DE2639767B2 - Electric plunger magnet and method for applying a polyfluorocarbon coating to the outer surface of its plunger - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen elektrischen Tauchankermagneten, bestehend aus einer Magnetspule mit einem die Spulenenden verbindenden Eisenjoch und einem in ·»<> einem zentralaxial verlaufenden Spulenhohlraum axial geführten Magnetanker, dessen als Führungsfläche dienende Mantelfläche eine geschlossene, sich wenigstens über die maximale Eintauchtiefe des Magnetankers erstreckende Beschichtung aus einem Polyfluorcar- *^r> bon aufweist.The invention relates to an electrical plunger magnet, consisting of a magnet coil with an iron yoke connecting the coil ends and a magnet armature axially guided in a centrally axially extending coil cavity, the outer surface of which serves as a guide surface and a closed coating extending at least over the maximum immersion depth of the magnet armature ^r> bon has a Polyfluorcar- *.

Ein derartiger Tauchankermagnet ist aus der US-PS 32 826 bekannt.Such a plunger magnet is known from US Pat. No. 32,826.

Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Aufbringen einer Polyfluorcarbon-Beschichtung auf die 5< > Mantelfläche des Tauchankers des oben beschriebenen Tauchankermagneten.The invention also relates to a method for applying a polyfluorocarbon coating to the 5 < > Outer surface of the plunger of the plunger magnet described above.

Bei dem bekannten luftgedämpften Tauchankermagneten ist die Mantelfäche des Tauchankers mit einer nichtklebenden Polyfluorcarbonschicht versehen, die ^M einerseits als Dauerschmiermittel und andererseits als Dichtungsmittel zwischen der Mantelfläche des Tauchankers und der inneren Führungsfläche der Führungshülse dient. Diese schmierfilmartige Aufbringung der Fluorcarbonschicht auf die Mantelfläche des Tauchan- *>" kers hat sich jedoch nicht bewährt, da sie zu weich ist und zu wenig haftet und schon nach kurzem Gebrauch abgetragen wird. Dabei entsteht ein verunreinigter Schmierfilm, der das Festsetzen des Tauchankers zur Folge hat. Durch diese bekannte Art, den Tauchanker eines Elektromagneten mit einer Polyfluorcarbonschicht zu versehen, konnte eine ausreichend große Erhöhung der Lebensdauer und Verbesserung der Funktionstüchtigkeit des Tauchankermagneten nicht erzielt werden.In the known air-damped plunger magnet, the outer surface of the plunger is provided with a non-adhesive polyfluorocarbon layer, which ^M serves on the one hand as a permanent lubricant and on the other hand as a sealant between the outer surface of the plunger and the inner guide surface of the guide sleeve. This lubricant film-like application of the fluorocarbon layer to the outer surface of the plunger anchor has not proven itself, however, as it is too soft and does not adhere well enough and is removed after a short period of use With this known way of providing the plunger of an electromagnet with a polyfluorocarbon layer, a sufficiently large increase in the service life and improvement in the functionality of the plunger magnet could not be achieved.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, unter Ausnutzung der an sich bekannten guten Gleit- und Lagereigenschaften von Polyfluorcarbonen und deren Copolymerisaten die Beschichtung des Tauchankers eines elektrischen Tauchankermagneten der eingangs genannten Art derart z:u verbessern, daß neben einer höheren Funktionssicherheit auch eine um ein Vielfaches erhöhte Lebensdauer erzielt werden kann, und außerdem ein Verfahren zum Aufbringen einer Polyfluorcarbon-Beschichtung auf die Mantelfläche des Tauchankers vorzuschlagen, das rationell durchführbar ist und welches eine maximale Verschleißfestigkeit gewährleistet.The invention is therefore based on the object, taking advantage of the good sliding properties known per se and storage properties of polyfluorocarbons and their copolymers the coating of the plunger an electric plunger magnet of the type mentioned in such a way z: u improve that In addition to a higher functional reliability, a service life that is increased many times over can be achieved can, and also a method for applying a polyfluorocarbon coating to the jacket surface to propose the plunger that can be carried out efficiently and that has maximum wear resistance guaranteed.

Nach der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die Beschichtung eingebrannt ist.According to the invention, this object is achieved in that the coating is baked.

Dadurch wird die Verschleißfestigkeit der Beschichtung sehr wesentlich erhöht. Umfangreiche Versuche haben bewiesen, daO solche Tauchankermagnete gegenüber allen bisher bekannten Tauchankermagneten, deren Tauchanker mit einer Polycarbonbeschichtung versehen sind, eine um ein Vielfaches größere Lebensdauer besitzen.This significantly increases the wear resistance of the coating. Extensive attempts have proven that such plunger magnets compared to all previously known plunger magnets, whose plunger anchors are provided with a polycarbonate coating, a much larger one Own lifetime.

Gemäß einer weiteren Ausbildung der Erfindung ist das Polyfluorcarbon Polytetrafluoräthylen. Das hat sich als besonders günstig erwiesen.According to a further embodiment of the invention, the polyfluorocarbon is polytetrafluoroethylene. That has proved to be particularly favorable.

Um eine besonders gute Haftung der Polyfluorcarbon-Beschichtung auf der Mantelfläche des Magnetankers zu erzielen, ist in weiterer Ausbildung der Erfindung vorgesehen, daß die Beschichtung aus Polyfluorcarbon auf die gebonderte Oberfläche des Magnetankers aufgebracht ist.To ensure particularly good adhesion of the polyfluorocarbon coating on the outer surface of the armature to achieve, is provided in a further embodiment of the invention that the coating Polyfluorocarbon is applied to the bonded surface of the armature.

Das Verfahren zum Aufbringen einer Polyfluorcarbon-Beschichtung auf die Mantelfläche des Tauchankers des oben beschriebenen Tauchankermagneten ist nach der Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß der gebonderte Tauchanker mit einer Temperatur von ca 9O⁰C in flüssiges, Bindeharz enthaltendes Polyfluorcarbon getaucht, anschließend während der Trocknungsphase der Polyfluorcarbon-Beschichtung um seine Längsachse langsam, kontinuierlich gedreht und danach anschließend an eine bei ca 120⁰C stattfindende Nachtrocknung bei ca 36O⁰C eingebrannt wird.The method of applying a polyfluorocarbon coating on the outer surface of the plunger of the solenoid plunger magnet described above is characterized according to the invention that the Bonderized plunger having a temperature of about 9O ⁰ C in liquid, binder resin containing polyfluorocarbon dipped, then during the drying phase of the polyfluorocarbon coating slowly about its longitudinal axis, is rotated continuously and then subsequently baked at a 120 ⁰ C which takes place at about post-drying at about 36O ⁰ C.

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, daß durch dieses Verfahren sich auf technologisch verhältnismäßig einfache Weise eine gleichmäßig dicke, gut haftende und in sich feste, kompakte Oberflächenbeschichtung des Tauchankers erzielen läßt, die den geforderten Anforderungen entspricht, und die ohne Beeinträchtigung der elektromagnetsichen Kriterien einen minimalen Verschleiß und somit eine maximale Lebensdauer garantiert. Tauchankermagnete mit einer erfindungsgemäßen Beschichtung sind außerordentlich unempfindlich gegen radiale Ankerbelastung. Außerdem sind sie sehr preiswert herstellbar und können dadurch in vielen Fällen Hochleistungs-Hubmagnete ersetzen, insbesondere dort, wo diese nur aufgrund der höheren Lebensdauer eingesetzt wurden, jedoch wegen der Leistung, der Anschluß- und Schutzart ein wesentlich billigerer Kleinmagnet in offener Bügelbauweise genügt hätte.The advantages achieved by the invention are in particular that by this method on technologically relatively simple way an evenly thick, well-adhering and inherently firm, can achieve compact surface coating of the plunger that meets the requirements and which have minimal wear and tear without impairing the electromagnetic criteria thus a maximum service life is guaranteed. Solenoid plunger magnets with a coating according to the invention are extremely insensitive to radial anchor loads. They are also very inexpensive manufacturable and can thereby replace high-performance lifting magnets in many cases, in particular where they were only used because of the longer service life, but because of the performance, the Connection and protection class a much cheaper small magnet in an open bracket design would have been sufficient.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt.An exemplary embodiment of the invention is shown in the drawing.

Fig. 1 zeigt einen Tauchankermagneten im Längsschnitt, Fig. 1 shows a plunger magnet in longitudinal section,

Fig.2 zeigt einen Teilabschnitt des beschichteten Tauchankermagneten im Schnitt.Fig.2 shows a section of the coated Solenoid armature magnets in section.

Der in F i g. 1 dargestellte Tauchankermagnet besteht aus einer auf einem Spulenköper 1 aus Kunststoff aufgebrachten Magnetspule 2 und einem rechteckigen Ringjoch 3 aus Weicheisen, das die beiden Spulenenden magnetisch miteinander verbindet. In dem sich axial 5 erstreckenden, zylindrischen Hohlraum des Spulenkörpers 1 ist ein dünnwandiges Messingrohr 4 befestigt, in dem der ebenfalls zylindrische Tauchanker 5 axial beweglich gelagert ist Am hinteren Ende des Messingrohres 4 befindet sich ein feststehender Eisenkern 6, der in auf der dem Tauchanker 5 zugekehrten Seite einen konisch verjüngten Ansatz 7 aufweist, dem eine stirnseitige Ausnehmung 8 des Tauchankers 5 angepaßt ist. Der Eisenkern 6 ist in den hinteren Quersteg 9 des Joches 3 eingenietet. Auf der gegenüberliegenden Seite ist in eine entsprechende, stirnseitig angeordnete Ringkammer 10 des Spulenkörpers 1 ein Weicheisenring 11 eingelegt, dessen Aufgabe es ist, den Eisenquerschnitt im Bereich des vorderen Jochsteges 12 zu vergrößern.The in F i g. 1 shown plunger magnet consists of one on a bobbin 1 made of plastic applied magnet coil 2 and a rectangular ring yoke 3 made of soft iron, which the two coil ends magnetically connects to each other. In which axially 5 extending, cylindrical cavity of the bobbin 1, a thin-walled brass tube 4 is attached, in which the likewise cylindrical plunger 5 is axially movably mounted at the rear end of the brass tube 4 there is a fixed iron core 6, which on the side facing the plunger 5 is a has a conically tapered extension 7, to which a frontal recess 8 of the plunger 5 is adapted is. The iron core 6 is riveted into the rear transverse web 9 of the yoke 3. On the opposite side is a soft iron ring in a corresponding, frontally arranged annular chamber 10 of the bobbin 1 11 is inserted, the task of which is to reduce the iron cross-section in the area of the front yoke web 12 to enlarge.

Wie aus der F i g. 2 ersichtlich ist, besitzt der Tauchanker 5 eine gebonderte Mantelfläche 13, auf welche eine dünne, geschlossene Beschichtung 14 aus einem Fluorkunststoff, nämlich Polytetrafluoräthylen, aufgebracht ist, die sich im vorliegenden Beispiel über die gesamte zylindrische Länge des Tauchankers 5 erstreckt. Es würde aber auch genügen, diese Beschichtung auf die maximale Eintauchtiefe des Tauchankers 5 zu beschränken. Das Aufbringen der Beschichtung 14 aus Polytetrafluoräthylen auf die Mantelfläche des Tauchankers 5 erfolgt in der Weise, daß der Tauchanker 5 in seinem Rohzustand zunächst gebondert wird. Danach erfolgt das Auftragen der Beschichtung durch F.intauchen des auf ca. 90° C erhitzten Tauchankers in axialer Richtung in flüssiges bindeharzenthaltendes Polytetrafluoräthylen. Anschließend wird der Tauchanker 5 in möglichst staubfreier Umgebung etwa zwei Minuten lang in einer entsprechenden Vorrichtung um seine Längsachse langsam gedreht, so daß sich eine völlig gleichmäßige Verteilung der Beschichtung in Umfangsrichtung ergibt, während die flüssig aufgetragene Beschichtung trocknet. Dann erfolgt eine Nachtrocknung bei etwa 12O⁰C und schließlich das Einbrennen der Beschichtung bei ca. 36O⁰C. Die Dicke der Beschichtung beträgt dabei etwa 15 — 30 μηι.As shown in FIG. 2, the plunger 5 has a bonded outer surface 13 to which a thin, closed coating 14 made of a fluoroplastic, namely polytetrafluoroethylene, is applied, which in the present example extends over the entire cylindrical length of the plunger 5. However, it would also be sufficient to limit this coating to the maximum immersion depth of the plunger 5. The application of the coating 14 made of polytetrafluoroethylene to the outer surface of the plunger 5 takes place in such a way that the plunger 5 is initially bonded in its raw state. The coating is then applied by immersing the plunger, heated to approx. 90 ° C, in the axial direction into liquid polytetrafluoroethylene containing binding resin. Subsequently, the plunger 5 is rotated slowly for about two minutes in a suitable device about its longitudinal axis in a dust-free environment, so that a completely uniform distribution of the coating in the circumferential direction results while the liquid applied coating dries. Then, drying at about 12O ⁰ C and finally baking the coating at about 36O ⁰ C. If the thickness of the coating amounts to about 15 - 30 μηι.

Während es auch andere Kunststoffe gibt, die annähernd gleichgute Lager- und Gleiteigenschaften besitzen wie Polytetrafluoräthylen, hat Polytetrafluoräthylen den Vorteil, daß es eine hohe Wärme- bzw. Hitzebeständigkeit besitzt, die bei manchen Anwendungsfällen solcher Tauchankermagnete von Bedeutung ist.While there are also other plastics that have almost equally good storage and sliding properties like polytetrafluoroethylene, polytetrafluoroethylene has the advantage that it has a high level of heat or heat. Has heat resistance, which is important in some applications of such plunger magnets is.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims (4)

Patentansprüche:Patent claims: 1. Elektrischer Tauchankermagnet, bestehend aus einer Magnetspule mit einem die Spulenenden verbindenden Eisenjoch und einem in einem zentralaxial verlaufenden Spulenholraum axial geführten Magnetanker, dessen als Führungsfläche dienende Mantelfläche eine geschlossene, sich wenigstens über die maximale Eintauchtiefe des Magnetankers erstreckende Beschichtung aus einem Polyfluorcarbon aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Beschichtung (14) eingebrannt ist.1. Electric plunger magnet, consisting of a magnetic coil with one of the coil ends connecting iron yoke and an axially guided in a centrally axially extending coil cavity Magnetic armature, whose outer surface serving as a guide surface is a closed, self at least over the maximum immersion depth of the armature from a coating Having polyfluorocarbon, characterized in that that the coating (14) is baked. 2. Elektrischer Tauchankermagnet nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Polyfluorcarbon Polytetrafluoräthylen ist.2. Electrical plunger magnet according to claim 1, characterized in that the polyfluorocarbon Is polytetrafluoroethylene. 3. Elektrischer Tauchankermagnet nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Beschichtung (14) aus Polyfluorcarbon auf die gebonderte Oberfläche (13) des Magnetankers (5) aufgebracht ist.3. Electrical plunger magnet according to claim 1 or 2, characterized in that the Coating (14) made of polyfluorocarbon on the bonded surface (13) of the magnet armature (5) is upset. 4. Verfahren zum Aufbringen einer Polyfluorcarbon-Beschichtung auf die Mantelfläche des Tauchankers eines Tauchankermagneten nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der gebonderte Tauchanker (5) mit einer Temperatur von ca 90°C in flüssiges, Bindeharz enthaltendes Polyfluorcarbon getaucht, anschließend während der Trocknungsphase der Polyfluorcarbon-Be- -io schichtung um seine Längsachse langsam, kontinuierlich gedreht und danach anschließend an eine bei ca 120°C stattfindende Nachtrocknung bei ca 360⁰C eingebrannt wird.4. A method for applying a polyfluorocarbon coating to the outer surface of the plunger of a plunger magnet according to one of claims 1 to 3, characterized in that the bonded plunger (5) is immersed at a temperature of about 90 ° C in liquid polyfluorocarbon containing binding resin, then during the drying phase of the polyfluorocarbon-loading -io coating slowly about its longitudinal axis, continuously rotated and is then subsequently fired to a taking place at about 120 ° C drying at about 360 ⁰ C. 3535