DE4442190C2 - Einfachhubmagnet - Google Patents
EinfachhubmagnetInfo
- Publication number
- DE4442190C2 DE4442190C2 DE19944442190 DE4442190A DE4442190C2 DE 4442190 C2 DE4442190 C2 DE 4442190C2 DE 19944442190 DE19944442190 DE 19944442190 DE 4442190 A DE4442190 A DE 4442190A DE 4442190 C2 DE4442190 C2 DE 4442190C2
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- permanent magnet
- armature
- magnetic body
- magnet
- magnetic
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F7/00—Magnets
- H01F7/06—Electromagnets; Actuators including electromagnets
- H01F7/08—Electromagnets; Actuators including electromagnets with armatures
- H01F7/16—Rectilinearly-movable armatures
- H01F7/1607—Armatures entering the winding
- H01F7/1615—Armatures or stationary parts of magnetic circuit having permanent magnet
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F7/00—Magnets
- H01F7/06—Electromagnets; Actuators including electromagnets
- H01F7/08—Electromagnets; Actuators including electromagnets with armatures
- H01F7/121—Guiding or setting position of armatures, e.g. retaining armatures in their end position
- H01F7/122—Guiding or setting position of armatures, e.g. retaining armatures in their end position by permanent magnets
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Electromagnets (AREA)
Description
Die Erfindung betrifft einen Einfachhubmagneten gemäß dem
Oberbegriff des Anspruchs 1.
Ein solcher Einfachhubmagnet ist aus EP 02 60 732 A1 bekannt.
Der Einfachhubmagnet weist einen Magnetkörper, eine mindestens
teilweise vom Magnetkörper umgebene Erregerspule und einen bei
Bestromung der Erregerspule innerhalb einer zentralen, zylin
derförmigen Öffnung des Magnetkörpers entlang einer Mittenachse
axial verschiebbaren, kolbenförmigen Anker auf. Der Magnetkörper
ist an seiner dem Anker gegenüberliegenden zylinderförmigen
Wandung mit einer ringförmigen, nicht magnetischen Trennung
versehen. Innerhalb dieser Trennung ist ein ringförmiger Perma
nentmagnet angeordnet.
Ein weiterer Einfachhubmagnet ist beispielsweise aus
DE-PS 9 76 704 bekannt. Der Hubmagnet weist einen entlang einer
Achse bewegbaren, kolbenförmigen Anker sowie eine koaxial zu
diesem Anker angeordnete Erregerspule und einen Magnetkörper
zur Magnetfeldführung auf. Der Magnetkörper besteht im
wesentlichen aus einem koaxial zur Achse des Ankers angeord
neten Ankerführungsrohr und einem dem Ankerführungsrohr in
einem Abstand gegenüberliegenden Polkern bzw. Ankergegen
stück. Der Polkern ist mit einer dem Anker gegenüberliegen
den Stirnwand und mit in Richtung zum Anker weisenden,
ebenfalls koaxial zur Achse angeordneten hohlzylindrischen
Wandungen versehen. Das Ankerführungsrohr und die hohlzy
lindrischen Wandungen des Ankergegenstückes sind zwischen
der Erregerspule und dem Anker angeordnet. Darüber hinaus
sind der Polkern und das Ankerführungsrohr über ein um die
Erregerspule angeordnetes Gehäuse zum Schließen des magneti
schen Kreises miteinander verbunden, wobei zwischen dem
Ankerführungsrohr und dem Polkern eine unmagnetische Tren
nung verbleibt.
Bei Bestromung der Erregerspule wird im Magnetkörper ein
magnetischer Feldlinienverlauf erzeugt, wodurch der kolben
förmige Anker axial zur Achse bewegbar ist.
Zur Anpassung der Hubkraftcharakteristik ist in DE-PS 9 76 704
vorgeschlagen, die stirnseitigen Enden der hohlzylindri
schen Wandungen im Polkern konusförmig auszubilden. Durch
die Steuerkonuswandungen kann der Verlauf der Hubkraftkurve
gezielt beeinflußt werden.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei
den bekannten Einfachhubmagneten die verfügbare Hubarbeit
bei gleichzeitiger Verminderung der hierfür notwendigen
elektrischen Leistungen zu erhöhen. In Verbindung damit
erfolgt eine Linearisierung der Magnetkraft-Hub-Kennlinie
über einen bisher nicht erzielbaren Bereich der Ansteuerlei
stung.
Diese Aufgabe wird für einen Einfachhubmagneten durch die
Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
Weiterbildungen dem Erfindung sind Gegenstand der Unteran
sprüche.
Der Einfachhubmagnet nach der Erfindung beruht im wesentli
chen darauf, innerhalb der sonst bei Einfachhubmagneten
bekannten unmagnetischen Trennung einen ringförmigen Perma
nentmagneten anzuordnen. Dieser ringförmige Permanentmagnet
ist dabei in bezug auf die Mittenachse des
Einfachhubmagneten axial magnetisiert.
Die axiale Magnetisierung des Permanentmagneten
kann entweder gleichgerichtet oder entgegengesetzt gerichtet
zu den sich bei der Bestromung der Erregerspule ausbildenden
magnetischen Flußdichtevektoren im Magnetkörper gewählt
sein.
Bei einer entgegengesetzten Ausrichtung der axialen Magneti
sierung kann bei gleicher Ansteuerleistung eine Erhöhung der
Hubarbeit des Einfachhubmagneten von etwa 10% bis 20%
erreicht werden. Die physikalische Wirkung beruht darauf,
daß der magnetische Fluß bei entgegengesetzter Ausrichtung
der Flußdichtevektoren der von Permanentmagnet und Erreger
spule erzeugten Magnetflüsse im Magnetkörper und damit in
Gehäuse, Polkern und Ankerführungsrohr stärker ins Anker
innere gedrängt wird und dadurch höhere Anzugskräfte erzeugt
werden. Andererseits kann für das Erreichen der gleichen
Hubarbeit die benötigte elektrische Ansteuerleistung um etwa
20% bis 30% verringert werden.
Des weiteren erlaubt der Einfachhubmagnet nach der Erfindung
eine Modifikation der Hubkraftkennlinie in Abhängigkeit von
der Stromrichtung in der Erregerspule und zwar derart, daß
sich entweder eine sehr steil ansteigende oder eine weitge
hend waagerecht verlaufende Kennlinie einstellt. Die waage
recht verlaufende Kennlinie mit erhöhter Hubarbeit wird
erreicht, wenn der Permanentmagnet in entgegengesetzter
Richtung wie die sich bei Bestromung der Erregerspule im
Magnetkörper ausbildenden magnetischen Flußdichtevektoren
magnetisiert ist.
Eine im Vergleich zu einem neutralen Einfachhubmagneten, der
die bekannte ringförmige unmagnetische Trennung aufweist,
steiler ansteigende Hubkraftkennlinie bildet sich dann aus,
wenn die Magnetisierung des Permanentmagneten gleichgerich
tet zu der aufgrund der Stromrichtung in der Erregerspule
sich im Magnetkörper ausbildenden Flußdichtevektoren ist. In
diesem Fall wirkt der Permanentmagnet zu Beginn des Hubes
als Bypass für den magnetischen Fluß, der dadurch nur gerin
gere Anzugskräfte auf den Anker ausüben kann. Gegen Hubende
schließt sich dieser Magnetfluß stärker über den Arbeits
luftspalt und erzeugt dann wegen der zusätzlich eingeführten
Feldstärke durch den Permanentmagneten größere Anzugskräfte
als neutrale Magnete bzw. Einfachhubmagnete nach der Erfin
dung mit entgegengesetzter Magnetisierungsrichtung des
Permanentmagneten.
Es hat sich herausgestellt, daß eine gegensinnige Magneti
sierung des Permanentmagneten insbesondere bei Magnetventi
len aufgrund der erreichbaren Proportionalität günstig ist.
Die gleichsinnige Magnetisierung des Permanentmagneten ist
dagegen bei Einfachhubmagneten von Vorteil, bei denen der
Anker gegen Federbelastung arbeitet. Solche Einfachhubmagne
te werden beispielsweise als elektrische Schalter einge
setzt. Es ist jedoch auch grundsätzlich möglich, den Perma
nentmagneten in bezug auf die Mittenachse des Einfachhubmag
neten radial zu magnetisieren.
Ein weiterer Vorteil des Einfachhubmagneten nach der Erfin
dung besteht in der Entlastung des Magnetkörpers vom magne
tischen Fluß im bestromten Zustand der Erregerspule, sofern
der Permanentmagnet entgegengesetzt magnetisiert wird. Die
Auslegung des Magnetkörpers kann in diesem Fall weniger
eisenbetont erfolgen. Hierdurch kann ein größerer Einbauraum
für die Erregerspule zur Verfügung gestellt werden, was eine
erhöhte Hubarbeit ermöglicht oder im Falle einer gleichen
Hubarbeit eine geringere Ansteuerleistung erfordert. Ande
rerseits wird durch die entgegengesetzte Magnetisierung des
Permanentmagneten die extreme Sättigung des Magnetkörpers,
insbesondere der konusförmigen Wandungen des Polkerns,
verringert, so daß sich eine lineare Magnetkraft-Hub-Kennli
nie in einem bisher nicht üblichen Bereich des Erregerstro
mes bis zum Mehrfachen des Nennstromes einstellt.
Darüber hinaus zeichnet sich der Einfachhubmagnet nach der
Erfindung durch eine günstigere Feldverteilung aus, wodurch
tendenziell ebenfalls die Hubarbeit vergrößert wird.
Die für Einfachhubmagnete üblicherweise störende stromlose
Haltekraft auf den Anker wird unabhängig von der vorherigen
Stromrichtung in der Erregerspule dadurch vermieden, daß der
Magnetfluß des Permanentmagneten nach Abschalten des Erre
gerstroms über den Magnetkörper und damit den Polkern, das
Gehäuse und das Ankerführungsrohr kurzgeschlossen wird.
Dieser Effekt kann durch das Vorsehen einer Antihaftscheibe
auf der dem Inneren des Einfachhubmagneten zugewandten
Stirnseite des Ankers optimiert werden.
In einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, den
ringförmigen Permanentmagneten mittels eines ringförmigen
Rohrstückes, das in bezug auf die Mittenachse innen oder
außerhalb des ringförmigen Permanentmagneten angeordnet ist,
zu zentrieren. Dieses Rohrstück kann gleichzeitig zur Hal
terung des Permanentmagneten dienen. Durch solche Rohrstücke
werden unerwünschte Radialkräfte auf den Anker des Einfach
hubmagneten verringert. Das entweder innen oder außen am
Permanentmagneten angeordnete Rohrstück besteht wahlweise
aus weichmagnetischem oder austenitischem Material.
Eine andere Weiterbildung der Erfindung sieht vor, daß der
ringförmige Permanentmagnet an seiner dem Polkern zuge
wandten Stirnseite mit einer konusförmigen Stirnwandung
versehen ist und diese konusförmige Stirnwandung flächig an
einer entsprechenden konusförmigen Wandung des Polkerns
anliegt. Durch diese Steuerkonusbildung kann die Hubkraft
charakteristik des Einfachhubmagneten gezielt beeinflußt
werden.
Der Einfachhubmagnet nach der Erfindung kann auch derart
angesteuert werden, daß der Erregerstrom zum Bestromen der
Erregerspule zunächst so groß gewählt wird, daß der Anker
seine Hubendlage erreicht und anschließend auf einen den
Anker gerade noch in seiner Hubendlage haltenden Wert abge
senkt wird.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend
näher erläutert.
Es zeigen:
Fig. 1 Eine Schnittansicht durch ein erstes Ausfüh
rungsbeispiel eines Einfachhubmagneten nach der
Erfindung mit einem in der nichtmagnetischen
Trennung zwischen Polkern und Ankerführungsrohr
angeordneten ringförmigen Permanentmagneten,
Fig. 2 eine vergrößerte Detaildarstellung des in Fig.
1 gezeigten Einfachhubmagneten im Bereich des
Permanentmagneten, der eine konusförmige Wan
dung aufweist,
Fig. 3 eine Darstellung ähnlich zu Fig. 2 mit einem
an der inneren Wandung des Permanentmagneten
anliegenden Rohrstück,
Fig. 4 eine Darstellung ähnlich zu Fig. 2, jedoch mit
einem eine rechteckförmige Querschnittsform
aufweisenden ringförmigen Permanentmagneten,
Fig. 5 eine Darstellung ähnlich zu Fig. 4 mit an der
Außenwandung des ringförmigen Permanentmagneten
anliegendem Rohrstück,
Fig. 6 Hubkraft-Kennlinien eines bekannten Einfachhub
magneten sowie eines Einfachhubmagneten nach
der Erfindung mit gleichgerichteter und entge
gengesetzt ausgerichteter Magnetisierung des
Permanentmagneten und
Fig. 7 Hubkraft-Kennlinien eines bekannten sowie eines
Einfachhubmagneten nach der Erfindung mit
entgegengesetzt ausgerichteter Magnetisierung
des Permanentmagneten für verschiedene Strom
stärken.
In den nachfolgenden Figuren bezeichnen, sofern nicht anders
angegeben, gleiche Bezugszeichen gleiche Teile mit gleicher
Bedeutung.
Der in der Fig. 1 dargestellte Einfachhubmagnet weist einen
entlang einer Achse X bewegbaren, kolbenförmigen Anker 7
sowie eine koaxial zu diesem Anker 7 angeordnete Erregerspu
le 5 und einen Magnetkörper zur Magnetfeldführung auf. Der
Magnetkörper besteht im wesentlichen aus einem koaxial zur
Achse des Ankers 7 angeordneten Ankerführungsrohr 6 und
einem dem Ankerführungsrohr 6 in einem Abstand gegenüberlie
genden Polkern 2 bzw. Ankergegenstück. Der Polkern 2 und das
Ankerführungsrohr 6 sind über ein rohrförmiges Gehäuse 3,
das außen um die Erregerspule 5 herum geführt ist, zum
Schließen des magnetischen Kreises miteinander verbunden.
Der Polkern 2 weist darüber hinaus einen in Richtung Anker
führungsrohr 6 weisenden, ringförmigen Fortsatz 13 auf. Der
ringförmige Fortsatz 13 hat in etwa den gleichen Innendurch
messer wie das Ankerführungsrohr 6. Die Stirnseite des
Ankerführungsrohres 6 und des ringförmigen Fortsatzes 13
sind zueinander beabstandet angeordnet und bilden bei den
herkömmlichen Einfachhubmagneten eine ringförmige nichtma
gnetische Trennung.
Innerhalb der konzentrisch zur Achse X liegenden Öffnung 12
des Magnetkörpers und damit des Polkernes 2 und des Anker
führungsrohres 6 ist ein kolbenförmiger Anker 7 angeordnet.
Diese Öffnung 12 wird auch als Arbeitsluftspalt bezeichnen.
Dieser Anker 7 weist an seiner im Inneren des Magnetkörpers
liegenden Stirnseite eine Hubstange 1 auf. Diese Hubstange
1, die konzentrisch am Anker 7 angeordnet und mit dem Anker
7 feststehend in Verbindung ist, ragt durch eine mittige
Öffnung des Polkernes 1. Sowohl der Anker 7 als auch die
Hubstange 1 werden innerhalb ihrer Öffnungen von Gleitringen
11 bzw. 14 geführt.
In Fig. 1 ist der Anker 7 in seiner Ruhestellung darge
stellt. Die Erregerspule 5 wird hierbei nicht von Strom
durchflossen. Bei Bestromung der Erregerspule 5 bewegt sich
der Anker 7 in Richtung Polkern 2 aufgrund des sich ausbrei
tenden Magnetfeldes innerhalb des Magnetkörpers. Um ein
Anhaften des Ankers 7 am Polkern 2 zu vermeiden, ist die
Stirnseite des Ankers 7 mit einer Antihaftscheibe 8 verse
hen.
Der Einfachhubmagnet nach der Erfindung weist im Gegensatz
zu herkömmlichen Einfachhubmagneten einen ringförmigen
Permanentmagneten 4 auf, der in der sonst üblichen nicht
magnetischen Trennung zwischen Polkern 2 und Ankerführungs
rohr 6 angeordnet ist. Die nichtmagnetische Trennung wird
üblicherweise durch einen Arbeitsluftspalt oder durch das
Anordnen eines nichtmagnetischen Ringes im Spalt zwischen
Polkern 2 und Ankerführungsrohr 6 vorgesehen.
Im Ausführungsbeispiel von Fig. 1 ist der ringförmige
Fortsatz 13 des Polkernes 2 mit einer konusförmigen Außen
wandung versehen. Der ringförmige Permanentmagnet 4 liegt an
dieser konusförmigen Wandung flächig an und ist daher eben
falls konusförmig ausgebildet.
In Fig. 2 ist der in Fig. 1 mit A bezeichnete Bereich um
den ringförmigen Permanentmagneten 4 der Deutlichkeit halber
vergrößert dargestellt. Es ist deutlich die konusförmige
Außenwandung des ringförmigen Fortsatzes 13 des Polkernes 2
zu erkennen, an welcher der Permanentmagnet 4 flächig an
liegt. Der Permanentmagnet 4 weist darüber hinaus im An
schluß an seinen konusförmigen Bereich einen Abschnitt
konstanter Dicke auf.
Wie im Zusammenhang mit Fig. 6 noch erläutert werden wird,
ist der ringförmige Permanentmagnet 4 in bezug auf die Achse
X axial magnetisiert. Diese Magnetisierung kann gleichge
richtet oder entgegengesetzt gerichtet zum Magnetisierungs
verlauf, der sich bei Bestromung der Erregerspule 5 im
Magnetkörper ausbildet, gewählt sein. Bei gleichgerichteter
Magnetisierung wird eine steilere Hubkraftkennlinie er
reicht, während bei entgegengesetzter Ausrichtung der Magne
tisierung eine Erhöhung der Hubarbeit und bessere Linearität
der Magnetkraft-Hub-Kennlinie bzw. eine geringere Ansteuer
leistung bei gleicher Hubarbeit möglich ist.
In den folgenden Fig. 3 bis 5 sind weitere Ausführungs
beispiele dargestellt, wie der ringförmige Permanentmagnet 4
ausgestaltet und zwischen Polkern 2 und Ankerführungsrohr 6
angeordnet werden kann.
Das Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 3 unterscheidet sich von
dem in Fig. 1 und Fig. 2 gezeigten Ausführungsbeispiel
lediglich dadurch, daß ein im Vergleich zur Wandstärke des
Ankerführungsrohres 6 bzw. des ringförmigen Fortsatzes des
Polkernes 2 dünnwandiges Rohrstück 9 vorgesehen ist, das den
Polkern 2 mit dem Ankerführungsrohr 6 verbindet. Das dünn
wandige Rohrstück 9 liegt dabei auf der Innenwandung des
ringförmigen Permanentmagneten 4 an. Dieses dünnwandige
Rohrstück 9 dient zur Zentrierung des Permanentmagneten 4,
wodurch unerwünschte Radialkräfte auf den Anker infolge des
Permanentmagneten 4 verringert werden können. Das Rohrstück
9 besteht vorzugsweise aus weichmagnetischem oder austeni
tischem Material.
Zur besseren Zentrierung und Halterung des Permanentmagneten
4 ist auch eine Lösung gemäß Fig. 5 möglich. Der ringförmi
ge Permanentmagnet 4 weist eine rechteckförmige Quer
schnittsform auf und liegt sowohl am ringförmigen Fortsatz
13, der dieses Mal keinen Steuerkonus aufweist, und an der
Stirnseite des Ankerführungsrohres 6 flächig an. Der ring
förmige Permanentmagnet 4 weist eine etwas geringere Dicke
als der ringförmige Fortsatz 13 bzw. das Ankerführungsrohr 6
auf. Die Innenwandungen des ringförmigen Fortsatzes 13, des
ringförmigen Permanentmagneten 4 und des Ankerführungsrohres
6 sind bündig zueinander ausgerichtet. Auf der Außenwandung
des ringförmigen Permanentmagneten 4 ist ein dünnwandiges
Rohrstück 10 angeordnet, das sich etwas in das Ankerfüh
rungsrohr 6 und den ringförmigen Fortsatz 13 hinein er
streckt. Das Rohrstück 10 ist hierbei gerade so dick ge
wählt, daß die Außenwandungen des ringförmigen Fortsatzes
13, des Rohrstückes 10 und des Ankerführungsrohrs 6 mit
einander fluchten. Das Rohrstück 10, das für eine gute
Fixierung des ringförmigen Permanentmagneten 4 vorgesehen
ist, kann aus weichmagnetischem oder austenitischem Material
bestehen.
Das Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 4 weist einen ringförmi
gen Permanentmagneten 4 mit rechteckförmiger Querschnittsform
auf. Der ringförmige Permanentmagnet 4 liegt flächig an den
parallel zueinander verlaufenden stirnflächen des ringförmi
gen Fortsatzes 13 und des Ankerführungsrohres 6 an.
Im Zusammenhang mit den in Fig. 6 gezeigten Hubkraftkennli
nien wird die Wirkungsweise des Einfachhubmagneten nach der
Erfindung besonders deutlich. Mit a ist die Hubkraftkennli
nie eines üblichen Einfachhubmagneten dargestellt. Die Kurve
a stellt die Hubkraftkennlinie bei einem bekannten und von
der Anmelderin hergestell
ten Einfachhubmagneten dar, wenn dessen Erregerspule mit
etwa 3,36 A bestromt wird. Dieser bekannte Einfachhubmagnet
weist im wesentlichen die in den Fig. 1 und 2 gezeigte
Bauform auf, wobei allerdings zwischen dem ringförmigen
Fortsatz 13 des Polkernes 2 und dem Ankerführungsrohr 6 kein
Permanentmagnet 4, sondern eine nichtmagnetische Trennung
angeordnet ist.
Wird in diesen Arbeitsluftspalt ein ringförmiger Permanent
magnet 4 gemäß den Erläuterungen zu Fig. 1 und Fig. 2
eingefügt und dieser derart in bezug auf die Achse x axial
magnetisiert, daß dessen Flußdichtevektoren entgegengesetzt
zu den sich durch die Bestromung der Erregerspule ausbilden
den Flußdichtevektoren im Magnetkörper sind, so stellt sich
bei der genannten Stromstärke die Hubkraftkennlinie b ein.
Es ist im Vergleich zur Hubkraftkennlinie a ein deutlich
waagerechterer Verlauf der Hubkraftkennlinie im Bereich von
Hüben zwischen 1,5 mm und 5 mm zu erkennen. Darüber hinaus
zeigt sich in diesem Bereich eine deutliche Erhöhung der
Hubarbeit bei gleicher Ansteuerleistung. Der Grund hierfür
ist, daß der magnetische Fluß bei entgegengesetzter Ausrich
tung der Flußdichtevektoren der vom Permanentmagnet 4 und
Erregerspule 5 erzeugten Flüsse im Gehäuse 3, Polkern 2 und
Ankerführungsrohr 6 stärker in das Ankerinnere gedrängt wird
und dadurch höhere Anzugskräfte erzeugt werden.
Die Hubkraftkennlinie c stellt sich dagegen ein, wenn der
Permanentmagnet 4 gleichgerichtet zu den Flußdichtevektoren
der von der Erregerspule 5 erzeugten magnetischen Flüsse im
Magnetkörper magnetisiert ist. Im Vergleich zu den Hubkraft
kennlinien a und b ist ein deutlich steilerer Verlauf der
Hubkraftkennlinie zu erkennen. Der Permanentmagnet 4 wirkt
nämlich zum Beginn des Hubes des Ankers 7 als Bypass für den
Magnetfluß, der dadurch nur geringere Anzugskräfte auf den
Anker ausüben kann. Gegen Hubende schließt sich dagegen
dieser Magnetfluß stärker über den Arbeitsluftspalt und
erzeugt dann wegen der zusätzlich eingeführten Feldstärke
durch das Vorsehen des Permanentmagneten 4 größere Anzugs
kräfte als ein Einfachhubmagnet mit Arbeitsluftspalt bzw.
mit Permanentmagneten, der entgegengesetzt magnetisiert ist.
Fig. 7 zeigt besonders deutlich, wie bei entgegengesetzter
Ausrichtung der von Permanentmagnet und Erregerstrom erzeug
ten Flußdichtevektoren im Magnetkörper 2, 3, 6 die Hubkraft
kennlinie über einen im Vergleich zum üblichen Einfachhubma
gneten wesentlich erweiterten Bereich des Erregerstromes
linearisiert wird.
Die Meßkurven d . . . g entsprechen den Hubkraftkennlinien des
bereits oben genannten bekannten Magneten und
die Meßkurven h . . . l den Hubkraftkennlinien des in der
Erfindung beschriebenen Einfachhubmagneten in der Ausführung
nach Fig. 1 und 2, wobei den Meßkurven folgende Ströme
zugeordnet sind: d,h : 1,08 A; e,i : 2,15 A; f,k : 3,2 A und
g,l : 4,3 A.
Es ist deutlich zu erkennen, daß die Hubkraftkennlinien des
Einfachhubmagneten gemäß Erfindung bei allen Strömen zwi
schen Hüben von 1,5 bis 5 mm linear verlaufen, während sie
bei einer üblichen Bauform ohne Permanentmagnet 4 einen mit
der Stromstärke wachsenden, zunehmend nichtlinearen Verlauf
haben.
Die Linearität der Kennlinien beim Einfachhubmagnet gemäß
Erfindung wird dadurch erreicht, daß die mit wachsender
Stromstärke zunehmende extreme magnetische Sättigung des
ringförmigen Fortsatzes 13 des Polkernes 2, aber auch des
Magnetgehäuses 3, Ankerführungsrohrs 6 und Ankers 7 durch
die entgegengesetzte Ausrichtung der Flußdichtevektoren des
Permanentmagneten 4 und der Erregerspule 5 stark zurückgeht.
Claims (8)
1. Einfachhubmagnet mit einem Magnetkörper (2, 3, 6), einer
mindestens teilweise vom Magnetkörper (2, 3, 6) umgebenden
Erregerspule (5) und einem bei Bestromung der Erregerspule
(5) innerhalb einer zentralen zylinderförmigen Öffnung (12)
des Magnetkörpers (2, 3, 6) entlang einer Mittenachse (X)
axial verschiebbaren, kolbenförmigen Anker (7), wobei der
Magnetkörper (2, 3, 6) an seiner dem Anker (7)
gegenüberliegenden zylinderförmigen Wandung eine
ringförmige Unterbrechung aufweist, innerhalb der ein
ringförmiger Permantentmagnet (4) angeordnet ist, dadurch
gekennzeichnet, daß der ringförmige Permanentmagnet (4)
eine konusförmige Stirnwandung aufweist, die flächig an
einem hohlzylinderförmigen Fortsatz eines Polkernes (2) des
Magnetkörpers (2, 3, 6) anliegt und in bezug auf die
Mittenachse (X) axial magnetisiert ist.
2. Einfachhubmagnet nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß der Permanentmagnet (4) gleichgerichtet zu den bei
Bestromung der Erregerspule sich ausbildenden, magnetischen
Flußdichtevektoren im Magnetkörper (2, 3, 6) magnetisiert
ist.
3. Einfachhubmagnet nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß der Permanentmagnet (4) entgegengesetzt ausgerichtet zu
den, bei Bestromung der Erregerspule (5) sich ausbildenden,
magnetischen Flußdichtevektoren im Magnetkörper (2, 3, 6)
magnetisiert ist.
4. Einfachhubmagnet nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch
gekennzeichnet, daß der Polkern (2) auf einer Stirnseite
eines zylindrischen Gehäuses (3) angeordnet ist, daß auf
der gegenüberliegenden Stirnseite des Gehäuses ein Anker
führungsrohr (6) angeordnet ist, und der Polkern (2) das
Gehäuse (3) und das Ankerführungsrohr (6) den Magnetkörper
(2, 3, 6) bilden.
5. Einfachhubmagnet nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch
gekennzeichnet, daß in bezug zur Mittenachse (X) innen am
ringförmigen Permanentmagnet (4) ein dünnwandiges Rohrstück
(9) angeordnet ist, das den Polkern (2) und das Ankerfüh
rungsrohr (6) des Magnetkörpers (2, 3, 6) miteinander ver
bindet.
6. Einfachhubmagnet nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch
gekennzeichnet, daß in bezug zur Mittenachse (X) außen am
ringförmigen Permanentmagnet (4) ein dünnwandiges Rohrstück
(10) anliegt und der Permanentmagnet (4) von diesem Rohr
stück (10) gehalten wird.
7. Einfachhubmagnet nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet,
daß das Rohrstück (10) aus weichmagnetischem oder aus
tenitischem Material besteht.
8. Einfachhubmagnet nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch
gekennzeichnet, daß an der im Inneren des Magnetkörpers (2,
3, 6) liegenden Stirnseite des Ankers (7) eine Antihaft
scheibe (8) angeordnet ist.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19944442190 DE4442190C2 (de) | 1994-11-28 | 1994-11-28 | Einfachhubmagnet |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19944442190 DE4442190C2 (de) | 1994-11-28 | 1994-11-28 | Einfachhubmagnet |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE4442190A1 DE4442190A1 (de) | 1996-05-30 |
DE4442190C2 true DE4442190C2 (de) | 1997-02-20 |
Family
ID=6534267
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19944442190 Expired - Fee Related DE4442190C2 (de) | 1994-11-28 | 1994-11-28 | Einfachhubmagnet |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE4442190C2 (de) |
Families Citing this family (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102010014072A1 (de) * | 2010-04-07 | 2011-10-13 | Hydac Fluidtechnik Gmbh | Betätigungsvorrichtung |
DE102013206959A1 (de) | 2013-04-17 | 2014-10-23 | Robert Bosch Gmbh | Magnetventil mit verbessertem Öffnungs- und Schließverhalten |
DE102015111561A1 (de) * | 2015-07-16 | 2017-01-19 | Rausch & Pausch Gmbh | Elektromagnetisch betätigtes schaltventil |
EP3184804A1 (de) | 2015-12-22 | 2017-06-28 | Mahle International GmbH | Solenoidantrieb für einen starter für eine brennkraftmaschine |
DE102017121947A1 (de) * | 2017-09-21 | 2019-03-21 | Kendrion (Villingen) Gmbh | Stellvorrichtung mit einem abgedichteten Führungszylinder |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE976704C (de) * | 1941-05-10 | 1964-03-05 | Binder Magnete Kommanditgesell | Zug-Schub-Elektromagnet |
DE1847487U (de) * | 1961-11-29 | 1962-03-01 | Hahn Magnet | Hubankerfuehrung. |
DE3239345A1 (de) * | 1982-10-23 | 1984-04-26 | bso Steuerungstechnik GmbH, 6603 Sulzbach | Betaetigungsmagnet |
DE3627648A1 (de) * | 1986-08-14 | 1988-02-18 | Philips Patentverwaltung | Gleichstrommagnet |
-
1994
- 1994-11-28 DE DE19944442190 patent/DE4442190C2/de not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE4442190A1 (de) | 1996-05-30 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP2250651B1 (de) | Elektromagnetische stellvorrichtung | |
DE2117579A1 (de) | Elektromagnet | |
DE3215057A1 (de) | Selbsthaltendes solenoid | |
DE102005049663A1 (de) | Elektromagnet | |
EP1069357A2 (de) | Stellvorrichtung für ein Magnetventil | |
DE69522951T2 (de) | Einrichtung zum bolzenschweissen | |
DE3513106A1 (de) | Elektromagnetisch arbeitende stelleinrichtung | |
WO2010007153A2 (de) | Metallisches verbundbauteil, insbesondere für ein elektromagnetisches ventil | |
EP0235318B1 (de) | Betätigungsmagnet | |
DE19608953A1 (de) | Bistabiler Kleinmagnet | |
DE4442190C2 (de) | Einfachhubmagnet | |
DE1291420B (de) | Magnetische Fokussiereinrichtung fuer eine langgestreckte Lauffeldroehre | |
DE2921832A1 (de) | Bistabiles elektromagnetisches ventil mit permanentmagnet | |
DE102019204839A1 (de) | Elektromagnetische Antriebseinrichtung und damit ausgestattetes Proportional-Magnetventil | |
DE102004023905B4 (de) | Elektromagnetische Betätigungseinrichtung | |
DE19900788B4 (de) | Antriebsvorrichtung | |
DE3543473C2 (de) | ||
DE3301760A1 (de) | Als stellmagnet ausgebildeter hubmagnet | |
DE102008057738B4 (de) | Elektromagnet mit einstellbarem Nebenschlussluftspalt | |
EP1155421A1 (de) | Elektromagnet und hydraulisches ventil mit einem solchen elektromagneten | |
DE4243837A1 (de) | Proportionalmagnet in Kleinstbauweise, insbesondere für einen Dämpfersteller | |
DE10202628A1 (de) | Multistabile Stellvorrichtung | |
DE4400433C2 (de) | Polarisierter Mehrstellungsmagnet | |
EP0825369B1 (de) | Einstellvorrichtung für den magnetischen Widerstand eines Magnetkreises in einem Magnetventil | |
DE3609901A1 (de) | Elektromagnetisch betaetigtes, hydraulisches schnellschaltventil |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
D2 | Grant after examination | ||
8364 | No opposition during term of opposition | ||
8327 | Change in the person/name/address of the patent owner |
Owner name: KENDRION BINDER MAGNETE GMBH, 78048 VILLINGEN-SCHW |
|
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |