazu, eine Schwingungsdämpfung vorzusehen.
Description
Diese Erfindung bezieht sich auf die Abdichtung der Ver
binderstifte oder Leitungsdrähte einer Elektromagnet
anordnung und insbesondere auf eine Dichtvorrichtung zum
Verhindern des Eintretens von Verunreinigungen in die
Spule oder die Windungen einer Elektromagnetanordnung,
und um eine Schwingungsdämpfung für die Stifte oder Lei
tungsdrähte vorzusehen.
Bei bekannten Elektromagnetanordnungen erstrecken sich
die Stifte oder Leitungsdrähte von dem harten übergegos
senen Material, welches die Windungen der Spule umgibt.
Während des Übergußprozesses werden Anstrengungen ge
macht, um sicherzustellen, daß das übergegossene Material
an den Stiften oder Führungsdrähten befestigt wird. Je
doch aufgrund der unterschiedlichen Expansions- und Kon
traktionsraten des übergossenen Materials und der Stifte
oder Drähte, hat es sich als sehr schwierig erwiesen, ei
ne positive Dichtung dazwischen sicherzustellen. Irgend
ein Eintreten von Verunreinigungen, wie beispielsweise
Schmutz, Feuchtigkeit, oder Chemikalien kann ein vorzei
tiges Versagen der Spulenanordnung zur Folge haben.
Die vorliegende Erfindung ist darauf gerichtet, eines
oder mehrere der oben dargelegten Probleme zu überwinden.
Gemäß eines Aspektes der vorliegenden Erfindung ist eine
Elektromagnetanordnung vorgesehen, bei der eine Spule in
einem übergossenen bzw. umgossenen Material angeordnet
ist, wobei sich elektrische Leitungen von der Spule durch
das übergossene Material zum Äußeren davon erstrecken.
Die Elektromagnetanordnung weist eine Ausnehmung in dem
übergossenen Material auf, und zwar an der Stelle, wo die
elektrischen Leitungen aus dem übergossenen Material aus
treten.
Die Ausnehmung hat eine vorbestimmte Querschnittsgröße
und -form. Ein Elastomerglied ist in der Ausnehmung ange
ordnet und besitzt erste und zweite dadurch definierte
Öffnungen von einer Größe, die im wesentlichen die glei
che Größe hat wie die elektrischen Leitungen, die sich
aus dem übergossenen Material erstrecken. Das Elastomer
glied hat eine Querschnittsform, die im wesentlichen die
gleiche ist wie die Form der Ausnehmung, und eine Quer
schnittsgröße, die größer ist als die Querschnittsgröße
der Ausnehmung, so daß beim Hindurchführen der elektri
schen Leitungen durch die jeweiligen ersten und zweiten
Öffnungen und beim Einführen des Elastomergliedes in die
Ausnehmung eine Druckkraft auf die jeweiligen elektri
schen Leitungen aufgebracht wird.
Fig. 1 ist eine diagrammartige Darstellung einer Elek
tromagnetanordnung, die die vorliegende Erfin
dung verkörpert;
Fig. 2 ist eine Querschnittsansicht aufgenommen ent
lang der Linie 2-2 der Fig. 1;
Fig. 3 ist eine Ansicht der Elektromagnetanordnung der
Fig. 1;
Fig. 4 ist eine vergrößerte isometrische Ansicht eines
aus Fig. 1 genommenen Elementes;
Fig. 5 ist eine Querschnittsansicht, aufgenommen ent
lang der Linie 5-5 der Fig. 4; und
Fig. 6 ist eine Schnittansicht, aufgenommen entlang
der Linie 2-2 der Fig. 1, die ein alternatives
Ausführungsbeispiel des Elementes der Fig. 4
und 5 verkörpert.
Mit Bezug auf die Zeichnungen und insbesondere auf die
Fig. 1 bis 3 ist eine Elektromagnetanordnung 10 veran
schaulicht. Die Elektromagnetanordnung 10 weist eine Spu
le 12 mit wohlbekannten Windungen auf. Elektrische Lei
tungen 14, 16 erstrecken sich von der Spule 12. Ein her
kömmlicher Durchlaß 18 ist durch die Spule 12 definiert.
Die Spule 12 ist mit einem übergossenen bzw. umgossenen
Material 20 umgeben, um die Windungen der Spule 12 vor
Verunreinigungen zu schützen. Das übergossene Material 20
kann aus verschiedenen bekannten Materialien hergestellt
sein, wie beispielsweise verschiedene thermisch einge
stellte Plastikarten. Das übergossene Material 20 bildet
eine Schutzabdeckung oder ein Gehäuse und besitzt eine
Ausnehmung 22, die darin definiert ist. Die Ausnehmung 22
besitzt eine vordefinierte Querschnittsform und -größe.
Die elektrischen Leitungen 14, 16 erstrecken sich von der
Spule 12 durch das übergossene Material 20 und treten aus
dem übergossenen Material innerhalb der Ausnehmung 22
aus. Bei der vorliegenden Anordnung sind die elektrischen
Leitungen 14, 16 mit jeweiligen starren Stiften 24, 26
innerhalb des übergossenen Materials 20 verbunden, und
die starren Stifte 24, 26 erstrecken sich aus dem über
gossenen Material in die Ausnehmung 22. Es sei bemerkt,
daß die elektrischen Leitungen 14, 16, die sich aus dem
übergossenen Material 20 in die Ausnehmung 22 erstrecken,
flexible Drähte mit einer Schutzabdeckung sein könnten,
die sich vollständig durch die Ausnehmung 22 erstrecken,
ohne vom Kern der vorliegenden Erfindung abzuweichen.
Eine Gegenbohrung bzw. Senkung 28 ist in dem übergossenen
Material 20 der vorliegenden Anordnung in allgemeiner
Ausrichtung mit der Ausnehmung 22 definiert. Die Senkung
28 wirkt dahingehend, daß sie ein (nicht gezeigtes) Ver
binderglied aufnimmt, um mit den starren Stiften 24, 26
in herkömmlicher Weise zusammenzupassen.
Mit Bezug auf Fig. 4 und 5 in Kombination mit den Fig.
1 bis 3 ist ein Elastomerglied 30 veranschaulicht und
innerhalb der Ausnehmung 22 angeordnet. Das Elastomer
glied 30 besitzt erste und zweite Öffnungen 32, 34, die
darin definiert sind. Jede der ersten und zweiten Öffnun
gen 32, 34 hat im wesentlichen die gleiche Größe wie die
elektrischen Leitungen, die sich in die Ausnehmung 22 er
strecken, d. h. die starren Stifte 24, 26 des vorliegenden
Ausführungsbeispiels. Ein Teil 36 des Elastomergliedes 30
erstreckt sich in die Ausnehmung 22. Der Teil 36, der
sich in die Ausnehmung 22 erstreckt, besitzt eine vorher
bestimmte Querschnittsform, die im wesentlichen die glei
che ist, wie die Form der Ausnehmung 22, und eine Quer
schnittsgröße, die größer ist als die Ausnehmung 22. Der
Umfang des Teils 36 besitzt eine im allgemeinen konvexe
Form 37.
Der restliche Teil des Elastomergliedes 30 hat zwei Vor
sprünge 38, 40, die sich von dem Teil 36 davon erstrec
ken. Die jeweiligen Öffnungen 32, 34, die in dem Elasto
merglied 30 definiert sind, erstrecken sich durch die je
weiligen Vorsprünge 38, 40. Es sei bemerkt, daß die Vor
sprünge 38, 40 nicht für die vorliegende Erfindung kri
tisch sind, daß sie jedoch bei der vorliegenden Anordnung
mit dem zusammenpassenden Stecker zusammenwirken, wenn er
eingebaut bzw. eingesteckt sind.
Mit Bezug auf Fig. 6 ist ein weiteres Ausführungsbei
spiel des Elastomergliedes 30 veranschaulicht. In dem
Ausführungsbeispiel der Fig. 6 haben gleiche Elemente
gleiche Bezugszeichen. Die steifen Stifte 24, 26 der Fig.
6 sind als unterschiedlich in der Konstruktion ge
zeigt. Es sei jedoch bemerkt, daß die starren Stifte 24,
26 gerade sein könnten, wie klar in Fig. 2 gezeigt, oder
gestuft, wie in Fig. 6 gezeigt. Wenn die starren Stifte
24, 26 der Fig. 6 verwendet werden, würden die jeweili
gen Öffnungen 32, 34 auch gestuft sein, wie dort veran
schaulicht. Wenn genauso gerade starre Stifte 24, 26 in
Fig. 6 verwendet würden, wären die jeweiligen Öffnungen
32, 34 vorzugsweise gerade.
Der Umfang 37 des Teils 36, der in der Ausnehmung 22 an
geordnet ist, weist erste und zweite voneinander beab
standete ringförmige Vorsprünge 42, 44 auf, die sich da
von erstrecken. Einer der ringförmigen Vorsprünge 42, 44
ist im allgemeinen benachbart zum Ende des Teils 36 gele
gen, der sich in die Ausnehmung 22 erstreckt. Die Quer
schnittsgröße, die durch jeden der Vorsprünge 42, 44 auf
genommen bzw. gemessen wird, ist größer als die Quer
schnittsgröße der Ausnehmung 22, so daß das Einführen des
Teils 37 in die Ausnehmung 22 zur Folge hat, daß eine
Druckkraft auf die jeweiligen starren Stifte 24, 26 auf
gebracht wird, die sich dadurch erstrecken.
Im Betrieb der vorliegenden Erfindung umgibt das übergos
sene Material 20 vollständig die Windungen der Spule 12,
um die Spule 12 vor Verunreinigungen abzudichten. Jedoch
aufgrund der unterschiedlichen Expansions- und Kontrakti
onsraten des übergossenen Materials und der elektrischen
Leitungen 14, 16 (Stifte 24, 26) während des Gußprozesses
mag es keine ausreichende Abdichtung dazwischen geben,
was das Eintreten von Verunreinigungen in die Spule 12
gestatten würde. Wie zuvor bemerkt verkürzt das Eintreten
von Verunreinigungen in die Spule 12 vorzeitig die Le
bensdauer der Spule. Durch Durchleiten der starren Stifte
24, 26 durch die jeweiligen Öffnungen 32, 34 und dann
durch Eindrücken des Elastomergliedes 30 in die Ausneh
mung 22 wird eine positive Dichtung vorgesehen, um zu
verhindern, daß Verunreinigungen dorthindurchlaufen.
In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel sind die starren
Stifte 24, 26 frei zum Gleiten innerhalb der Öffnungen
32, 34, da die Größe der starren Stifte 24, 26 im wesent
lichen die gleiche Größe ist wie die der Öffnungen 32,
34.
Jedoch wenn der Teil 36 des Elastomergliedes 30 in die
Ausnehmung 22 eintritt, wird der Umfang 37 des größeren
Querschnittes gezwungen sich an Größe zu verringern, da
der Querschnitt der Ausnehmung 22 kleiner ist. Aufgrund
dessen, daß der Querschnitt bezüglich der Größe verrin
gert wird, bewirkt die Verdichtung des Materials des Ela
stomergliedes 30, daß eine Druckkraft auf die jeweiligen
starren Stifte 24, 26 aufgebracht wird. Diese Druckkraft
zwischen dem Material des Elastomergliedes 30 und den je
weiligen starren Stiften 24, 26 sieht eine positive Dich
tung dazwischen vor. Genauso ist eine positive Dichtung
zwischen der Ausnehmung 22 und dem Umfang 37 des Teils 36
vorgesehen, der in die Ausnehmung 22 eintritt.
Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel wird das Elastomer
glied 30 in der Ausnehmung 22 durch die Reibung dazwi
schen gehalten und weiter durch das Einführen des (nicht
gezeigten) damit zusammenpassenden Verbinders. Es sei be
merkt, daß in dem Fall, daß das Elastomerglied 30 verwen
det wird, um beschichtete bzw. isolierte Leitungsdrähte
(elektrische Leitungen) zu sichern, eine Haltekappe mit
Löchern für die Leitungsdrähte verwendet werden kann, um
sicherzustellen, daß das Elastomerglied 30 in der Ausneh
mung 22 bleibt.
Mit Bezug auf den Betrieb des alternativen, in Fig. 6
dargelegten Ausführungsbeispiels ist der Betrieb im we
sentlichen der gleiche. In dem Ausführungsbeispiel der
Fig. 6 wirken die ersten und zweiten ringförmigen Vor
sprünge 42, 44 ansprechend auf das Einführen des Elasto
mergliedes 30 in die Ausnehmung 22, um eine Druckkraft
auf die starren Stifte 24, 26 aufzubringen. In diesem
Ausführungsbeispiel gibt es im Grunde genommen zwei ge
trennte voneinander beabstandete Kräfte, die auf die
steifen Stifte 24, 26 wirken, um die positive Dichtkraft
vorzusehen. Das Ausführungsbeispiel des Elastomergliedes
30 der Fig. 4 und 5 besitzt ein Gebiet der Kraftüber
tragung, jedoch ist das Gebiet bzw. die Fläche der
Kraftübertragung mit Bezug auf jeden der starren Stifte
24, 26 größer.
Im Hinblick auf das Vorangegangene ist es leicht offen
sichtlich, daß eine Elektromagnetanordnung 10 vorgesehen
ist, die eine positive Dichtung zwischen den elektrischen
Leitungen (starren Stiften 24, 26) und dem übergossenen
Material 20 aufweist. Diese positive Dichtung stellt si
cher, daß verhindert wird, daß Verunreinigungen in die
Spule 12 durch die Schnittstelle zwischen den elektri
schen Leitungen und dem übergossenen Material 20 eintre
ten. Es ist weiter offensichtlich, daß da die starren
Stifte 24, 26 in einem Elastomermaterial angeordnet sind,
sie von Schwingungen isoliert sind, denen die Elektroma
gnetanordnung 10 während des Betriebes unterworfen ist.
Daher wird eine Elektromagnetanordnungen 10 vorgesehen,
die eine längere Lebensdauer hat, da die Spule 12 vor
Verunreinigungen geschützt ist, und die starren Stifte
24, 26 vor Schwingungen isoliert sind.
Andere Aspekte, Ziele und Vorteile dieser Erfindung kön
nen aus einem Studium der Zeichnungen, der Offenbarung
und der beigefügten Ansprüche erhalten werden.
Claims (4)
1. Elektromagnetanordnung mit einer Spule, die in einem
übergossenem Material angeordnet ist, wobei sich die
elektrischen Leitungen aus der Spule durch das über
gossene Material zum äußeren davon erstrecken, wobei
die Elektromagnetanordnung folgendes aufweist:
eine Ausnehmung in dem übergossenen bzw. umgossenen Material an der Stelle, wo die elektrischen Leitun gen aus dem übergossenen Material austreten, wobei die Ausnehmung eine vorbestimmte Querschnittsgröße und -form hat; und
ein Elastomerglied, welches in der Ausnehmung ange ordnet ist, wobei das Elastomerglied erste und zwei te Öffnungen besitzt, die dadurch definiert sind, und zwar von einer Größe, die im wesentlichen die gleiche Größe ist, wie die der elektrischen Leitun gen, die sich aus dem übergossenen Material erstrec ken, wobei das Elastomerglied eine Querschnittsform besitzt, die im wesentlichen die gleiche ist, wie die Form der Ausnehmung, und eine Querschnittsgröße, die größer ist als die Querschnittsgröße der Ausneh mung, so daß beim Hindurchführen der elektrischen Leitungen durch die jeweiligen ersten und zweiten Öffnungen und beim Drücken des Elastomergliedes in die Ausnehmung hinein eine Druckkraft auf die jewei ligen elektrischen Leitungen aufgebracht wird.
eine Ausnehmung in dem übergossenen bzw. umgossenen Material an der Stelle, wo die elektrischen Leitun gen aus dem übergossenen Material austreten, wobei die Ausnehmung eine vorbestimmte Querschnittsgröße und -form hat; und
ein Elastomerglied, welches in der Ausnehmung ange ordnet ist, wobei das Elastomerglied erste und zwei te Öffnungen besitzt, die dadurch definiert sind, und zwar von einer Größe, die im wesentlichen die gleiche Größe ist, wie die der elektrischen Leitun gen, die sich aus dem übergossenen Material erstrec ken, wobei das Elastomerglied eine Querschnittsform besitzt, die im wesentlichen die gleiche ist, wie die Form der Ausnehmung, und eine Querschnittsgröße, die größer ist als die Querschnittsgröße der Ausneh mung, so daß beim Hindurchführen der elektrischen Leitungen durch die jeweiligen ersten und zweiten Öffnungen und beim Drücken des Elastomergliedes in die Ausnehmung hinein eine Druckkraft auf die jewei ligen elektrischen Leitungen aufgebracht wird.
2. Elektromagnetanordnung nach Anspruch 1, wobei die
elektrischen Leitungen, die sich aus dem übergosse
nen Material erstrecken in Form von starren Stiften
sind.
3. Elektromagnetanordnung nach Anspruch 2, wobei ein
Teil des Elastomergliedes sich in die Ausnehmung er
streckt, und wobei der Umfang des Teils, der sich in
die Ausnehmung erstreckt, eine konvexe Form hat.
4. Elektromagnetanordnung nach Anspruch 1, wobei ein
Teil des Elastomergliedes sich in die Ausnehmung er
streckt, und wobei der Umfang des Teils, der sich in
die Ausnehmung erstreckt, erste und zweite voneinan
der beabstandete ringförmige Vorsprünge von einer
Querschnittsgröße hat, die größer ist als die Quer
schnittsgröße der Ausnehmung.
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