DE4311269A1 - Elektromagnetaufbau und Verfahren zum Herstellen desselben - Google Patents

Description

Ausgangsgebiet

Die Erfindung bezieht sich auf Elektromagneten und Ver­ fahren zum Herstellen derselben und insbesondere auf Elektromagnete des proportionalen Typs.

Ausgangspunkt

Proportionalelektromagnete sind in der Technik gut be­ kannt, um eine Kraft gegen Hubkurve vorzusehen, die es ermöglicht, daß die Ausgangskraft des Elektromagnets pro­ portional ist zu dem elektrischen Strom, der an die Spule angelegt wird und die unabhängig ist von der Position des Ankers, und zwar über den Arbeitsbereich des Hubs hinweg. Diese Proportionalität der Ausgangskraft ermöglicht einem solchen Elektromagnet entweder voll oder teilweise eine Last zu bedienen, und zwar durch selektives Anlegen ent­ weder des vollen oder teilweisen elektrischen Stroms an die Elektromagnetspule, wodurch eine selektive Ausgangs­ kraft geliefert wird.

Die US-Patente Nr. 4 539 542 und 4 604 600, nachfolgend als ′542 bzw. ′600 bezeichnet, zeigen typische Bauarten bekannter Proportionalelektromagnetventile. Die Elektro­ magnetbauart aus ′542 ist im allgemeinen in Fig. 1 darge­ stellt und da die Bauart der ′600 im wesentlichen die gleiche ist, wurde diese nicht dargestellt. Der Elektro­ magnet 10 verwendet eine sogenannte dreiteilige Rohran­ ordnung. Genauer gesagt, umfaßt der Elektromagnet 10 ein hohles Führungsrohr 12, das ein Ende besitzt, das mit ei­ ner Preßpassung oder in einer anderen Weise dauerhaft an einem stationären oder festen magnetischen Polstück 14 befestigt ist, das aus einem ferromagnetischen Material hergestellt ist. Obwohl dies nicht explicit in ′542 oder ′600 beschrieben ist, besitzen bekannte Elektromagnete dieser Bauart auch eine Endkappe oder Abdeckung 16, die dauerhaft an dem anderen Ende des Führungsrohrs 12 ange­ bracht ist. Die zusammengesetzte dreistückige Rohranord­ nung ist in einer Elektromagnetspule (nicht gezeigt) auf­ genommen und angebracht. Das Führungsrohr 12 definiert eine Ankerkammer 20, die in der Lage ist, einen Anker oder Kern 22, der aus einem ferromagnetischen Material hergestellt ist, aufzunehmen. Der Anker 22 bewegt sich längs in der Ankerkammer 20, und zwar zu einer Position ansprechend auf die Größe eines magnetischen Flux oder Flußpfades, der durch die Elektromagnetspule hergestellt wird.

Das Führungsrohr 12 ist in ′542 und ′600 so beschrieben, daß es vorzugsweise ein einstückiges Metallrohr ist, das aus einem magnetischen rostfreien Stahlmaterial herge­ stellt ist. Das Führungsrohr 12 umfaßt zwei magnetische Endabschnitte 24, 26 und einen nichtmagnetischen Mittel­ abschnitt 28. Der nichtmagnetische Abschnitt 28 erstreckt linear zusammen mit dem Arbeitsspalt des Ankers 22. Ob­ wohl weder ′542 oder 600′ beschreiben, wie ein einzelnes Führungsrohr dieser Bauart erhalten wird, umfassen be­ kannte Herstellungsvorgänge die Wärmebehandlung des Füh­ rungsrohrs 12, um die gewünschten magnetischen Eigen­ schaften zu erreichen. Der Wärmebehandlungsvorgang kann jedoch das Führungsohr 12 verformen, wodurch es schwierig gemacht wird, die Konstruktionstoleranzen und Rohrkonzen­ trizität beizubehalten. Darüber hinaus kann die lokali­ sierte Wärmebehandlung keinen bestimmten oder scharfen Übergang zwischen den magnetischen und nichtmagnetischen Regionen vorsehen.

Die Beschreibungen der ′542 und ′600 sagen auch, daß das Führungsrohr 12 durch Hartlöten oder Zusammenschweißen eines mehrere Abschnitte aufweisenden Rohrs mit minde­ stens einem nichtmagnetischen Abschnitt hergestellt wer­ den kann anstelle des einstückigen Rohrs. Eine solche mehrere Abschnitte aufweisende Bauart ist jedoch nicht wünschenswert infolge der zusätzlichen Herstellungs­ schwierigkeiten, die mit einer solchen Bauart zusammen­ hängen. Genauer gesagt, hat die mehrere Stücke aufweisen­ de, mehrere Metalle aufweisende Bauart eine übermäßige Summierung von Toleranzen in der Länge des Rohrs zur Folge. Zusätzlich macht es eine solche Konstruktion oder Bauweise schwierig, die Konzentrizität des Rohrs 12 bei­ zubehalten. Darüber hinaus kann der Schweiß- oder Hart­ lötvorgang eine Schrumpfung und Verwinden oder Defor­ mieren induzieren, was es schwierig macht, die Konstruk­ tionstoleranzen und die Konzentrizität beizubehalten.

Unabhängig davon, welches Rohrdesign oder Bauart verwen­ det wird, leidet das Rohrdesign der ′542 und ′600 an zu­ sätzlichen Problemen. Da die Polstücke 14 und die Endkap­ pe 16 dauerhaft an dem Rohr 10 befestigt sind, ist es un­ möglich, auf Verunreinigungen hin zu überprüfen, wie zum Beispiel Metallspänen, nachdem der Elektromagnet 10 zu­ sammengesetzt ist. Zusätzlich sieht das Rohrdesign gemäß ′542 nur einen minimalen Widerstand gegen Seitenbela­ stungen, Vibrationen und Schock oder Schläge vor. Dies ist besonders ein Problem bei Anwendungen, wie zum Bei­ spiel Baufahrzeugen, wo die Elektromagnete oft extremen Bedingungen ausgesetzt sind. Zum Beispiel kommt es vor, daß das Rohr 12 durch äußere Kräfte gebrochen oder gebo­ gen wird, wie zum Beispiel solche, die ausgeübt werden, wenn ein Bediener aus Versehen auf den Elektromagnet 10 tritt.

Das US-Patent 5 050 840, nachfolgend als ′840 bezeichnet, erkennt und bespricht einige Probleme, die mit ′542 und ′600 zusammenhängen. Das Elektromagnetdesign gemäß ′840 ist im allgemeinen in der Fig. 2 dargestellt. Insbesonde­ re sieht ′840 eine abnehmbare Endkappe 16 vor, die es möglich macht, den Anker 22 zum Überholen herauszunehmen in dem Fall, daß der Elektromagnet 10 ausfällt. Zusätz­ lich sieht ′840 eine Einstellschraube 30 vor, die ver­ wendet werden kann, um die Position des Ankers 22 inner­ halb des Rohrs einzustellen, wodurch es ermöglicht wird, eine Summierung von Toleranzen in der Länge des Rohrs 12 zu kompensieren.

Die Einstellschraube 30 stellt jedoch zusätzliche Prob­ leme dar, da es möglich ist, daß sich die Schraube 30 während des Betriebs des Elektromagneten 10 löst. Dies ist insbesondere dann der Fall, wenn der Elektromagnet 10 an Baufahrzeugen verwendet wird, wo extreme Vibrationen und Schläge auftreten. Wenn sich die Einstellschraube 30 löst, ist es möglich, daß ein unerwünschtes Strömungsmit­ tellecken auftritt. Wenn sich die Einstellschraube löst, kann sich die Hublänge des Elektromagnets zusätzlich ver­ längern oder verkürzen und die Leistung des Elektromag­ nets wird in einer unberechenbaren Art und Weise beein­ flußt. Darüber hinaus verwendet ′840 ein Rohrdesign, das an der Unfähigkeit leidet, wesentlichen Seitenbelastungen zu widerstehen, und es spricht nicht die Herstellungs­ problemen, die mit ′542 und ′600 zusammenhängen.

Die ′840 zeigt außerdem zusätzliche Probleme, die mit be­ kannten Elektromagneten zusammenhängen. Insbesondere, wenn die Elektromagnete bei der Betätigung von Hydraulik­ ventilen verwendet werden, ist es notwendig, einen Strö­ mungsmitteldurchlaß 32 in dem Anker 22 vorzusehen. Die ′840 und andere bekannte Elektromagnete verwenden einen Öldurchlaß, der aus einer einzelnen Längsbohrung in dem Anker 22 besteht. Dieser Strömungsmitteldurchlaß 32 er­ möglicht, Strömungsmittel durch den Anker 22 zu fließen, wenn sich der Anker 22 innerhalb der Ankerkammer 20 be­ wegt. Strömungsmitteldurchlässe dieses Designs oder Bau­ art haben jedoch eine Ankerdämpfung zur Folge, die extrem sensibel ist auf Veränderungen in der Strömungsmittelvis­ kosität infolge von Veränderungen in der Temperatur, wo­ durch es schwierig wird, ein Steuersystem zu entwerfen, das den Elektromagneten 10 über einen weiten Temperatur­ bereich genau steuert.

Die vorliegende Erfindung ist darauf gerichtet, eine oder mehrere der oben genannten Probleme zu beseitigen.

Figurenbeschreibung

In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 und 2 Querschnittsansichten von typischen Propor­ tionalelektromagnetventilen des Standes der Tech­ nik;

Fig. 3 und 4 Querschnittsansichten eines Ausführungsbei­ spiels der vorliegenden Erfindung;

Fig. 5 und 6 Querschnittsansichten der vorliegenden Er­ findung, die ein zweites Ausführungsbeispiel des bevorzugten Strömungsmitteldurchlasse verwenden; und

Fig. 7, 8 und 9 Querschnittsansichten, die die Herstel­ lungsschritte eines Elektromagnetrohrs gemäß der vorliegenden Erfindung darstellen.

Gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist eine Anordnung zur Verwendung in einem Elektromagnet mit einer erregbaren Spule vorgesehen. Die Vorrichtung umfaßt ein hohles Elektromagnetankerrohr, das in der Lage ist, in der Spule aufgenommen zu werden. Eine Ankerkammer ist in dem Ankerrohr angeordnet. Ein stationäres Polstück­ glied definiert ein erstes Ende der Ankerkammer und ein Endstopfen definiert ein zweites Ende der Ankerkammer. Die Anordnung umfaßt weiterhin ein Ankerglied mit einem Strömungsmitteldurchlaß, der in der Lage ist, einen nichtlaminaren Störmungsmittelfluß vorzusehen. Das Anker­ glied ist in der Ankerkammer positioniert, und zwar zur axialen Gleitbewegung bezüglich des Polstücks und defi­ niert einen Arbeitsspalt bezüglich zum Polstück.

Gemäß einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist eine Anordnung zur Verwendung in einem Elektromagnet mit einer erregbaren Spule vorgesehen. Die Vorrichtung umfaßt ein ferromagnetisches Hauptkörperglied, das in der Lage ist, in der Spule aufgenommen zu werden. Eine Ankerkammer mit einem festen Durchmesser ist in dem Hauptkörperglied angeordnet. Eine radial nach außen zeigende Verjüngung ist in der Außenoberfläche des Hauptkörperglieds gebil­ det. Die Verjüngung erstreckt sich zwischen der Ankerkam­ mer und der Außenoberfläche des Hauptkörperglieds. Ein stationäres Polstück definiert ein erstes Ende der Anker­ kammer und ein Endstopfen definiert ein zweites Ende der Ankerkammer. Ein Ankerglied ist in der Ankerkammer posi­ tioniert, und zwar zur axialen Gleitbewegung bezüglich des Polstücks und definiert einen Arbeitsspalt bezüglich des Polstücks. Eine nichtferromagnetische Hülse ist an dem Hauptkörperglied positioniert und fest mit diesem verbunden. Die Hülse erstreckt sich linear zusammen mit der nach außen zeigenden Verjüngung und mindestens einem Teil des Arbeitsspalts, und zwar in genügender Weise, um ausgewählten magnetischen Kraft zu ermöglichen, auf das Ankerglied ausgeübt zu werden. Eine Verbindung der Hülse und der nach außen zeigenden Verjüngung definieren einen Luftspalt, der sich von der nach außen zeigenden Verjün­ gung zu einer internen radialen Oberfläche des zweiten Körperteils erstreckt. Das stationäre Polstück und das Hauptkörperglied sind aus einem einzelnen Stück ferromag­ netischen Materials hergestellt und die Ankerkammer wird nach dem Befestigen der Hülse an dem Hauptkörperglied ge­ bildet.

Das bevorzugte Ausführungsbeispiel der vorliegenden Er­ findung ist in den Fig. 3 und 4 dargestellt. Die Kon­ struktion oder Bauweise der vorliegenden Erfindung ist leicht anpaßbar auf Proportionalelektromagnete, wie zum Beispiel solche, die zur Betätigung von Hydraulikventilen verwendet werden. Weiterhin ist diese Erfindung leicht anpaßbar an Gegentakt oder Druck-Zug(push pull)-Elektro­ magnete, was dem Fachmann klar wäre.

Die Fig. 3 und 4 stellen einen Elektromagneten 110 dar, der folgendes umfaßt:
eine abnehmbare Spuleneinheit A, eine Ankeranordnung B und eine Rohranordnung C. In Fig. 3 ist eine bekannte Hy­ draulikventilanordnung D in Verbindung mit dem Elektro­ magnet 110 dargestellt, um das Verständnis der vorliegen­ den Erfindung zu unterstützen. Die hydraulische Ventilan­ ordnung D stellt eine typische Anwendung für den Elektro­ magneten 110 dar. Die Ventilanordnung D bildet keinen Teil der vorliegenden Erfindung und sollte nicht als eine Einschränkung des Umfangs der Erfindung angesehen werden.

Die abnehmbare Spuleneinheit A besitzt eine in der Tech­ nik herkömmliche Bauweise und zahlreiche im Handel er­ hältliche Spulen können verwendet werden, um die Funktion der Spuleneinheit A zu übernehmen, wie es dem Fachmann klar ist. Die Spuleneinheit A umfaßt ein Außengehäuse 112, das aus ferromagnetischem Material hergestellt ist. Erste und zweite Endscheiben 114a, 114b sind aus ferroma­ gnetischem Material hergestellt und sind durch Preßpas­ sung in das Gehäuse 112 eingesetzt. Die erste Endscheibe 114a ist mit einem Antidreh-O-Ring 116 vorgesehen. Der O- Ring ist in der Lage, zum Beispiel reibungsmäßig mit ei­ nem Ventilgehäuse in Eingriff zu kommen, wodurch die Dre­ hung der Spuleneinheit A verhindert wird. Das äußere Ge­ häuse 112 und die Endscheiben 114a, 114b umgeben eine elektrische Windung oder Spule 118, die auf eine Spulen­ form (Spulenträger) 120 gewunden ist. Ein elektrischer Leiter 122 ist vorgesehen zum Liefern elekrischer Lei­ stung an die Spule 118 zum Erregen der Spule 118.

Die Ankeranordnung B umfaßt einen Anker 126 und einen Druckstift 128. Der Anker 126 ist aus einem ferromag­ netischen Material gedreht oder gearbeitet, wie zum Beispiel resulfurisiertem oder verbleitem, geringen Kohlenstoff aufweisendem, leicht bearbeitbarem Stahl. Der Anker 126 kann aus zahlreichen anderen ferromagnetischen Materialien hergestellt sein, wie zum Beispiel Silizium­ eisenstahl. Der Druckstift 128 ist aus einem nicht-ferro­ magnetischen Material gedreht oder gearbeitet, wie zum Beispiel austenitischem rostfreiem Stahl. Der Druckstift 128 ist dauerhaft an dem Anker 126 zur Bewegung mit dem Anker befestigt. Vorzugsweise wird dies erreicht durch Vorsehen einer Mittelbohrung in dem Anker 126 und einer Druckpassung des Druckstifts 128 in der Mittelbohrung.

Die Ankeranordnung B ist so aufgebaut, daß sie die Ge­ samtmasse des Ankers 126 minimiert, wodurch das Ansprech­ verhalten des Elektromagnets 110 verbessert wird. In ei­ nem vorliegenden Ausführungsbeispiel besitzt der Anker 126 eine Länge von ungefähr 29 mm und einen konstanten Außendurchmesser von ungefähr 22 mm; die exakten Ausmaße des Ankers variieren jedoch abhängig von der Anwendung und der erwünschten Leistungscharakteristiken. Es sei be­ merkt, daß die Länge nicht die vom Anker 126 erhältliche Kraft beeinflußt. Die Elektromagnetkraft ist eine Funk­ tion der Reluktanz (magnetischer Widertand) und der magnetomotorischen Kraft oder magnetischen Spannung (mmf) des Elektromagnets. Die mmf eines Elektromagnets wird ge­ steuert durch die besondere Spule, die in dem Elektroma­ gnet verwendet wird. Darüber hinaus wird die Reluktanz weder von den Massen- noch Längenverhältnissen der Pol­ stücke des Ankers 126 beeinflußt. Dies liegt daran, daß für eine gegebene Verpackungsgröße oder Rohrlänge die ge­ samte Reluktanz einen konstanten Wert besitzt. Daher hat eine Verringerung der Ankerlänge eine Vergrößerung der Polstücklänge zur Folge und die gesamte Pfadreluktanz ist unverändert. Durch Verwendung eines relativ kurzen Ankers 126 kann die Ankermasse reduziert und das Ansprechen des Elektromagnets 110 erhöht werden. Die Verwendung eines kurzen Ankers 126 besitzt den weiteren Vorteil, daß er­ möglicht wird, daß eine kräftigere Rohranordnung C gebaut werden kann, wie unten noch beschrieben wird.

Der Anker 126 umfaßt ein Ankerlager (nicht gezeigt), das in einer maschinell erstellten Nut (nicht gezeigt) in dem Anker 126 gehalten wird, und besitzt einen etwas größeren Durchmesser als die Außenoberfläche des Ankers. Vorzugs­ weise ist das Lager entweder aus Bronze oder Teflon her­ gestellt. Alternativ könnte das Lager in der Form eines speziellen Ankerüberzugs oder Plattierung vorliegen, wie zum Beispiel eines Nickelelektrolyseüberzugs.

Der Anker 126 umfaßt einen Strömungsmitteldurchlaß 132, der so aufgebaut ist, daß er die Einflüsse der Ölvisko­ sität auf die Bewegung des Ankers minimiert. Genauer ge­ sagt, haben vorhergehende Elektromagnete typischerweise einen einzelnen Längsströmungsmitteldurchlaß, wie in Fig. 2 dargestellt, verwendet. Der Strömungsmitteldurchlaß muß einen schmalen Durchmesser besitzen, da größere Durchmes­ ser keine ausreichende Dämpfung vorsehen würden, insbe­ sondere wenn sich die Temperatur erhöht und somit die Viskosität verringert wird. Solche Strömungsmitteldurch­ lässe bewirken jedoch, daß sich die Elektromagnetdämpfung stark verändert, und zwar ansprechend auf Veränderungen in der Strömungsmittelviskosität, wenn sich die Tempera­ tur ändert. Genauer gesagt, hat ein Strömungsmitteldurch­ laß der in Fig. 2 gezeigten Bauart eine Laminarströmung zur Folge. Der Dämpfungskoeffizient eines solches Strö­ mungsmitteldurchlasses kann durch die folgende Gleichung dargestellt werden:

wobei B den Dämpfungskoeffizienten der inneren Reibung durch den Durchlaß darstellt, D den Durchmesser des An­ kers darstellt, µ die dynamische Strömungsmittelviskosi­ tät des Strömungsmittels darstellt, l die Länge des An­ kers darstellt und d den Durchmesser des Strömungsmit­ teldurchlasses darstellt. Aus dieser Gleichung wird deut­ lich, daß sich die Dämpfung als eine Funktion der dynami­ schen Strömungsmittelviskosität µ verändert. Dies macht es sehr schwierig, ein gutes Ansprechen des Elektromag­ neten über einen großen Bereich von Betriebstemperaturen beizubehalten.

Die vorliegende Erfindung verwendet einen Strömungsmit­ teldurchlaß 132, der in der Lage ist, eine nicht-laminare Strömung vorzusehen. Der Strömungsmitteldurchlaß 132 um­ faßt eine Längsbohrung 134 mit vergrößertem Durchmesser und eine Zumeßöffnung 136. Die Zumeßöffnung 136 ist vor­ zugsweise entweder eine kurze Rohrzumeßöffnung oder eine scharfkantige Zumeßöffnung. In Fig. 3 ist der Strömungs­ mitteldurchlaß 132 dargestellt, und zwar bestehend aus ersten und zweiten Längsbohrungen 134a,b und einer Zu­ meßöffnung 136, die strömungsmittelmäßig die ersten und zweiten Längsbohrungen 134a,b verbindet. Die Zumeßöffnung 136 ist so dargestellt, daß sie im wesentlichen in der Mitte des Ankers 126 liegt; es ist jedoch klar, daß die genaue Stellung der Zumeßöffnung 136 in der vorliegenden Erfindung unwichtig ist. Zum Beispiel könnte die Zumeß­ öffnung 136 an einem Ende des Ankers 126 angeordnet sein und eine einzelne Bohrung 134 könnte vorgesehen sein. Da­ rüber hinaus könnte der Anker 126 mehr als einen dieser Strömungsmitteldurchlässe 132 umfassen.

Die Dämpfung für die Längsbohrungen 134a, b mit vergrößer­ tem Durchmesser wird noch immer durch die obige Gleichung dargestellt. Da der Zumeßöffnungsdurchmesser jedoch we­ sentlich kleiner ist als der Durchmesser der Längsbohrun­ gen 134 wird die Dämpfung des Ankers 126 durch die Dämp­ fung über die Zumeßöffnung 136 hinweg gesteuert. Der Dämpfungskoeffizient der Zumeßöffnung 136 kann durch die folgende Gleichung dargestellt werden:

wobei C einen Dämpfungskoeffizienten der zweiten Ordnung der Zumeßöffnung darstellt, ρ die Strömungsmitteldichte darstellt, und C_d ein empirischer Wert ist, der den Strömungs- oder Flußkoeffizienten für die Zumeßöffnung 136 darstellt. Die Zumeßöffnung 136 sieht eine nicht-la­ minare Strömung vor und dies hat eine Strömungsmit­ teldämpfung zur Folge, die relativ unsensibel auf die ki­ nematische Strömungsmittelviskosität reagiert. Dies kann von der Tatsache gesehen werden, daß die dynamische Strö­ mungsmittelviskosität µ in der obigen Gleichung nicht auftritt. Da der Durchmesser der Zumeßöffnung 136 wesent­ lich kleiner ist als der Duchmesser der Längsbohrungen 134a, b wird die Dämpfung des Ankers 126 durch die Dämp­ fung durch die Zumeßöffnung 136 gesteuert, was dem Fach­ mann klar ist. Der Durchmesser der Längsbohrungen 134 ist vorzugsweise zwischen 3- bis 4-mal größer als der Durch­ messer der Zumeßöffnung 136; die exakten Ausmaße, die benötigt werden, um eine nicht-laminare Strömung über die Zumeßöffnung 136 und die gewünschte Dämpfung zu erhalten, muß jedoch durch Laborversuche festgestellt werden. In einem Anker mit eignem Durchmesser von ungefähr 22 mm be­ sitzen die Längsbohrungen 134a, b vorzugsweise Durchmesser von 5 bis 7 mm und die Zumeßöffnung 136 besitzt einen Durchmesser von 1,5 bis 2 mm. Ein Strömungsmitteldurchlaß dieser Bauart besitzt den Vorteil, eine Dämpfung des An­ kers vorzusehen, die relativ unsensibel auf Veränderungen in der Temperatur und der Strömungsmittelviskosität rea­ giert, da die Dämpfung des Ankers durch die Dämpfung über die Zumeßöffnung 136 hinweg gesteuert wird und die Zumeß­ öffnung 136 eine nicht-laminare Strömung vorsieht.

Der Strömungsmitteldurchlaß 132 der vorliegenden Erfin­ dung kann zahlreiche andere Formen besitzen, ohne vom Um­ fang der Erfindung abzuweichen. Das grundlegende Erfor­ dernis liegt darin, daß die Dämpfung des Ankers durch eine Zumeßöffnung 136 oder einen anderen Durchlaß ge­ steuert wird, der eine nichtlaminare Strömung vorsieht.

Ein alternatives Ausführungsbeispiel des Strömungsmittel­ durchlasses 132 ist in den Fig. 5 und 6 dargestellt. Ge­ mäß den Fig. 5 und 6 umfaßt der Strömungsmitteldurchlaß 132 eine Gegenbohrung 138, und zwar an dem Ende des An­ kers 126, die dem Druckstift 128 gegenüberliegt. Der Strömungsmitteldurchlaß 132 umfaßt weiterhin eine Quer­ bohrung 140. Eine Zumeßöffnung 136 ist vorgesehen zum strömungsmittelmäßigen Verbinden der Gegenbohrung 138 und der Querbohrung 140. Mindestens eine Längsbohrung 134 schneidet die Querbohrung 140 von dem Druckstiftende des Ankers 126 her. In dem bevorzugten Ausführungsbeispiel sind zwei Längsbohrungen 134a, b vorgesehen. Die Längsboh­ rungen 134a, b besitzen einen wesentlich größeren Durch­ messer als die Zumeßöffnung 136. Vorzugsweise sind die Durchmesser dieselben wie oben in Verbindung mit den Fig. 3 und 4 gezeigt. Ein Strömungsmitteldurchlaß dieser Bau­ art hat ungefähr einen 2-4%igen Verlust der erhältlichen Kraft zur Folge; die resultierende Unsensibilität auf die Viskosität wiegt jedoch schwerer als der Kraftverlust.

Die Rohranordnung C wird nun beschrieben. Um die Ver­ ständlichkeit der Figuren der Zeichnung zu erhalten, wur­ den die Bezugszeichen, die bei einem Beschreiben der Rohranordnung C verwendet wurden, in Fig. 4 gezeigt. An­ fänglich erinnert die Rohranordnung C an bekannte Rohran­ ordnungen, wie zum Beispiel die in ′542 und ′600 be­ schriebenen Art. Die neue und erfinderische Art und Weise, in der jedoch die vorliegende Anordnung C herge­ stellt und aufgebaut ist, sieht zahlreiche Vorteile ge­ genüber bekannten Rohranordnungen vor, was durch Lesen der folgenden Beschreibung verdeutlicht wird.

Die Rohranordnung C umfaßt ein Hauptkörperglied 150, das aus einem ferromagnetischen Material hergestellt ist. Zahlreiche Materialien sind geeignet zum Formen des Hauptkörperglieds 150, wie zum Beispiel Siliziumeisen­ stahl oder resulfurisierter oder verbleiter, geringen Kohlenstoff aufweisender, leicht bearbeitbarer Stahl. In der Endzusammensetzung, wie in den Fig. 3 und 4 gezeigt, umfaßt das Hauptkörperglied 150 einen ersten Körperteil 152, der ein stationäres Polstück 153 bildet und ein zweites Körperglied 154. Wie unten noch beschrieben wird, ist das gesamte Hauptkörperglied 150 jedoch aus einem einzelnen Stück ferromagnetischen Block- oder Stabmaterials gedreht oder maschinell hergestellt, wodurch die Konzentrizitätsprobleme, die mit bekannten Elektromagnetrohranordnungen zusammenhängen, vermieden werden. Das Polstück 153 definiert ein erstes Ende einer Ankerkammer 156. Die Ankerkammer 156 besitzt einen konstanten Durchmesser und ist in der Lage, den Anker 126 aufzunehmen. Da ein relativ kurzer Anker 156 verwendet wird, bietet die Rohranordnung C im Vergleich zu bekannten Elektromagneten einen erhöhten Widerstand gegen seitliche Belastungen. Genauer gesagt, die Rohranordnung C ist an der Ankerkammer 156 strukturell am schwächsten, da die Rohrwände in diesem Bereich am dünnsten sind. Die Länge des Ankers 126 ist der Steuerfaktor bei der Länge der Ankerkammer 156. Daher wird, wenn die Länge des Ankers 126 minimiert wird, eine festere Rohranordnung C erreicht.

Das Hauptkörperglied 150 umfaßt weiterhin eine Stiftboh­ rung 158, die konzentrisch zu der Ankerkammer 156 ist und die in der Lage ist, den Druckstift 128 aufzunehmen. Ein Lagersitz 159 wird maschinell in die Stiftbohrung 158 ge­ arbeitet, und zwar in der Nähe des ersten Endes des Hauptkörperglieds 150. Ein Stiftlager 160 ist in dem La­ gersitz 159 angeordnet. Vorzugweise ist das Lager 160 ein Bronze oder ölimprägniertes gesintertes Lager. Ein nicht­ ferro-magnetischer Ankeranschlag 161, wie zum Beispiel eine Messingunterlegscheibe, ist in der Ankerkammer 156 angeordnet, und zwar zwischen dem Anker 126 und dem Pol­ stück 153.

Das Hauptkörperglied 150 umfaßt einen Stiftversetzungs­ strömungsmitteldurchlaß 164 zum Ermöglichen, daß Strö­ mungsmittel zwischen der Stiftbohrung 158 und der Ventil­ anordnung D fließt, wenn sich der Anker 126 bewegt. Ein erstes Endteil 170 des Hauptkörperglieds 150 endet in ei­ nem Ventileingriffsteil 172, der vorzugsweise die Form eines 6-Nippels aufweist. Das Ventileingriffsteil 172 umfaßt auf seiner Außenoberfläche männliche Gewinde 174 zum Ineingriffkommen mit weiblichen Gewinden 175 in der Ventilanordnung D, wodurch ermöglicht wird, daß die Rohr­ anordnung C in die Ventilanordnung D geschraubt wird. Al­ ternativ könnte das Ventileingriffsteil 172 eine glatte äußere Oberfläche umfassen und eine Bolzenbefestigung (nicht gezeigt), wie zum Beispiel eine Vierbolzenbefe­ stigung könnte verwendet werden zum Befestigen des Elek­ tromagnets 110 an der Ventilanordnung D, so wie es in der Technik bekannt ist. Schlüsselabflachungen 178 werden ma­ schinell in das Hauptkörperglied 150 gearbeitet, und zwar in der Nähe des ersten Endteils 170. Die Schlüsselabfla­ chungen 178 sind vorgesehen, so daß ein Schlüssel ver­ wendet werden kann, um die Rohranordnung C in die Ventil­ anordnung D zu schrauben, und zwar mit einem ausreichen­ den Drehmoment, um ein Strömungsmittellecken zu verhin­ dern.

Die Rohranordnung C umfaßt auch eine nichtferromagneti­ sche Hülse 180, die vorzugsweise aus rostfreiem Stahl hergestellt ist. Die Hülse 180 ist in der Lage, auf ein zweites Endteil 182 des Hauptkörperglieds 150 zu gleiten. Genauer gesagt, umfaßt das Hauptkörperglied 150 einen Teil 184 mit reduziertem Durchmesser, der einen Außen­ durchmesser besitzt, der im wesentlichen der gleiche ist wie der Innendurchmesser der Hülse 180. Das Hauptkörper­ glied 150 umfaßt auch einen Teil 186 mit vergrößertem Durchmesser, der vorzugsweise einen Außendurchmesser be­ sitzt, der im wesentlichen gleich dem Außendurchmesser der Hülse 180 ist. Der Übergang der Teile 184, 186 mit reduziertem und vergrößertem Durchmesser bilden einen ma­ schinell hergestellten Anschlag 188, der verwendet werden kann, um die Hülse 180 auf dem Hauptkörperglied 150 zu positionieren, und zwar während des Zusammensetzens, wie unten noch beschrieben wird.

Die Rohranordnung C umfaßt einen abnehmbaren Endstopfen 190, der aus einem nichtferromagnetischen Material, wie zum Beispiel rostfreiem Stahl, hergestellt ist. Der End­ stopfen 190 definiert ein zweites Ende der Ankerkammer 156. In dem bevorzugten Ausführungsbeispiel besitzt der Endstopfen 190 die Form eines im Handel erhältlichen 5- rostfreiem Stahlstopfens. Der Endstopfen 190 ist in der Lage, schraubgewindemäßig mit dem zweiten Endteil 182 in Eingriff zu kommen, wodurch die Ankerkammer 156 abgedich­ tet wird. Eine Abdichtunterlegscheibe 191 ist zwischen dem Endstopfen 190 und dem Hauptkörperglied 150 angeord­ net, um das Lecken eines Strömungsmittels zu verhindern. Alternativ könnte eine Endkappe, wie zum Beispiel die in der ′840 beschriebene anstatt des Endstopfens 190 ver­ wendet werden.

Das Ankerglied 126 ist in der Lage, längs in der Anker­ kammer 156 zu gleiten, und zwar zwischen dem Endstopfen 190 und dem Ankeranschlag 161. Die Länge, in der sich der Anker 126 bewegt, wird als der Arbeitsspalt oder Raum des Ankers bezeichnet. Der Arbeitsraum ist der Abstand zwi­ schen dem Anker 126 und dem Ankeranschlag 161, wenn sich der Anker 126 in der enterregten Position (d. h. wenn der Anker am weitesten von dem Polstück 153 entfernt ist) be­ findet. In den Fig. 3 und 4 ist der Anker 126 ungefähr in der Mitte seines Arbeitsraums gezeigt. Daher kann der Ar­ beitsraum in den Fig. 3 und 4 durch die Summe der Abstän­ de zwischen den Linien a und b und den Linien c und d da­ rgestellt werden. Die Position des Ankers 126 innerhalb der Kammer 156 wird gesteuert durch die Größe eines mag­ netischen Flux oder Flußpfades, der durch die Spule 118 erstellt wird, sowie jeder Widerstandskraft, die auf den Druckstift 128 ausgeübt wird.

Ein Teil der Hülse umgibt einen Luftspalt 192. Genauer gesagt, umfaßt das Polstück 152 eine radial nach außen zeigende Verjüngung 193, die ringförmig ist und konzen­ trisch zu der Mittelachse der Ankerkammer 156 liegt. Die Verjüngung 193 ist außerhalb der Ankerkammer 156 und um­ gibt einen Teil davon. Die zusammengesetzte Anordnung des Hauptkörpers 150 und der Hülse 180 bilden den Luftspalt 192. Die ferromagnetische Hülse 180 und der Luftspalt 192 erstrecken sich je koaxial von einer radialen Innenober­ fläche 194 des zweiten Körperteils 154, und zwar zu dem Schnittpunkt der Verjüngung 193 und der Hülse 180. In den Fig. 3 und 4 ist ein nichtferromagnetisches Hartlötmate­ rial 195 in einem Teil des Luftspalts 193 gezeigt. Dieses Hartlötmaterial 195 bleibt nach dem Herstellungsvorgang zurück, wie unten noch beschrieben wird. Da das Hartlöt­ material 195 nicht ferromagnetisch ist, besitzt es den gleichen Effekt auf den magnetischen Fluß, wie es der Luftspalt 192 tut. Der Luftspalt 192 ist im wesentlichen länger als der Arbeitsraum des Ankers 126. Vorzugsweise ist der Luftspalt 192 zwischen zwei- und dreimal länger als der Arbeitsraum des Ankers 126. Das Hauptdesignkri­ terium für den Luftspalt 192 ist, daß er lang genug ist, um ein Kurzschließen zwischen dem stationären Polstück 153 und dem zweiten Körperteil 154 zu verhindern.

Der Elektromagnet 110 umfaßt weiterhin Verbindungsmittel 196 zum Befestigen der Spulenanordnung A an der Rohran­ ordnung C. In dem bevorzugten Ausführungsbeispiel umfaßen die Verbindungsmittel 196 einen Schnappring 197, eine Un­ terlegscheibe 198 und eine Wellenfeder 199. Der Schnapp­ ring 197 ist in der Lage, in eine Gegennut 200 (siehe Fig. 9) der Außenoberfläche der Rohranordnung zu passen, wodurch die Spulenanordnung A an der Rohranordnung C ge­ sichert wird. Die Verbindungsmittel 196 können zahlreiche Formen annehmen, wie zum Beispiel mit Gewinde versehene Befestiger, ohne von dem Umfang der Erfindung abzuwei­ chen.

Die Ventilanordnung D, wie in der Fig. 3 gezeigt, umfaßt einen Strömungsmitteldurchlaß 201 (der auch als ein Öl­ durchlaß bezeichnet wird), einen Anschluß 202, einen Schieber 204 und eine Schieberrückhohlfeder 206. Der Schieber 204 kann in seitlicher Richtung gemäß Fig. 3 frei bewegt werden, und die Bewegung des Schiebers 204 bewirkt, daß das Ventil geöffnet oder geschlossen wird, oder bewirkt, daß sich der Grad der Öffnung des Ventils erhöht oder verringert. Die Rückholfeder 206 legt eine Rückholkraft auf den Schieber 204 an, und zwar über einen Federsitz 208. Ein Federsitz 208 ist sowohl auf den rech­ ten und linken Seiten (nur die rechte Seite der Feder ist gezeigt) des Schiebers 204 vorgesehen, um den Schieber 204 normalerweise in eine neutrale Position vorzuspannen, und zwar in der Abwesenheit der Kraft von dem Elektroma­ gnet 110.

Gemäß den Fig. 7, 8 und 9 werden nun die Schritte zur Herstellung einer Rohranordnung C gemäß der Erfindung be­ schrieben. Anfänglich geht die Rohranordnung C von einem Vollstück eines ferromagnetischen zylindrischen Stangen­ materials aus. Fig. 7 stellt die Rohranordnung A nach ei­ ner ersten Phase des bevorzugten Herstellungsvorgang dar. In der ersten Phase wird der Stangenstahl auf einer Dreh­ maschine, zum Beispiel einer automatischen Drehbank pla­ ziert. In dieser Phase wird die Außenoberfläche des Hauptkörperglieds 150 maschinell bearbeitet, um die Schlüsselabflachungen 178, den Ventileingiffsteil 172, den Teil 184 mit reduziertem Durchmesser, die nach außen zeigende Verjüngung 193 und den Luftspalt 192 zu bilden. Zusätzlich werden während der ersten Phase die Stiftboh­ rung 158, der Lagersitz 159 und der Stiftversetzungsströ­ mungsdurchlaß 164 maschinell in das Hauptkörperglied 150 gearbeitet, und zwar unter Verwendung von Bohrvorgängen.

Fig. 8 stellt die Rohranordnung C nach einer zweiten Pha­ se des bevorzugten Herstellungsvorgangs dar. In der zwei­ ten Phase wird die nichtferromagnetische Hülse 180 auf den Teil 184 mit reduziertem Durchmesser des Hauptkörper­ glieds 150 gebracht. Das Plazieren der Hülse 180 auf dem Hauptkörperglied 150 kann durch den maschinell bearbeite­ ten Anschlag 188 gesteuert werden. Das Hauptkriterium ist es, daß die Hülse 180 den gesamten Luftspalt 192 abdeckt. Vor dem Plazieren der Hülse 180 auf dem Hauptkörperglied 150 wird eine Lage eines Hartlötmaterials 195, wie zum Beispiel eine Hartlötpaste, auf den Teil 184 mit redu­ ziertem Durchmesser aufgebracht, wo die Hülse 180 den Teil 184 mit reduziertem Durchmesser überlappt. Die Hülse 180 wird dann auf dem Hauptkörperglied 150 positioniert, und die zusammengesetzte Anordnung wird durch Ofenhartlö­ ten zusammengefügt. Alternativ könnten die Hülse 180 und das Hauptkörperglied 150 unter Verwendung von Laser­ schweißen oder Elektronenstrahlschweißen zusammengefügt werden, wie es in der Technik bekannt ist.

Fig. 9 stellt die Rohranordnung C nach einer dritten Pha­ se des bevorzugten Herstellungsvorgangs dar. In der drit­ ten Phase wird die Ankerkammer 156 maschinell in das Hauptkörperglied 150 gearbeitet. Vor dem maschinellen Be­ arbeiten der Ankerkammer 156 ist das Hauptkörperglied 150 aus einem einzelnen Stück eines ferromagnetischen Stan­ genstahls aufgebaut. Nach dem maschinellen Bearbeiten der Ankerkammer 126 wird das Hauptkörperglied 150 in die er­ sten und zweiten Körperteile 152, 154 aufgeteilt, wobei die zwei Teile durch die nichtferromagnetische Hülse 180 verbunden werden. Während dieser dritten Phase wird auch das zweite Endteil 182 maschinell bearbeitet, und zwar zur Aufnahme des abnehmbaren Endstopfens 190. Nach dem dritten maschinellen Arbeitsvorgang und nachfolgendem Reinigen ist die Rohranordnung C fertig, um in der End- Elektromagnetanordnung verwendet zu werden.

Industrielle Anwendbarkeit

Ein Elektromagnet gemäß der vorliegenden Bauart besitzt zahlreiche kommerzielle Anwendungen. Eine bevorzugte An­ wendung ist jedoch die Steuerung von Hydraulikventilen, wie zum Beispiel Geräteventilen an Bau- oder Arbeitsfahr­ zeugen. Die Verwendung der vorliegenden Elektromagnet­ anordnung 10 in Verbindung mit der Ventilanordnung D wird nun beschrieben. Der Elektromagnet 110 wird von seinem Zulieferer in einem solchen Zustand (in Fig. 3 gezeigt, und zwar ohne die Ventilanordnung D) versandt, so daß er aus einer abnehmbaren Spuleneinheit A, einer Rohran­ ordnung B und einer Ankeranordnung C besteht.

Der Käufer des Elektromagnets 110 verbindet den Elektro­ magneten 110 mit der Ventilanordnung D, und zwar in der folgenden Art und Weise. Zuerst wird die Rohranordnung C in das Gegengewinde in der Ventilanordnung D geschraubt. Ein Schlüssel kann verwendet werden, um die Rohranordnung C in die Ventilanordnung D zu schrauben, und zwar mit ei­ nem ausreichenden Drehmoment, um ein Strömungsmittel­ ecken zu verhindern. Als nächstes wird die Spulenanor­ dnung A auf die Rohranordnung C geschoben. Die Wellen­ feder 199 und die Unterlegscheibe 198 werden dann auf der Rohranordnung C positioniert. Zuletzt wird der Schnapp­ ring 197 in die entsprechende Mut 200 positioniert, wodurch die Spulenanordnung A an der Rohranordnung C ge­ sichert wird. Der elektrische Verbinder 122 wird dann mit Steuermitteln (nicht gezeigt) verbunden, die den Strom, der an die Spule 118 angelegt wird, regelt, um die Posi­ tion des Ankers 126 innerhalb der Ankerkammer 156 zu steuern.

Wenn der Elektromagnet 110 ausfällt, ist die vorliegende Bauart vorteilhaft, da die abnehmbare Spulenanordnung A leicht ersetzt werden kann, ohne Abnehmen der Rohranord­ nung C von der Ventilanordnung D. Dies liefert den zu­ sätzlichen Vorteil, daß eine Verunreinigung des hydrauli­ schen Strömungsmittels verhindert wird, wenn die Spulen­ anordnung A ersetzt werden muß.

Der vorliegende Elektromagnet verwendet einen Endstopfen 190, der zahlreiche Vorteile vorsieht. Der Endstopfen 190 kann leicht abgenommen werden, um Strömungsmittelverun­ reinigungen oder Beschädigungen des Ankers 126 zu über­ prüfen. Der Endstopfen 190 ermöglicht auch, daß der Anker 126 eingesetzt werden kann, nachdem alle Hartlöt-, Schweiß-, maschinelle Bearbeitung und/oder Reinigungsvor­ gänge vollendet sind. Bei Elektromagneten, die keine ab­ nehmbare Endkappe vorsehen, ist es möglich, daß das Tef­ lonlager während des Schweißvorgangs beschädigt wird. Zu­ sätzlich ermöglicht die Verwendung eines abnehmbaren End­ stopfens 190, daß eine einzelne Elektromagnetbauart für mehrere unterschiedliche Anwendungen verwendet werden kann. Genauer gesagt, könnten unterschiedliche Endstopfen 190 entwickelt werden, um unterschiedliche Funktionen durchzuführen. Zum Beispiel könnte ein Endstopfen 190 mit einem manuellen Vorangigkeitsmechanismus (nicht gezeigt) versehen sein, zum manuellen Steuern der Ankerposition in dem Fall, daß die Spule 118 ausfällt. Bei einigen Anwen­ dungen könnte es notwendig sein, das Ventil zu entleeren, nachdem der Elektromagnet 110 mit der Ventilanordnung verbunden ist. Bei solchen Anwendungen könnte der End­ stopfen 190 mit einem Entleerungsmechanismus (nicht ge­ zeigt) ausgerüstet sein, wie dies in der ′840 beschrieben ist.

Der vorliegende Elektromagnet verwendet eine Rohranord­ nung C, die viele Probleme, die mit bekannten Elektro­ magneten zusammenhängen, beseitigt. Genauer gesagt, wer­ den die Konzentrizitätsprobleme, die mit bekannten drei­ stückigen Rohranordnung zusammenhängen, beseitigt, da das Hauptkörperglied 150 von einem einzigen Stück eines Stan­ genmaterials ausgeht. Darüber hinaus werden die Probleme infolge der Summierung der Längstoleranzen minimiert durch die vorliegende Bauart. Die einzigen Längstoleran­ zen, die die Rohranordnung C in der vorliegenden Bauart beeinflussen, liegen in der Länge der Ankerkammer 156, der Länge des Ankers 126 und der Länge des Endstopfens 190. Dementgegen besaßen bekannte Elektromagnete, die die dreistückigen Rohranordnungen verwendeten zusätzliche Toleranzen in der Länge des Polstücks und des Führungs­ rohrs. Darüber hinaus besaßen bekannte Führungsrohre, die unter Verwendung einer Mehrfachmetallbauart aufgebaut waren, zusätzlich Toleranzen, wo die individuellen Ab­ schnitte zusammengefügt waren. Durch Beseitigen der mei­ sten Summierungen der Toleranzen, die mit bekannten Rohr­ anordnungen zusammenhingen, beseitigt die vorliegende Bauart die Notwendigkeit einer Einstellschraube, wodurch die Probleme, die mit Einstellschrauben zusammenhängen, beseitigt werden.

Zusammenfassend sieht die Erfindung folgendes vor: Eine Anordnung ist vorgesehen zur Verwendung in einem Elektro­ magneten mit einer erregbaren Spule. Die Vorrichtung um­ faßt ein ferromagnetisches Hauptkörperglied, das in der Lage ist, in der Spule aufgenommen zu werden. Eine Anker­ kammer mit einem konstanten Durchmesser ist in dem Haupt­ körperglied angeordnet. Eine radial nach außen zeigende Verjüngung ist in der Außenoberfläche des Hauptkörper­ glieds gebildet. Die Verjüngung erstreckt sich zwischen der Ankerkammer und der Außenoberfläche des Hauptkörper­ glieds. Ein stationäres Polstück bzw. ein Endstopfen definieren ein erstes und zweites Ende der Ankerkammer. Ein Ankerglied ist in der Ankerkammer positioniert, und zwar zur axialen Gleitbewegung bezüglich des Polstücks und zum Definieren eines Arbeitsraums bezüglich des Pol­ stücks. Der Anker umfaßt einen Strömungsmitteldurchlaß, der in der Lage ist, einen nichtlaminaren Strömungsmit­ telfluß vorzusehen. Eine nichtferromagnetische Hülse ist auf dem Hauptkörperglied positioniert und fest mit diesem verbunden. Die Hülse erstreckt sich linear zusammen mit der nach außen zeigenden Verjüngung und mindestens einem Teil des Arbeitsraums, und zwar ausreichend, um einer ausgewählten Magnetkraft zu ermöglichen, auf das Anker­ glied ausgeübt zu werden. Ein Übergang der Hülse und der nach außen zeigenden Verjüngung definiert einen Luft­ spalt, der sich von der nach außen zeigenden Verjüngung zu einer internen radialen Oberfläche erstreckt. Das stationäre Polstück und das Hauptkörperglied sind aus einem einzelnen Stück eines ferromagnetischen Materials hergestellt und die Ankerkammer wird nach dem Befestigen der Hülse an dem Hauptkörperglied gebildet.

Claims (14)

1. Eine Anordnung zur Verwendung in einem Elektromagnet mit einer erregbare Spule, die folgendes aufweist:
ein hohles Elektromagnetankerrohr, das in der Lage ist, in der Spule aufgenommen zu werden, wobei das Ankerrohr darinnen eine Ankerkammer besitzt;
ein stationäres Polstückglied, das ein erstes Ende der Ankerkammer definiert;
einen Endstopfen, der ein zweites Ende der Ankerkam­ mer definiert; und
ein Ankerglied mit einer Zumeßöffnung und einer Längsbohrung, die strömungsmittelmäßig verbunden sind und in der Lage sind, einen nichtlaminaren Strömungsmittelfluß durch den Anker vorzusehen, wo­ bei die Längsbohrung einen Durchmesser besitzt, der mindestens dreimal größer ist als der Durchmesser der Zumeßöffnung und wobei das Ankerglied in der An­ kerkammer positioniert ist zur Gleitbewegung be­ züglich des Polstücks und einen Arbeitsraum bezüg­ lich des Polstücks definiert.

2. Anordnung nach Anspruch 1, wobei der Endstopfen ab­ nehmbar ist.

3. Eine Anordnung zur Verwendung in einem Elektromag­ neten mit einer erregbaren Spule, die folgendes auf­ weist:
ein ferromagnetisches Hauptkörperglied, das in der Lage ist, in der Spule aufgenommen zu werden, wobei das Hauptkörperglied erste und zweite Körperteile umfaßt, und eine Ankerkammer mit einem konstanten Durchmesser darinnen angeordnet besitzt;
eine radial nach außen zeigende Verjüngung, die in der Außenoberfläche des Hauptkörperglieds gebildet ist, wobei sich die Verjüngung zwischen der Anker­ kammer und der äußeren Oberfläche des Hauptkörper­ glieds erstreckt;
ein stationäres Polstück, das in dem ersten Haupt­ körperteil angeordnet ist und ein erstes Ende der Ankerkammer definiert;
einen Endstopfen, der in dem zweiten Körperteil an­ geordnet ist und ein zweites Ende der Ankerkammer definiert;
ein Ankerglied, das in der Ankerkammer zur axialen Gleitbewegung bezüglich des Polstücks angeordnet ist und einen Arbeitsraum bezüglich des Polstücks de­ finiert;
eine nichtferromagnetische zylindrische Hülse, die an dem Hauptkörperglied positioniert und mit diesem fest verbunden ist, wobei sich die Hülse linear zu­ sammen mit der nach außen zeigenden Verjüngung und zumindestens einem Teil des Arbeitsraums zusammener­ streckt, der ausreicht, um ausgewählten Magnetkräf­ ten zu ermöglichen, auf das Ankerglied ausgeübt zu werden, wobei eine Verbindung oder Übergang der Hülse und der nach außen zeigenden Verjüngung einen Luftspalt definieren, der sich von der nach außen zeigenden Verjüngung zu einer inneren radialen Ober­ fläche des zweiten Körperteils erstreckt; und
wobei das stationäre Polstück, das Hauptkörperglied und die ersten und zweiten Körperteile aus einem einzelnen Stück eines ferromagnetischen Materials hergestellt sind und die Ankerkammer nach dem Befe­ stigen der Hülse auf dem Hauptkörperglied gebildet wird.

4. Anordnung nch Anspruch 3, wobei das Ankerglied einen Strömungsmitteldurchlaß umfaßt, der in der Lge ist, einen nichtlaminaren Strömungsmittelfluß vorzusehen.

5. Anordnung nach Anspruch 3 oder 4, wobei das Anker­ glied eine Zumeßöffnung und eine Längsbohrung um­ faßt, die strömungsmittelmäßig verbunden sind, und die in der Lage sind, einen nichtlaminaren Strö­ mungsmittelfluß durch den Anker vorzusehen, wobei die Längsbohrung einen Durchmesser besitzt, der min­ destens dreimal größer ist als der Durchmesser der Zumeßöffnung.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 4, wobei der Endstopfen abnehmbar ist.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, wobei der erste Körperteil weiterhin einen Ventilein­ griffsteil umfaßt.

8. Verfahren zum Vorsehen einer Anordnung zur Verwendung in einem Elektromagneten mit einer erregbaren Spule, wobei das Verfahren die folgenden Schritte aufweist:
Vorsehen eines hohlen Elektromagnetankerrohrs, das in der Lage ist in der Spule aufgenommen zu werden, wobei das Ankerrohr darinnen eine Ankerkammer be­ sitzt;
Vorsehen eines stationären Polstücks, das in dem er­ sten Körperteil angeordnet ist und ein erstes Ende der Ankerkammer definiert;
Vorsehen eines Endstopfens, der in dem zweiten Kör­ perteil angeordnet ist und ein zweites Ende der An­ kerkammer definiert; und
Vorsehen eines Ankerglieds mit einer Zumeßöffnung und einer Längsbohrung, die strömungsmittelmäßig verbunden sind und in der Lage sind, einen nicht la­ minaren Strömungsmittelfluß durch den Anker vorzu­ sehen, wobei die Längsbohrung einen Durchmesser be­ sitzt, der mindestens dreimal größer ist als der Durchmesser der Zumeßöffnung und wobei das Anker­ glied in der Ankerkammer positioniert ist zur axia­ len Gleitbewegung bezüglich des Polstücks und zum Definieren eines Arbeitsraums oder Spalts bezüglich des Polstücks.

9. Verfahren nach Anspruch 8, wobei der Endstopfen ab­ nehmbar ist.

10. Verfahren zum Vorsehen einer Anordnung zur Verwendung in einem Elektromagneten mit einer erregbaren Spule, wobei das Verfahren die folgenden Schritte aufweist:
Vorsehen eines ferromagnetischen Hauptkörperglieds, das in der Spule aufnehmbar ist, wobei das Hauptkör­ perglied erste und zweite Körperteile umfaßt und eine Ankerkammer mit einem konstanten Durchmesser darinnen angeordnet besitzt,
Vorsehen einer radial nach außen zeigenden Verjün­ gung an der Außenoberfläche des Hauptkörperglieds;
Vorsehen eines Ankerglieds, das in der Ankerkammer positioniert ist zur axialen Gleitbewegung relativ zu dem Polstück, und zum definieren eines Ankerar­ beitsraums bezüglich des Polstücks;
Befestigen einer nichtferromagnetischen Hülse an dem Hauptkörperglied, wobei die nichtferromagnetische Hülse sich linear zusammen mit der radial nach außen zeigenden Verjüngung und zumindestens einem Teil des Arbeitsraums erstreckt, und zwar ausreichend, um ei­ ner ausgewählten Magnetkraft zu ermöglichen, auf das Ankerglied ausgeübt zu werden, wobei ein Übergang der Hülse und der radial nach außen zeigenden Ver­ jüngung einen Luftspalt definieren, der sich von der radial nach außen zeigenden Verjüngung zu einer in­ neren radialen Oberfläche des zweiten Endteils er­ streckt; und
wobei die Ankerkammer in dem Hauptkörperglied nach dem Befestigen der Hülse an dem Hauptkörperglied ge­ bildet wird.

11. Verfahren nach Anspruch 10, wobei das Ankerglied einen Strömungsmitteldurchlaß umfaßt, der in der La­ ge ist, einen nichtlaminaren Strömungsmittelfluß vorzusehen.

12. Verfahren nach Anspruch 11, wobei das Ankerglied einen Strömungsmitteldurchlaß mit einer Zumeßöffnung und einer Längsbohrung umfaßt, die strömungsmittel­ mäßig mit der Zumeßöffnung verbunden ist, um einem nichtlaminaren Strömungsmittelfluß durch den Anker zu ermöglichen und wobei die Längsbohrung einen Durchmesser besitzt, der mindestens dreimal größer ist als der Durchmesser der Zumeßöffnung.

13. Verfahren nach Anspruch 10, wobei der Endstopfen ab­ nehmbar ist.

14. Verfahren nach Anspruch 10, das weiterhin den Schritt des Vorsehens eines Ventileingriffteils an dem er­ sten Körperteil vorsieht.