DE6751537U

DE6751537U - Elektromagnetischer schalter

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Publication number: DE6751537U
Application number: DE19686751537
Authority: DE
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1968-09-30
Filing date: 1968-09-30
Publication date: 1969-01-30
Also published as: GB1275113A; FR2019160A1

Description

RA.581722*38.S.

Anlage zur ,₊ Gebräüchsmus teranraeldüng

ROBE RT B O SC H GMBH, Stuttgart W,

,Elektromagnetischer Schalter

Die Neuerung betrifft einen elektromagnetischen Schalter, insbesondere für elektrische Andrehmotoren von Brennkraftmaschinen, mit einem topfförmigen Gehäuse aus Eisen, einer in diesem sitzenden hoalzyiiridrIschen Erregerwicklung, einem innerhalb der Wicklung angeordneten Eisenkern und einem im Gehäuseboden längs verschiebbar geführten Anker.

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ltouert iicjci. "mbll Stuttgart

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Jio ist bekannt, bei dei -rtigen Magnetschaltern den Anker mit einem galvanischen Überzug aus Chrom mit einer Dicke von etwa 1/100 mm -zu versehen, um den Gleitwiderstand des Ankers zu verringern. Das Aufbringen eines solchen Überzuges ist jedoch teuer und wegen der beim Hartverchromen sich bildenden Chromsäuredämpfe gesundheitsschädlich.

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Trotzdem konnte man bisher auf das Verchromen nicht verzichten, weil nicht verchromte Anker einerseits zu hohe Reibungsverluste beim Einzug hatten, und weil andererseits Versuche mit anderen Beschichtungs -materialien, unter anderem auch mit Kunststoff, wegen der unzureichenden Härte der Schicht bei den angestrebten geringen Schichtdieken nicht die erwartete Wirkung zeigten. Im Gegensatz zu der seither angestrebten Verringerung der Oberflächenrauheit liegt der Neuerung nun die Aufgabe zugrunde, durch Verringerung der Normalkraft zwischen dem Anker und der Führungsfläche des Ankers im Gehäuseboden eine Verbesserung der Gleiteigenschaften und damit eine Erhöhung der Einzugskraft oder eine Verringerung des Kupferaufwändes

i>ie Verringerung der Norraalkraft zwischen dem Anker und seiner Führungsfläche wird neuerungsgemäß dadurch erreicht, daß der Anker auf seiner Mantelfläche mit einer für die Verarbeitung im Spritsverfahren ausreichend dicken Kunststoffschicht versehen ist.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Gegenstandes der Neuerung dargestellt. i£s zeigen:

Fig. 1 einen ISngsseimifct durch einen Magnetschalter,

Fig. 2 einen Querschnitt durch einen mit Spiel geführten, unbeschichteten Anker,

Fig. 2 einen Qtie-fscnnifcfc durch einen mit Spiel geführten, bescniciiteten Anker,

HoDert JViijCh GmbH R. ^24L^J R;i/-p

Fig, 4 eine zeichnerische Darstellung der Einzugskraft P des Magneten in Abhängigkeit von der Beschichtungsdicke ei des Ankers bei verschiedenen Abständen s zwischen Anker und Kern und

Fig. 5 eine zeichner! stuie Barstellurig der Binzugskraft P des ; Magneten in Abhängigkeit vom Abstand s zwischen Anker und Kern des Magneten bei einem beschichteten (I) und einem unfoeschichteten (il) Anker, ;

Der in Fig. 1 dargestellte Magnetschalter für elektrische Andreh- j motoren von Brennkraftmaschinen hat ein topfförmiges Gehäuse 10 aus Eisen, dessen Boden 11 eine Durchtrittsöffnung 12 für einen walzenförmigen Anker 15 hat. Im Bereich der« Durchtrittsöffnung 12 ist der für die Führung des Ankers 15 und für den magnetischen Übergangswiderstand vom Gehäuse IO auf den Anker 13 maßgebende *"| Querschnitt des Gehäusebodens 11 durch eine beim Fließpressen des Gehäuses 10 angeformte Nabe I^ vergrößert. In dem Gehäuse 10 sitzt eine hohlzylindrische Erregerwicklung 15 auf einer Hülse l6, in * j| der sich der Anker 1J5 bewegt. °*

seiner Hantel fläche mit einer ' · ca. O₃bb mrn dickem, im Spritzverfahren aufgebrachten Kunststoffschicht 17 versehen. Für die Beschichtung wird Polyamid verwendet. Eine Beschichtung des bei eingezogenem Anker 13 einem innerhalb ,der, _vv> ^Wicklung angeordneten iiiserJcern 18 zugekehrten Teils der Mantelfläche ist nicht erforderlich; die Beschichtung des bei eingezogenem:^:" Anker 13 am Geliäuseboden 11 anliegenden Teils seiner Mantelfläche hätte dagegen den Nachteil, daß hierdurch die Haltekraft des Magneten bei eingezogenen» Anker verringert würde» Die Kunststoffschicht IJ ist in eine flache, nutförmige Aussparung im Anker 13 eingelassen und schließt mit ihrer Oberfläche ebea mit der Oberfläche der unbeschicnteten Enden des Ankers 13

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Stuttgart

Das Gehäuse 10 ist durch eine ringförmige Eisenplatte. 19 abgedeckt, die entlang ihrem Außenrand durch Umbördeln des Gehäuserandes festgehalten ist. An der Ringplatte I9 ist der in die Erregerwicklung I5 hineinragende Eisenkern l6 befestigt., den eine Längsbohrung 20 durchsetzt. Durch diese Längsbohrung ragt ein am Anker befestigter Bolzen 21 Hindurch,, dur an sviriem ft?#i über' uen l&&vi\ lS* vorstehenden Ende isoliert eine auf ihm längsbeweglich abgefederte Schaltbrücke 22 trägt. Diese wirkt mit nicht dargestellten* feststehenden Kontakten zusammen, die elektrisch leitend mit Anschlußbolzen 23, 24 verbunden in einer am Gehäuse 10 sitzenden Isolierstoffkappe 23 befestigt sind. Arn Anker 13 greift das eine Ende einer die· Rückführkraft für den Anker aufbringende Schraubenfeder 26 an, c-.e sich mit ihrem anderen Ende gegen den Kern l8 abstützt und den Bolzen 21 umschließt.

Die Figuren 4 und 5 zeigen die durch das Aufbringen der schicht erzielte Zunahme der Einzugskraft P des Magneten. Die für verschiedene Abstände s des Ankers 13 vom Kern l8 in Fig. 4 aufgetragene Kürvenschar zeigt eine deutliche Vergrößerung der Einzugskraft P XiT, Bereich zwischen den Schichtdicken d von 0,4 bis 0,7 mm in it einem Maximum bei ca. 0,55 mm.

Die Reibung zwischen Anker und Gehäuseboden entsteht durch eine radiale Kraft, die vom Anker auf seine Führungsfläche ausgeübt wird. Wäre der Luftspalt zwischen Anker und Führungsfläche und damit die Induktion am gesamten Umfang des Ankers gleich, so würaen sich die Radialkräfte aufheben. In Wirklichkeit ist der Luftspalt aber bei Beginn der Einzugsbewegung unterschiedlich, so daß eine Kraftkomponente den Anker an eine Seite der Führung drückt {Fig. 2) Der Luftspalt wird auf dieser Seite Null, die Induktion ist in diesem Bereich sehr hoch und verursacht eine mit dem Quadrat der· Induktion anwachsende -, groSe Normalkraft P^ des Ankers auf seine Führungsfläche und somit eine starke Reibung. Eine Beschichtung des Ankers mit; einem oranagnefcischen Stoff ergibt eine wesentliche

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Verringerung der resultierenden Normalkraft P_n , da der Luftspalt

nicht mehr einseitig null wird und der Magnetfluß weniger stark i

eine bestimmte Richtung bevorzugt. Die Reibungskraft wird wesent- I lieh verringert (Fig. 3)·

Da jeuoel·. der ma poetische Widerstand beim obergang des Magnetflusses
vom Oehiluseboden zum Anker mit zunehmender Dicke der Kunststoffschicht anwachst, ergibt sich infolge dieses gegenläufigen Einflusses Tür eine bestimmte Schichtdicke ein Maximum der Einzugskraft P, das beim vorliegenden Ausführungsbeispiel bei einer Schicht- f

dicke von ca. 0,55 nun liegt. %

Pir:. ■> zeigt eine graphische Gegenüberstellung der Einzugskräfte P ;

bei beschichtetem (I) und unbeschichtetem (II) Anker des gleichen J Magnetschalter. Die Kurve I des beschichteten Ankers liegt deut-

lieh über der Kurve Ii des unbeschichteten Ankers. Der vertikale j

Abstand der beiden Kurven stellt die durch die Beschichtung des ;

Ankers erzielte Kraftzunahme dar. Der Höcker in der Kurve I und j

die nachfolgende Annäherung der Kurve I an die Kurve II kennzeichnen I

den Eintritt des unbeschichteten Endes des Ankers in den Gehäuse- .

boden und somit die Wiederherstellung der Verhältnisse bei einem ^!

unbeschichteten Anker, ;

Unter Verzicht auf die erhöhte Haltekraft bei eingesogenem Anker ι

oder bei Verwendung eines krHftemäSip; überdimensionierten Ankers i

aus Gründen der Typenbeschränkung kann dio Kunststoffschicht auch i

auf die gesamte Mantelfläche des Ankers nufrebraoiit werden. Dies '■

kanr aus Kortif^ings- oder Kostengründen vortoilh;uxor sein als j

das Terausarbeiten einer Nut aus dem Anker. i

Neben M' i'.rir^nm". <ier luinzugskrai't ergibt .ii-M. al:; weiterer Vorteil
(iuroh , .; Aufbringen der Kunststoffschicht .-md' ο ine erhönto
fjchüttcl festigkeit der Schaltanordnuaif.

Claims

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Ansprüche

1- Elektromagnetischer Schalter, insbesondere für elektrische Andrehmotoren von Brennkraftmaschinen, mit einem topfförraigen Gehäuse aus Eisen, einer in diesem sitzenden hohlzylindrischen ünegerwicklung, einem innerhalb der Wicklung angeordneten Eisenkern und einem irn Gehäuseboden längsverschiebbar geführten Anker, dadurch gekennzeichnet, daß der Anker (1^) auf seiner Mantelfläche mit einer für die Verarbeitung im Sprivzverfahren ausreichend dicken Kunststoffschicht versehen ist.

P. Kngnetschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dss bei eingezogenem Anker (1;5) am Gehäuseboden (11) anliegende .i·....«; des Ankers unbeschichtet ist.

~y. Kaguutseiialter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, da!J die· .»uns tr. to Γ ('schicht (Γ;) in den Anker (1>) ein und mi*, ihrer oberfläche eben mit der Oberfläche dey u i.en .ι.-α<.:; oej; Ankers (1^) abschließt.

nach Anspruch 1, L? oder j, dadurcli gekennzeichnet, da:i «lic r.unststüi'fsjchictit (IY) des Ankers (1,)) im :<prit«ver:'al;r«.:.i ist.

. Γ«,;ΐ):η«-*; .-.οΐκΊΐUt ι.ac!· Anspruch , <.', > od^r· ί, i.-iuurci. />,.οη..-r'.oi ι;' .!·.·.t, α.».. ;ie KunstntoiTo-hiclit aus lOlyainiu uCotel-.t..

Robert "ioseh GmbH Stuttgart

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6. ^a^nctschaltor nach Anspruch 1, H₃ j, ^;+ ou^r i>, dauorcxi ^okennzeichnet, dafo die K-jmststoiTüchicht 0,k jis O₃Y nun uicK ist. r