DE4438158A1

DE4438158A1 - Elektro-Hubmagnet

Info

Publication number: DE4438158A1
Application number: DE4438158A
Authority: DE
Inventors: Richard Gibas; Rolf Bender; Rainer Zinke
Original assignee: Thomas Magnete GmbH
Current assignee: Thomas Magnete GmbH
Priority date: 1993-10-27
Filing date: 1994-10-26
Publication date: 1995-05-04

Description

Die Erfindung betrifft einen Elekto-Hubmagneten mit einem in einen Konus aus laufenden Pol und einem diesem gegenüberstehenden, rohr artigen Joch für die Aufnahme eines im wesentlichen zylindrischen Ankers, bei dem der Konus mit dem Joch durch einen nicht magneti sierbaren Werkstoff verbunden ist.

Grundsätzlich gezeigt ist ein solcher Elektro-Hubmagnet in der DE-OS 36 35 551. Es sind aber auch Magnetkörper bekannt, bei denen das Joch im wesentlichen röhrenförmig ausgebildet ist und durch eine obere Kappe abgeschlossen ist. Hier hat man Joch und den Konus des Poles nicht durch einen Luftspalt getrennt, sondern vielmehr Joch und Konus durch einen nicht magnetisierbaren Werkstoff miteinander verbunden. Hierbei ergab sich eine relativ problemlose Herstellung, indem man Joch und Pol aus einem gemeinsamen Stück magnetisierbaren Werkstoffes drehte und an die Stelle des späteren Luftspaltes eine Nut eindrehte, die durch Hartlot geschlossen wurde. Zur Fertig stellung war es jetzt noch erforderlich, das Werkstück auszudrehen, um den Nutgrund völlig zu entfernen, und den mit Hartlot gefüllten Bereich zu überdrehen. Die hierfür erforderlichen weiteren Maßnahmen wurden jedoch als unliebsamer zusätzlicher Aufwand betrachtet.

Die Erfindung geht daher von der Aufgabe aus, einen der Gattung entsprechenden, leichter herstellbaren Magnetpfad für Elektro- Hubmagnete zu schaffen, bei dem das zusätzliche Ausdrehen und Überdrehen mit den hierfür erforderlichen Spannvorgängen entbehrlich ist.

Gelöst ist diese Aufgabe mit den Merkmalen des Patentanspruches 1. Hier werden Joch, ein den Luftspalt bildender Ring und der Pol jeweils getrennt erstellt und sodann unter Zugabe von etwas Hartlot miteinander verlötet. Das Austreten von Lot nach innen wird durch ein zusätzliches eingebrachtes dünnwandiges Rohr vermieden, welches Joch, Ring und Pol zentriert, und das ggfs. auch eine Führung des später eingebrachten Ankers erlaubt.

Zweckmäßige und vorteilhafte Weiterbildungen des Erfindungsgegen standes sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.

Im einzelnen wird die Erfindung anhand von Beschreibungen von Ausführungsbeispielen in Verbindung mit diese darstellenden Zeich nungen erläutert.

Hierbei zeigen:

Fig. 1 Wesentliche Teile des Magentpfades eines Elektro-Hubma gneten, und

Fig. 2 einen abgeänderten Magnetpfad.

In den Figuren sind nur die einen nicht dargestellten Anker umgeben den, den magnetischen Fluß leitenden Teile eines Elektro-Hubmagneten dargestellt. Die Basis in Figur bildet der magnetische Pol 1, der nach oben in einen Konus 2 aus läuft und mittig eine Bohrung 3 zum Durchgriff einer mit einem Anker verbundenen Stange ausgestattet ist. Der sogenannte Luftspalt ist durch einen Ring 4 aus nicht magnetisierbarem Material, im Ausführungsbeispiel Edelstahl, gebil det. An diesen schließt sich das rohrartig ausgebildete Joch 5 an.

Bei der Herstellung werden Pol 1, Ring 4 und Joch 5 sowie ein dünnwandiges, mit Schiebesitz in den Konus 2, den Ring 4 und das Joch 5 passendes dünnwandiges Rohr 6 separat erstellt. Zur Fertig stellung wird dann das dünnwandige Rohr 6 in die Bohrung des Joches 2 eingeschoben und der Ring 4 sowie das Joch 5 über das freie Ende des Rohres 6 gestülpt. Hierbei wird für die beiden Stirnflächen des Ringes 4 jeweils eine geringe Portion Schlaglot, bspw. in Form eines dünnen Drahtringes, zugegeben. Anschließend wird dieses Gebilde in einen Glühofen eingebracht, so daß das Schlaglot in den Fugen 7 und 8 schmilzt und die Stirnfläche des Konus 2 mit der unteren des Ringes 4 und dessen obere Stirnfläche mit der unteren des Joches 5 fest verbindet. Das eingebrachte dünnwandige Rohr 6 verhindert hierbei, daß während und nach der Montage bis zum Fertigstellen des Hartlötvorganges irgendwelche Verschiebung oder Verkantungen auf treten, so daß nach Fertigstellung des Bausteines ohne weitere Arbeitsvorgänge ein magnetischer Baustein bereitsteht, dessen Pol und den Luftspalt bildender Ring mit dem Joch einwandfrei fluchten, und der eine einwandfreie glatte innere Mantelfläche aufweist, die zur Abstützung des Ankers verwendbar ist, und die sowohl erwünscht glatt ist als auch nach innen abtropfendes Schlaglot sicher aus schließt.

In der Praxis hat es sich gezeigt, daß ein durchgehendes, dünn wandiges Rohr 6 beim Einbringen in Glühöfen zum Zwecke des Lötens durch die unterschiedlichen thermischen Ausdehnungskoeffizienten des magnetisierbaren Materiales des Poles 1 und des Joches 5 sowie der magnetisch schlecht leitenden Teile, des Ringes 4 und des Rohres 6, sich verspannen und sich, auch nach der Abkühlung bleibend, verformen kann, so daß bspw. die Lagerung des Ankers in diesem Rohr nachteilig beeinflußt wird. Eine Abhilfe wurde gefunden, die im Ausführungsbeispiel 2 dargestellt ist. Bereits aus Fig. 1 bekannte Teile sind hier mit den gleichen Bezugszeichen dargestellt.

Der Konus 2 des magnetisierbaren Poles 1 ist zur Gestaltung des magnetischen Flusses kegelstumpfartig ausgeführt, und die hier aufliegende Fläche des Ringes 4 ist dieser Fläche angepaßt. Thermi sche Längsverschiebungen aber werden unterbunden bzw. unschädlich gemacht, indem zunächst die Anschlußflächen des Ringes 4 zum Joch 5 als ineinandergreifende ringförmige hohlzylindrische Ansätze 9 und 10 gestaltet sind. Als wesentliche jedoch hat es sich gezeigt, das vom Pol 1 bzw. Konus 2 ausgehende dünnwandige nichtmagnetische Rohr 6 nur mit begrenzter Länge auszuführen. Die hier einzusetzende Mindestlänge wird zunächst dadurch bestimmt, daß der Konus 2 und der Ring 4 auf dem Rohr gehalten und zentriert werden, und das Rohr 6 soll auch so weit in das Joch 5 eingreifen, daß dieses im Verein mit den einander umgreifenden Ansätzen 9 und 10 vor der Lötung ausreichend zentriert ist. Die Mindestlänge wird u. U. auch dadurch bestimmt, daß dem unteren Ende des Ankers eine entsprechende, ihn umgreifende Tragfläche geboten wird. Durch das Entfallen einer Länge des Rohres, die der des Joches entspricht, wird erreicht, daß die auftretenden thermischen Dehnungen nicht der ganzen Jochlänge entsprechen.

Da andererseits auch das obere Ende Ankers zu führen ist, wird hierfür zusätzlich ein weiteres dünnwandiges Stützrohr 11 im Endbe reich des Joches eingesetzt, das zur Verhinderung des Klebens des einzubringenden Ankers gleichfalls aus nicht oder nur schwach magnetisierbarem Material besteht. Im Ausführungsbeispiel wird dem Stützrohr 11 ein fester Halt gegeben, indem sein freies Ende kegel artig erweitert oder leicht nach außen abgebördelt ist und sich mit diesem erweiterten Rand 12 auf eine Bundfläche 13 abstützt, die in eine ringförmige Ausnehmung 14 zur Aufnahme eines die Magnetkammer schließenden Deckels vorgesehen ist.

Auch hier wird die Verbindung zwischen dem Konus 2, dem Ring 4 und dem Joch 5 durch Schlaglot bewirkt, das als Paste von außen auf die Fugen zwischen Konus und Ring sowie Ring und Joch aufgetragen werden kann und bei entsprechender Erhitzung nach Kapillarenart von der Fuge aufgenommen wird. Es ist auch möglich, im Fugenbereich bspw. die zu verbindenden Bauteile leicht anzufasen, so daß bei deren Zusammenstecken eine Lotpaste aufnehmende Fuge entsteht. Weiterhin kann ein entsprechender Ansatz angedreht werden, um Schlaglot als diesen Ansatz klammernd umfassenden geöffneten federnden Ring einzubringen.

Es kann davon ausgegangen werden, daß von den Lötfugen her minde stens etwas Lot auch auf das dünnwandige Rohr 6 gelangt und dieses im Bereiche der einen oder anderen Lötfuge fixiert. Eine gesonderte Befestigung allerdings ist nicht nötig; dies hat sich insbesondere bei der Fixierung des Stützrohres 11 gezeigt. Es genügt, beim Einbringen seine Lage eindeutig zu fixieren, wie es bspw. durch das Übergreifen der Bundfläche 13 durch den erweiterten Rand 12 erfolgt. Die anschließende Behandlung im Glühofen sichert auch ohne Zuführung von Lot die gewünschte Lage im späteren Betriebe, auch bei axialen Beanspruchungen durch den Anker. Andererseits ist durch die Unter teilung des ursprünglichen langen Rohres 6 in zwei in Distanz angeordnete Rohre 6 und 11 die Lagerung des zu führenden Ankers verbessert: Der Reibungswiderstand ist verringert, und ein Klemmen, wie dieses bei langen, einander umgreifenden Führungsteilen erfolgen kann, ist grundsätzlich vermieden.

Claims

1. Elektro-Hubmagnet mit einem in einen Konus (2) auslaufenden Pol (1) und einem diesem gegenüberstehenden rohrartigen Joch (5) für die Aufnahme eines im wesentlichen zylindrischen Ankers, bei dem der Konus mit dem Joch durch einen nicht magnetisierbaren Werkstoff verbunden ist, dadurch gekennzeichnet,
daß zwischen dem Konus (2) und dem Joch (5) ein deren Abstand sichernder Ring (4) aus nicht magnetisierbarem Werkstoff vorgesehen ist,
daß Konus (2), Ring (4) und Joch (5) von einem sie zentrierenden dünnwandigen Rohr (6) aus nicht magnetisierbarem Werkstoff durchgriffen sind, und
daß der Konus, der Ring sowie das Joch miteinander verlötet sind.

2. Elektro-Hubmagnet nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß das Rohr (6) den Konus (2), den Ring (4) sowie das Joch (5) praktisch in deren voller Länge durchgreift.

3. Elektro-Hubmagnet nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß das Rohr (6) den Konus (2) und den Ring (4) durchgreift und in das Joch (5) mit dessen Zentrierung sichernder Länge eingreift.

4. Elektro-Hubmagnet nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,
daß in dem freien Ende des Joches (5) ein dem Rohr (6) entspre chendes Stützrohr (11) vorgesehen ist.

5. Elektro-Hubmagnet nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,
daß das Stützrohr (11) an seinem freien Ende nach außen zu einem Rand (12) umgebördelt oder erweitert ist, der auf einer Bundfläche (13) des Joches (5) aufliegt.

6. Elektro-Hubmagnet nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet,
daß hohlzylindrische ringförmige Ansätze (9, 10) des Ringes (4) und des Joches (5) einander umgreifen.

7. Elektro-Hubmagnet nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet,
daß der Ring (4), das Rohr (6) und/oder ein Stützrohr (11) aus nichtmagnetischem Edelstahl bestehen.

8. Elektro-Hubmagnet nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet,
daß der Ring (4), das Rohr (6) und/oder ein Stützrohr (11) aus einem bis 27% Ni und/oder bis 14% Mn sowie ggfs. weitere Legierungsbestandteile enthaltenden nicht magnetischem Stahl besteht.