DE2639274B2

DE2639274B2 - Elektromagnet mit Ankerschwingungsdämpfung

Info

Publication number: DE2639274B2
Application number: DE19762639274
Authority: DE
Inventors: Guenter Ing.(Grad.) 7743 Furtwangen Hirt; Gerhard Ing.(Grad.) 7734 Brigachtal Mutz; Dieter Ing.(Grad.) 7730 Villingen Szymanski
Original assignee: Binder Magnete 7730 Villingen GmbH
Current assignee: Binder Magnete 7730 Villingen GmbH
Priority date: 1976-09-01
Filing date: 1976-09-01
Publication date: 1978-08-24
Also published as: DE2639274A1

Description

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Die Erfindung betrifft einen Elektromagneten mit Ankerschwingungsdämpfung entsprechend dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Ein derartiger Elektromagnet ist aus dem DE-GM 71 35 690 bekannt.

Bei derartigen Elektromagnetantriebssystemen erhält der Elektromagnet einen Betätigungsimpuls und zieht daraufhin den Anker an, dessen Bewegung sich mittel- oder unmittelbar auf ein den gewünschten Vorgang (Drucken, Stanzen o. ä.) ausführendes mechanisches Glied überträgt. Nach Abklingen des Betätigungsimpulses kehrt der Anker unter Wirkung von Rückholmitteln wie Federn, Rückholmagneten usw. wieder in die Ausgangslage zurück. Dort prallt er mit der auf dem Rückweg gewonnenen kinetischen Energie auf einen Anschlag oder dergleichen auf, wird zurückgeworfen und prellt noch einige Zeit bis zum Abbau der Energie hin und her.

Um Beschädigungen beim Aufprall zu verhindern, den dabei entstehenden Lärm und die Aufprallbewegung zu dämpfen, versieht man die Aufschlagstelle mit elastisch verformbaren Auflagen aus speziellen Kunststoffmaterialien, die eine große innere Reibung haben und einen Teil der Gesamtenergie in Wärme umsetzen, wie es nach dem DE-GM 71 35 690, der DE-OS 14 49 653 und der DE-OS 21 19 415 bekannt ist. Bei dem aus der DE-OS 21 19 415 bekannten Magneten prallt der Anker bei seiner Rückkehr in die Ruhestellung auf einen Dämpfungsring auf und der Ruhestellungspunkt des Ankers ist über einen Gewindestift einstellbar.

Trotz dieser Dämpfung führt der Anker jedoch einige Vor- und Rückwärtsbewegungen durch. Während dieser Bewegungen ist es jedoch ohne Nachteile für den Druck- oder Stanzvorgang nicht möglich den Elektromagneten erneut zu betätigen. Wird zu einem Zeitpunkt vor dem Ruhezeitpunkt des Ankers dem Elektromagneten ein neuer Betätigungsimpuls zugeführt, ergeben sich unterschiedliche Folgen, je nachdem, ob der Elektromagnet den Anker während einer Vor- oder Rückwärtsbewegung anzieht Im ersteren Fall wird der Anker mit stärkerer Wucht angezogen, und die Rückstellkräfte reichen evtl. nicht aus, ihn bis zum Eintreffen des nächsten Betätigungsimpulses in die Ruhelage zu befördern. Zieht der Magnet den Anker dagegen während einer Rückwärtsbewegung an, so wird die Anzugskraft geschwächt In beiden Fällen kommt es dabei zu Beeinträchtigungen des Druck- oder Stanzbildes, weil sowohl Aufschlagkraft als auch die Geschwindigkeit unterschiedlich sind. Insbesondere wird durch die lange Ausschwingdauer des Ankers auch die max. mögliche Schalthäufigkeit des Elektromagneten stark reduziert

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei impulsbetätigten Elektromagnetantriebsystemen den zeitlichen Ablauf und die Größe der Schwingung des Ankers so gering zu halten, daß die Schalthäufigkeit wesentlich heraufgesetzt werden kann, daß die thermische Belastung der Dämpfungsmassen herabgesetzt wird und ein resonanzfreies Arbeiten möglich ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Prallmasse an einer der Prallplatte zugewandten Stirnseite mit einer Aufprallseite versehen und in axialer Richtung beweglich angeordnet ist und daß nach dem Aufprall des Ankers auf die Prallmasse beide einen einstellbaren, in die Ruhestellung führenden Weg »a« zurücklegen, an dessen Ende die Prallmasse auf einen Dämpfungsring aufprallt

Gemäß einer weiteren Ausbildung der Erfindung ist über einen Gewindestift der Ruhestellungspunkt des Ankers einstellbar. Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung kommt die Prallplatte gleichzeitig als Ankerführung zur Anwendung.

Dabei findet beim Aufprall des Ankers auf die Prallmasse eine erste Energieumwandlung statt, die unter anderem wesentlich von der Stoßzahl, der axialen Beweglichkeit der Prallmasse und den Massenverhältnissen abhängig ist. Zur Beeinflussung der Stoßzahl sind der Anker mit einer Prallplatte und die Prallmasse mit einer Aufprallplatte an ihren aufeinandertreffenden Stirnseiten versehen. Der verbleibende Rest der kinetischen Energie von Anker und Prallmasse und die potentielle Energie der für die Rückwärtsbewegung des Ankers vorgesehenen Druckfeder wird in einer zweiten Energieumwandlung beim Aufprall auf den axial festgesetzten Dämpfungsring abgebaut. Der von der Prallmasse zu überwindende Abstand und der Ruhestellungspunkt des Ankers sind durch einen Gewindestift bzw. eine Einstellmutter einstellbar. Die Prallplatte dient außer zur Beeinflussung der Stoßzahl auch noch zur Führung des Ankers im Magneten.

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen darin, daß durch die Reduzierung der Schwingungsdauer und die Größe der Schwingung eine wesentliche Steigerung der Schalthäufigkeit, eine Herabsetzung der thermischen Belastung bei der Energieumwandlung und ein resonanzfreies Arbeiten erreicht wird.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden anhand der Figur beschrieben, die einen Längsschnitt eines erfindungsgemäßen Elektromagneten mit Ankerschwingungsdämpfung zeigt.

Der in der Figur dargestellte Elektromagnet hat ein Gehäuse I mit einer darin eingesetzten Spule 2. Der Abschluß lies auf einer Seite offenen Gehäuses wird

durch einen Deckel 3 gebildet Gehäuse und Deckel werden im Innenraum durch eine unmagnetische Buchse 4 voneinander getrennt. Es bilden sich die Magnetpole 5 und 6. Im Innenraum befindet sich der Anker 7, die Prallmasse 8, der Dämpfungsrng 9 und der von Außen einstellbare Gewindestift IU mit seiner Kontermutter 11. Mit dem Anker ist auf der einen Stirnseite eine durch den Deckel nach außen geführte Drucknadel 12 und auf der anderen Stirnseite eine Prallplatte 13 verbunden. Durch eine zwischen Deckel und Anker angeordnete Feder 14 wird dieser in Richtung Prallmasse gedrückt und kommt an der mit der Prallmasse verbundenen Aufprallplatte 15 zum Anliegen. Durch Anlegen einer Spannung wird der

Anker entgegen der Federkraft in Richtung des Magnetpols 6 gezogen. In gleicher Richtung folgt die Prallmasse so lange nach, bis der durch die Einstellmutter 16 einstellbare Abstand »a« zu Null wird. Dieses Nachfolgen wird durch eine zwischen der Prallmasse und dem Gewindestift angeordnete Druckfeder 17 bewirkt Die Einstellung des Abstandes »a« hat so zu erfolgen, daß der nach dem Abschalten des Magneten durch Federkraft in seine Ausgangstage zurückkehrende Anker auf die Prallmasse auftrifft und diese dann einen dem Abstand »a« entsprechenden Weg zurücklegt, bis sie auf den sich an dem Gewindestift abstützenden Dämpfungsring aufprallt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Elektromagnet mit Ankerschwingungsdämpfung, insbesondere für den Antrieb von Aufzeichnungselementen in Aufzeichnungsgeräten, bei dem ein Anker, der an seiner von einem Stößel abgewandten Stirnseite mit einer Prallplatte versehen ist, durch Einschalten eines Elektromagneten aus einer Ruhestellung in eine Arbeitsstellung und aus dieser durch Rückstellmittel in die Ruhestellung zurückbringbar ist, wobei die Prallplatte auf eine Prallmasse aufprallt, dadurch gekennzeichnet, daß die Prallmasse (8) an einer der Prallplatte (13) zugewandten Stirnseite mit einer Aufprallplatte (15) versehen und in axialer Richtung beweglich angeordnet ist und daß nach dem Aufprall des Ankers (7,13) auf die Prallmasse (15,8) beide einen einstellbaren, in die Ruhestellung führenden Weg (a) zurücklegen, an dessen Ende die Prallmasse (8) auf einen Dämpfungsring (9) aufprallt.

2. Elektromagnet nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß über einen Gewindestift (10) der Ruhestellungspunkt des Ankers (7) einstellbar ist.

3. Elektromagnet nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Prallplatte (13) gleichzeitig als Ankerführung zur Anwendung kommt.