DE1270178B

DE1270178B - Elektromagnet

Info

Publication number: DE1270178B
Application number: DE19621270178
Authority: DE
Inventors: Bodo Bathe
Original assignee: ALFRED KUHSE FA
Current assignee: ALFRED KUHSE FA
Priority date: 1962-10-16
Filing date: 1962-10-16
Publication date: 1968-06-12

Description

Elektromagnet Die Erfindung betrifft einen Elektromagnet mit einem am Magnetwicklungsmantel angeordneten Anker-Gegenstück, das einen Ansatz hat, der in den Bereich innerhalb der Magnetwicklung hineinragt und in den Weg des Ankers verlängert ist sowie eine für den Anker vorgesehene Ausnehmung besitzt und dessen Wandteile neben der Ausnehmung sich zum Rand des Ansatzes hin verjüngen.
Bei einem solchen bekannten Magnet endet die Ausnehmung im Bereich der Magnetwicklung. Dadurch ergibt sich eine bleibende Magnetkraft auch am Hubende des Ankers, selbst wenn dieser das Ankergegenstück durch entsprechend profilierte Teile umfaßt. Der Anker kann mit seinem oberen Ende nicht einmal in Höhe des oberen Endes der Magnetwicklung gelangen. Die Folge dieser Ausführung sind starke Anschläge oder Prellungen des Ankers, so daß zusätzliche Dämpfungsmaßnahmen getroffen werden müssen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Elektromagnet zu schaffen, der sich besonders für Schaltvorrichtungen, beispielsweise für die Verriegelung der Türen von Aufzügen, eignet und ohne zusätzliche mechanische Dämpfung oder Druckmittelanlagen zur Dämpfung praktisch schlagfrei arbeiten soll, wenn der Anker in die Magnetwicklung eingezogen wird.
Diese Aufgabe wird bei einem Magnet der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß erfindungsgemäß die Ausnehmung im Ansatzstück über die Magnetwicklung hinausgeführt ist und in Höhe des scheibenförmigen, die Magnetwicklung abdeckenden, Abschnittes des Gegenstückes oberhalb der Magnetspule endet. Dadurch kann der Anker in einen Teil des magnetischen Kreises reichen, der über der Magnetwicklung liegt, so daß eine Bündelung der Magnetlinien erreicht wird, in der vertikale Komponenten praktisch ausgeschlossen sind.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung weist das Ankergegenstück im mittleren Bereich eine über dem scheibenförmigen Abschnitt hochgezogene Stufe zur oberen Begrenzung der Ausnehmung auf. Hierdurch wird eine besonders einfache Lösung des Problems geschaffen.
Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist eine sich am Gehäuse abstützende Feder vorgesehen, die zum Rückholen des Ankers in die untere Endlage dient. Durch diese Kombination läßt sich durch Einstellung der Kraft der Feder der Hub einstellen, wobei darüber hinaus gemäß obigen Merkmalen ein weicheres Hubende erreicht wird. Der verhältnismäßig steile Abfall der Magnetkennlinie führt dabei selbst bei gewissen Abweichungen in den Federeigenschaften zu keiner nennenswerten Änderung der Hubgröße.
Bekannt ist an Elektromagnete die Verwendung einer kurzgeschlossenen Wicklung im Induktionsbereich der Magnetwicklung. Eine solche kurzgeschlossene Wicklung ist in einer Ausgestaltung der Erfindung etwa im mittleren Bereich der Magnetwicklung an einer Innenwand des Ankergehäuses angeordnet. Diese Kurzschlußwicklung trägt beim Ausschalten der Magnetwicklung durch Erzeugung eines den Anker in seiner Abfallbewegung hemmenden Feldes dazu bei, daß ein Aufschlagen des Ankers beim Rückhub vermieden wird.
Dadurch genügt notfalls ein Gummiring, um das Aufsetzen des Ankers auf den Boden des Gehäuses völlig geräuschlos zu machen.
Die Erfindung wird im folgenden an Hand eines Ausführungsbeispiels beschrieben, das in der Zeichnung dargestellt ist. In dieser zeigt A b b. 1 einen Längsschnitt durch einen Elektromagnet, A b b. 2 Kennlinien zur Erläuterung der Wirkungsweise.
Das Gehäuse 1 hat einen nach unten hervortretenden Bodenteil, dessen Ausnehmung etwa dem Querschnitt des Ankers 4 entspricht. Der Wandteil des unteren Teils setzt sich nach oben bis in den mittleren Bereich der Magnetspule 5 fort. Diese befindet sich auf einem nach außen gerichteten Steg des Gehäuses und ist außen von einem Mantel 3 umschlossen. Dieser trägt oben einen scheibenförmigen Abschnitt 10, in welchem das Ankergegenstück 2 ausgebildet ist. Das Ankergegenstück ist stufenförmig über den scheibenförmigen Abschnitt hochgezogen. Von ihm erstreckt sich nach unten der Ansatz 9 in den Weg des Ankers mit einer Ausnehmung für diesen. Die Wandteile des Ansatzes verjüngen sich neben der Ausnehmung zum Rand des Ansatzes hin. Eine sich an dem Gehäuse 1 abstützende Feder 6 ist mittels eines Tellers 7 mit einem Schaft 8 des Ankers verbunden und dient als Rückholfeder.
Wesentlich ist, daß sich die Ringfläche 11, die die Wandung der Ausnehmung bildet, über die Magnetwicklung 5 erstreckt. Dadurch wird am Ende des Arbeitshubes des Ankers ein radial aus dieser Ringfläche 11 in den Anker eintretendes Magnetfeld erzeugt, so daß auf den Anker im wesentlichen nur radial gerichtete Kräfte einwirken, während eine Einwirkung in Hubrichtung praktisch entfällt. Dieses quergerichtete elektromagnetische Feld bremst den Hub des Ankers derart ab, daß seine obere Stirn-Fläche nur die strichpunktierte Stellung erreicht, ohne die Innenwand des Ankergegenstückes 2 zu berühren.
In. dem Diagramm nach A b b. 2 bezeichnet die Abszisse S den Hub und die Ordinate P die auf den Anker einwirkende Kraft. m zeigt den Verlauf der elektromagnetischen Kraft auf den Anker. Diese. Kennlinie fällt vor dem Ende des möglichen Ankerhubes Si auf den Wert 0 steil ab. f bezeichnet die Kennlinie der Feder 6. Diese schneidet die Magnetkennlinie m im Punkt A, der somit die Lage des Ankers am Ende des tatsächlich durchgeführten Arbeitshubes Se angibt. Dieses Ende liegt vor dem Wert 0 des Hubes Si. Der steile Abfall der Magnetkennlinie zeigt, daß wesentliche Änderungen des Punktes A durch Alterung der Feder nicht erfolgen. Die Hubhöhe läßt sich aber durch Vorspannung der Feder einstellen.
Etwa in mittlerer Höhe der Magnetwicklung 5 ist an der hochgezogenen Wand des Gehäuses 1 eine Kurzschlußwicklung 12 eingesetzt. Sie erzeugt nach Abschalten der Magnetwicklung 5 durch Selbstinduktion ein dem Feld der Magnetwicklung 5 entgegengesetzt gerichtetes, kurzzeitiges Magnetfeld, das die Abfallbewegung des Ankers hemmt und somit einen Aufschlag auf den Boden des Gehäuses bremst. Auf diesem kann zur geräuschfreien Aufnahme der am Hubende etwa noch vorhandenen Kraft der Feder 6 bzw. der Masse des Ankers ein Gummiring angeordnet sein.

Claims

Patentansprüche: 1. Elektromagnet mit einem am Magnetwicklungsmantel angeordneten Anker-Gegenstück, das einen Ansatz hat, der in den Bereich innerhalb. der Magnetwicklung hineinragt und in den Weg des Ankers verlängert ist sowie eine für den Anker vorgesehene Ausnehmung besitzt und dessen Wandteile neben der Ausnehmung sich zum Rande des Ansatzes hin verjüngen, d a -durch gekennzeichnet, daß die Ausnehmung im Ansatzstück über die Magnetwicklung (5) hinausgeführt ist und in Höhe des scheibenförmigen, die Magnetwicklung (5) abdeckenden, Abschnitts (10) des Gegenstückes oberhalb der Magnetspule (5) endet.
2. Elektromagnet nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Anker-Gegenstück (2) im mittleren Bereich eine über dem scheibenförmigen Abschnitt (10) hochgezogene Stufe zur oberen Begrenzung der Ausnehmung aufweist.
3. Elektromagnet nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine sich am Gehäuse (1) abstützende Feder (6) vorgesehen ist, die zum Rückholen des Ankers (4) in die untere Endlage dient.
4. Elektromagnet nach einem der Ansprüche 1 bis 3 mit einer kurzgeschlossenen Wicklung im Induktionsbereich der Magnetwicklung, dadurch gekennzeichnet, daß die Kurzschlußwicklung (12) etwa im mittleren Bereich der Magnetwicklung in einer Innenwand des Ankergehäuses (1) angeordnet ist. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 847 465.