DE2508442C2

DE2508442C2 - Electromagnet

Info

Publication number: DE2508442C2
Application number: DE19752508442
Authority: DE
Inventors: Alec Harry North Wembley Middlesex Seilly
Original assignee: Simms Group Research & Development Ltd., Birmingham
Priority date: 1975-02-27
Filing date: 1975-02-27
Publication date: 1987-03-12
Also published as: DE2508442A1

Description

Die Erfindung betrifft einen Elektromagneten mit einer elektrischen Wicklung, einem feststehenden zylindrischen Kern und einem koaxial zum Kern angeordneten zylindrischen Anker, der entlang seiner Achse relativ zum Kern beweglich ist.The invention relates to an electromagnet with an electrical winding, a fixed cylindrical core and a cylindrical armature arranged coaxially to the core and movable along its axis relative to the core.

Ein derartiger Elektromagnet ist aus der GB-PS 5 51 790 bekannt. Dieser Elektromagnet weist einen zylindrischen massiven Anker und einen massiven zylindrischen Kern auf, der auf der gleichen Achse wie der Anker angeordnet ist und dessen Stirnseite der Stirnseite des Ankers gegenüberliegt. Die elektrische Wicklung ist um den zwischen Anker und Kern gebildeten Luftspalt herum angeordnet und umgibt teilweise sowohl den Kern als auch den Anker. In den einander zugewandten Stirnseiten von Kern und Anker sind zur Beeinflussung der Kraft-Weg-Kennlinie ineinandergreifende Vorsprünge und Vertiefungen ausgebildet. Um die von diesem Elektromagneten erreichbare Magnetkraft zu vergrößern, muß die Masse des magnetisierbaren Kerns und Ankers ebenfalls erhöht werden. Damit wird jedoch der Elektromagnet gegenüber plötzlichen Änderungen des Stroms träger und sein maximales Beschleunigungsvermögen nimmt ab.Such an electromagnet is known from GB-PS 5 51 790. This electromagnet has a solid cylindrical armature and a solid cylindrical core which is arranged on the same axis as the armature and whose front face is opposite the front face of the armature. The electrical winding is arranged around the air gap formed between the armature and the core and partially surrounds both the core and the armature. Interlocking projections and depressions are formed in the facing front faces of the core and armature to influence the force-displacement characteristic. In order to increase the magnetic force that can be achieved by this electromagnet, the mass of the magnetizable core and armature must also be increased. However, this makes the electromagnet more sluggish with respect to sudden changes in the current and its maximum acceleration capacity decreases.

Ein anderer Elektromagnet (DE-PS 5 92 695) weist einen Kern und einen Anker auf, die axial nebeneinander angeordnet sind. Im Kern sind ringförmig Nuten vorgesehen, in denen eine oder mehrere Spulen untergebracht sind, doch bilden diese Nuten kein doppelgängiges Gewinde.Another electromagnet (DE-PS 5 92 695) has a core and an armature which are arranged axially next to each other. The core has ring-shaped grooves in which one or more coils are accommodated, but these grooves do not form a double-start thread.

Als ein weiterer Elektromagnet ist aus der DE-PS 9 12 481 ein elektromagnetischer Schwingmotor bekannt, bei dem der Anker von einem hohlzylindrischen Kern umgeben ist und in den einander zugewandten Flächen des Kernes und des Ankers Vorsprünge ausgebildet sind. Anker und Kern sind dabei so zueinander ausgerichtet, daß die Vorsprünge am Anker auf Lücke mit den Vorsprüngen am Kern stehen. Überschüssiges Material am Anker ist entfernt, so daß sein Gewicht nur einen kleinen Teil des Gesamtgewichtes des magnetischen Kreises bildet. Die genannten Vorsprünge bilden jedoch kein Schraubengewinde.Another electromagnet known from DE-PS 9 12 481 is an electromagnetic oscillating motor in which the armature is surrounded by a hollow cylindrical core and projections are formed in the surfaces of the core and armature facing each other. The armature and core are aligned with each other in such a way that the projections on the armature are in a gap with the projections on the core. Excess material on the armature is removed so that its weight only forms a small part of the total weight of the magnetic circuit. However, the projections mentioned do not form a screw thread.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Elektromagneten der eingangs genannten Art zu schaffen, mit dem bei einfachem Aufbau eine große Magnetkraft und eine starke Beschleunigung des Ankers erzielt werden kann.The invention is based on the object of creating an electromagnet of the type mentioned at the outset, with which a large magnetic force and a strong acceleration of the armature can be achieved with a simple construction.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils des Anspruchs 1 gelöst.This object is achieved according to the invention by the features of the characterizing part of claim 1.

Die Erfindung ermöglicht einen Elektromagneten mit einer geringen Trägheit der beweglichen Teile und einer großen mechanischen Kraft.The invention enables an electromagnet with a low inertia of the moving parts and a large mechanical force.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben.Advantageous embodiments of the invention are described in the subclaims.

Insbesondere ist es vorteilhaft, wenn überschüssiges Material an der Außenfläche des Ankers unter Berücksichtigung des für den Magnetfluß erforderlichen Flußquerschnittes entfernt ist. Dadurch kann der Anker so leicht wie möglich gestaltet werden und so seine Trägheit weiter verringert werden.In particular, it is advantageous if excess material on the outer surface of the armature is removed, taking into account the flux cross-section required for the magnetic flux. This allows the armature to be made as light as possible and thus its inertia to be further reduced.

Ferner ist vorteilhaft, wenn ein hohlzylindrischer Ständer den Anker umgibt, wobei in den einander zugekehrten zylindrischen Flächen des Ankers und des Ständers ebenfalls im Eingriff miteinander stehende Schraubengewinde ausgebildet sind, und wobei das im Ständer ausgebildete Schraubengewinde eine weitere Wicklung trägt. Damit ist es möglich, daß bei Erregung der Wicklungen sich der Anker und der Ständer nicht nur in einer Richtung relativ zueinander bewegen, sondern auch in der entgegengesetzten Richtung.It is also advantageous if a hollow cylindrical stator surrounds the armature, whereby screw threads are formed in the mutually facing cylindrical surfaces of the armature and the stator, which also engage with one another, and whereby the screw thread formed in the stator carries a further winding. This makes it possible for the armature and the stator to move relative to one another not only in one direction when the windings are excited, but also in the opposite direction.

Die Erfindung ist nachstehend anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert. Es zeigtThe invention is explained in more detail below using exemplary embodiments with reference to the drawings. It shows

Fig. 1 einen Schnitt durch den Elektromagneten, Fig. 1 a section through the electromagnet,

Fig. 2 eine Einzelheit in Fig. 1, Fig. 2 a detail in Fig. 1,

Fig. 3 bis 6 Einzelheiten ähnlich Fig. 2, in denen Alternativausführungen des Elektromagneten nach Fig. 1 gezeigt sind und Fig. 3 to 6 details similar to Fig. 2, showing alternative embodiments of the electromagnet according to Fig. 1 and

Fig. 7 und 8 Darstellungen weiterer Abwandlungen des Elektromagneten. Fig. 7 and 8 show further modifications of the electromagnet.

Die Fig. 1 und 2 zeigen einen zentralen Kern 10 mit einem Gewindezapfen an einem Ende, mit dem er an einem Träger 11 befestigt ist. Zwischen dem Kern 10 und dem Träger 11 ist ein becherförmiges Teil 12 angeordnet. Der Gewindezapfen erstreckt sich durch ein Loch in der Bodenwand des Teils 12. Das becherförmige Teil 12 dient zur Positionierung des hohlzylindrischen Ankers 13 um den Kern 10 herum. Gleichzeitig ermöglicht das Teil 12 eine begrenzte axiale Bewegung zwischen dem Kern 10 und dem Anker 13. An dem dem Gewindezapfen gegenüberliegenden Ende legt eine Hülse 12 a den Kern 10 und den Anker 13 relativ zueinander fest. Figures 1 and 2 show a central core 10 with a threaded pin at one end by which it is attached to a support 11. A cup-shaped part 12 is arranged between the core 10 and the support 11. The threaded pin extends through a hole in the bottom wall of the part 12. The cup-shaped part 12 serves to position the hollow cylindrical armature 13 around the core 10. At the same time, the part 12 allows a limited axial movement between the core 10 and the armature 13. At the end opposite the threaded pin, a sleeve 12a fixes the core 10 and the armature 13 relative to each other.

Der Kern 10 und der Anker 13 sind aus magnetisierbarem Material gebildet. Der Kern 10 weist ferner ein Schraubengewinde auf, in das ein am Anker 13 angeordnetes Schraubengewinde eingreift. Dabei sind die Gewinde derart ausgebildet, daß eine erhebliche relative axiale Bewegung zwischen dem Kern 10 und dem Anker 13 möglich ist. Die Schraubengewinde sind zweigängig aus noch zu erläuternden Gründen, obwohl auch jedes Vielfache von zwei Gängen verwendet werden kann. Die Nuten des am Kern 10 angeordneten zweigängigen Gewindes sind mit den Bezugszeichen 14 und 15 bezeichnet und die Vorsprünge des am Anker angeordneten Schraubengewindes sind mit dem Bezugszeichen 16 und 17 bezeichnet. Im Ausführungsbeispiel nach den Fig. 1 und 2 haben die Gewinde des Kerns 10 und des Ankers 13 einen gleichen Querschnitt. Das ist aber nicht notwendig, wie aus den alternativen Ausführungsbeispielen ersichtlich ist.The core 10 and the armature 13 are made of magnetizable material. The core 10 also has a screw thread into which a screw thread arranged on the armature 13 engages. The threads are designed in such a way that a considerable relative axial movement between the core 10 and the armature 13 is possible. The screw threads are two-start for reasons to be explained later, although any multiple of two threads can also be used. The grooves of the two-start thread arranged on the core 10 are designated by the reference numerals 14 and 15 and the projections of the screw thread arranged on the armature are designated by the reference numerals 16 and 17. In the embodiment according to Figs. 1 and 2, the threads of the core 10 and the armature 13 have the same cross-section. However, this is not necessary, as can be seen from the alternative embodiments.

In jeder Nut 14, 15 des Schraubengewindes des Kerns 10 ist eine Wicklung mit Hin- und Rückleiter 18 bzw. 19 eingelegt. Diese Wicklung besteht in diesem Fall aus einem einzigen Leiter. Die Stromrichtungen in der Wicklung ist in den Fig. 1 und 2 durch Punkte und Kreuze in bekannter Art dargestellt. Die Wicklung verläuft von einem Ende des Kerns 10, zweckmäßig dem Gewindezapfenende des Kerns, längs eines Gewindeganges durch eine Bohrung 20 am anderen Ende des Kerns 10 und dann zurück längs des anderen Gewindeganges.A winding with forward and return conductors 18 and 19 is inserted into each groove 14, 15 of the screw thread of the core 10. In this case, this winding consists of a single conductor. The current directions in the winding are shown in Figs. 1 and 2 by dots and crosses in a known manner. The winding runs from one end of the core 10 , expediently the threaded pin end of the core, along one thread through a bore 20 at the other end of the core 10 and then back along the other thread.

Die Form der Gewindegänge ist wichtig. Die Vorsprünge 16, 17 haben sich radial erstreckende Seitenflächen 21, die bei stromloser Wicklung im Abstand und parallel zu den Seitenflächen 22 der Nuten des am Kern 10 angeordneten Gewindegangs liegen. Die anderen Flächen 23 der Vorsprünge 16 und 17 verlaufen schräg nach außen und die anderen Flächen 24 der Nuten verlaufen ebenfalls schräg nach außen. Der axiale Abstand zwischen den Flächen 24 und 23 ist dabei erheblich größer als der Abstand zwischen den Flächen 21 und 22.The shape of the threads is important. The projections 16, 17 have radially extending side surfaces 21 which, when the winding is de-energized, are spaced apart and parallel to the side surfaces 22 of the grooves of the thread arranged on the core 10. The other surfaces 23 of the projections 16 and 17 run obliquely outwards and the other surfaces 24 of the grooves also run obliquely outwards. The axial distance between the surfaces 24 and 23 is considerably greater than the distance between the surfaces 21 and 22 .

Wenn ein elektrischer Strom durch die Wicklung fließt, erzeugt jeder Leiter 18, 19 einen Magnetfluß, der einer Bahn durch den Kern 10 über die beiden Spalte folgt, die zwischen den Flächen 21 und 22 gebildet sind, ferner auch durch den Anker 13. Kern 10 und Anker 13 sind deshalb bestrebt, sich relativ zueinander zu bewegen, um die Größe und die Reluktanz der Spalte zu verringern, und es entsteht eine mechanische Kraft. Wie ersichtlich, ist wegen der entgegengesetzten Wicklungsrichtungen der Leiter 18, 19 die Richtung des von ihnen erzeugten Flusses entgegengesetzt. In jedem Spalt zwischen den Flächen 21, 22 ist in Richtung des Flusses über den Spalt hinweg jedoch gleich. Der durch die Wicklung insgesamt erzeugte Fluß wird damit addiert. Die Bahn für einen Leckfluß beispielsweise zwischen den Flächen 23, 24 wird so groß wie möglich gehalten durch entsprechende Wahl der Form der Gewinde und durch die Teilung der Gewindegänge.When an electric current flows through the winding, each conductor 18, 19 generates a magnetic flux which follows a path through the core 10 via the two gaps formed between the surfaces 21 and 22 and also through the armature 13. The core 10 and armature 13 therefore tend to move relative to each other to reduce the size and reluctance of the gap and a mechanical force is created. As can be seen, because the conductors 18, 19 wind in opposite directions, the direction of the flux they generate is opposite. In each gap between the surfaces 21, 22, however, the direction of the flux across the gap is the same. The total flux generated by the winding is thus added. The path for a leakage flux, for example between the surfaces 23, 24, is kept as large as possible by appropriate choice of the shape of the threads and by the pitch of the threads.

In der in Fig. 3 gezeigten Anordnung ist jede Wicklung mit zwei Windungen versehen, und diese können parallel oder in Reihe geschaltet sein. Wenn die Reihenanordnung erwünscht ist, kann ein einziges Stück Draht für beide Wicklungen verwendet werden. Fig. 3 demonstriert auch das, worauf schon vorher hingewiesen worden ist, nämlich, daß die Gewindegänge an Kern und Anker nicht einen gleichen Querschnitt haben müssen. Bei der in Fig. 3 gezeigten Anordnung ist ein größeres Flußlecken als Folge der schmaleren Spalte zwischen den verschiedenen Flächen möglich.In the arrangement shown in Fig. 3, each winding is provided with two turns and these may be connected in parallel or in series. If the series arrangement is desired, a single piece of wire may be used for both windings. Fig. 3 also demonstrates what has been pointed out previously, namely that the threads on the core and armature need not be of the same cross-section. In the arrangement shown in Fig. 3, greater flux leakage is possible as a result of the narrower gaps between the various surfaces.

In der in Fig. 4 gezeigten Anordnung ist der hohlzylindrische Anker 25 dadurch leichter gestaltet worden, daß alles überschüssige Material weggenommen worden ist, so daß der Anker 25 so leicht wie möglich ist und damit seine Trägheit verringert wird. Material kann auf diese Weise entfernt werden, weil in der Praxis der Fluß nicht sehr tief in das magnetisierbare Material eindringt. Um eine starke mechanische Kraft entstehen zu lassen, muß jedoch die Flußdichte über die Spalte hinweg zwischen den Seitenflächen 21 und 22 so groß wie möglich sein, und deshalb soll der Fluß in das Material so weit wie möglich eindringen. Die Flußeindringung hängt von der Art des Materials, der Amplitude des Flusses und auch von der Wechselfrequenz des Flusses ab. Bei herkömmlichen Vorrichtungen dieser Art werden Schichtwerkstoffe häufig verwendet, um eine stärkere Flußeinrichtung zu erreichen. Das ist bei der vorliegenden Ausführung selbst bei einer hohen Flußdichte und bei hohen Wechselfrequenzen des Flusses nicht erforderlich, vorausgesetzt, daß ein geeignetes Material gewählt wird. Ein solches Material hat einen hohen elektrischen spezifischen Widerstand und eine geringe magnetische Permeabilität, wie beispielsweise gesintertes reines Eisen. Ein Alternativmaterial ist ein lineares Ferritmaterial.In the arrangement shown in Fig. 4, the hollow cylindrical armature 25 has been lightened by removing all excess material so that the armature 25 is as light as possible and thus its inertia is reduced. Material can be removed in this way because in practice the flux does not penetrate very deeply into the magnetizable material. However, in order to develop a strong mechanical force, the flux density across the gaps between the side surfaces 21 and 22 must be as high as possible and therefore the flux should penetrate as far into the material as possible. The flux penetration depends on the type of material, the amplitude of the flux and also on the alternating frequency of the flux. In conventional devices of this type, laminated materials are often used to achieve a stronger flux device. This is not necessary in the present embodiment even at high flux density and at high alternating frequencies of the flux, provided that a suitable material is chosen. Such a material has a high electrical resistivity and a low magnetic permeability, such as sintered pure iron. An alternative material is a linear ferrite material.

Die in Fig. 5 gezeigte Anordnung weist außerdem einen möglichst dünnen hohlzylindrischen Anker 26 auf. Ferner sind die Gewindenuten in dem Kern so klein wie möglich und sind mehr oder weniger ganz mit Kupfer gefüllt. Der Flußweg ist ebenfalls so klein wie möglich, es ist aber zu beachten, daß die Spalte zwischen den Flächen der Vorsprünge und der Gewindenuten schräggestellt sind und deshalb die Axialkraft, die zur Bewegung von Anker 26 und Kern in eine relative axiale Richtung wirkt, verringert wird. Ferner ist die Lage des Kerns und des Ankers 26 recht kritisch wegen der Nähe der Wicklungen zu den Vorsprüngen und wegen der kleineren Spielräume, die in der Konstruktion eingesetzt werden.The arrangement shown in Fig. 5 also has a hollow cylindrical armature 26 that is as thin as possible. Furthermore, the thread grooves in the core are as small as possible and are more or less completely filled with copper. The flux path is also as small as possible, but it should be noted that the gaps between the surfaces of the projections and the thread grooves are inclined and therefore the axial force acting to move the armature 26 and core in a relative axial direction is reduced. Furthermore, the location of the core and armature 26 is quite critical because of the proximity of the windings to the projections and because of the smaller clearances used in the design.

Die in Fig. 6 gezeigte Anordnung ist in vieler Hinsicht ähnlich der in Fig. 2 gezeigten Anordnung, wobei der hohlzylindrische Anker entsprechend der Darstellung in Fig. 4 abgewandelt ist. Darüber hinaus hat jede Wicklung vier Windungen.The arrangement shown in Fig. 6 is in many respects similar to the arrangement shown in Fig. 2, with the hollow cylindrical armature modified as shown in Fig. 4. In addition, each winding has four turns.

In der in Fig. 7 gezeigten Anordnung ist jede Gewindenut mit zwei Wicklungen 27, 28 versehen. Die Wicklung 27 kann vor der Wicklung 28 erregt werden, um einen stetigen Grundfluß zu schaffen. Dieser Grundfluß hat in der Praxis keine ausreichende Stärke, um eine Bewegung des Ankers zu bewirken, bewirkt aber eine teilweise Sättigung des Materials, aus dem Kern und Anker gebildet sind. Wird eine Bewegung des Ankers gewünscht, wird Strom durch die Wicklung 28 geschickt. Bei einer geringeren effektiven Permeabilität des Materials ist die Eindringtiefe des Flusses höher, was zu einer hohen Flußdichte in den Spalten führt.In the arrangement shown in Fig. 7, each thread groove is provided with two windings 27, 28. The winding 27 can be excited before the winding 28 to create a steady basic flux. In practice, this basic flux does not have sufficient strength to cause movement of the armature, but causes partial saturation of the material from which the core and armature are formed. If movement of the armature is desired, current is sent through the winding 28. With a lower effective permeability of the material, the penetration depth of the flux is greater, which leads to a high flux density in the gaps.

In Fig. 8 ist ein Beispiel gezeigt, bei dem Gewindenuten an der Innenperipherie eines ringförmigen Ständers 29 vorgesehen sind. In diesem Falle ist jedoch ebenfalls ein Kern 10 vorgesehen, und zwischen Ständer 29 und Kern 10 sitzt ein beweglicher Anker 30, an dem die Vorsprünge angeformt sind, die in den betreffenden Gewindenuten des Kerns 10 und des Ständers 29 sitzen.In Fig. 8, an example is shown in which thread grooves are provided on the inner periphery of an annular stator 29. In this case, however, a core 10 is also provided, and between the stator 29 and the core 10 there is a movable armature 30 on which the projections are formed which sit in the respective thread grooves of the core 10 and the stator 29 .

In jedem der beschriebenen Beispiele sind die schraubenförmigen Luftspalte, über die hinweg die axiale Zugkraft entsteht, gleich. Wenn die Spalte auf Null bei einer relativen axialen Bewegung von Kern und Anker reduziert werden, besteht die Gefahr, daß die die Spalte bildenden Seitenflächen aufgrund von Restmagnetismus aneinander hängen bleiben. Die resultierende Haltekraft kann verringert werden, indem Kern und Anker so geformt sind, daß die Seitenflächen als einzige in einen Kontakt miteinander gelangen können.In each of the examples described, the helical air gaps across which the axial pulling force is generated are the same. If the gaps are reduced to zero with relative axial movement of the core and armature, there is a risk that the side surfaces forming the gaps will stick together due to residual magnetism. The resulting holding force can be reduced by shaping the core and armature so that the side surfaces are the only ones that can come into contact with each other.

Ferner sind die beschriebenen Richtungen nur einfachwirkend. Das heißt, daß Anker und Kern sich relativ zueinander nur in einer Richtung bewegen, wenn die Wicklung erregt wird. Ein doppeltwirkender Effekt kann erreicht werden, indem zwei solche Elektromagnete, wie sie beschrieben worden sind, Rücken an Rücken vorgesehen werden. In diesem Fall wird die Wicklung eines Elektromagneten erregt, um eine relative Bewegung in eine Richtung zu erreichen, und die Wicklung des anderen Elektromagneten wird erregt, um eine Bewegung in die entgegengesetzte Richtung zu erreichen.Furthermore, the directions described are only single acting. That is, the armature and core move relative to each other in only one direction when the winding is energized. A double acting effect can be achieved by providing two such electromagnets as described back to back. In this case, the winding of one electromagnet is energized to achieve relative movement in one direction and the winding of the other electromagnet is energized to achieve movement in the opposite direction.

In dem Fall des in Fig. 8 gezeigten Elektromagneten ist es möglich, den doppeltwirkenden Effekt dadurch zu erreichen, daß eine vergleichsweise einfache Abwandlung durchgeführt wird. Es ist jedoch zu beachten, daß die beiden Wicklungen dann getrennt werden, um die beiden Bewegungsrichtungen zu erreichen. Die Abwandlung besteht darin, daß die Vorsprünge an einer Seite des Ankers 30 auf der gegenüberliegenden Seite der Rippen des angrenzenden Kerns 10 oder Ständers 29 angeordnet werden.In the case of the electromagnet shown in Fig. 8, it is possible to achieve the double-acting effect by making a comparatively simple modification. It should be noted, however, that the two windings are then separated in order to achieve the two directions of motion. The modification consists in locating the projections on one side of the armature 30 on the opposite side of the ribs of the adjacent core 10 or stator 29 .

Da in den beschriebenen Elektromagneten die Vorsprünge und Nuten schraubenförmig angeordnet sind, ist zusätzlich zu der axialen Kraft, die bei Erregung der Wicklung entsteht, auch eine Drehkraft vorhanden. Die Größe dieser Kraft hängt von dem Steigungswinkel ab, und Anker, Kern und Ständer müssen so angeordnet sein, daß sie dieser Kraft widerstehen. Die Drehkraft kann jedoch dadurch kompensiert werden, daß eine weitere Anordnung vorgesehen wird, die einen entgegengesetzten Steigungswinkel hat, jedoch zum Ziehen in der gleichen axialen Richtung eingerichtet ist, wenn die Wirkung erregt wird.Since in the electromagnets described the projections and grooves are arranged in a helical manner, there is also a torque force in addition to the axial force which develops when the winding is energized. The magnitude of this force depends on the pitch angle and the armature, core and stator must be arranged to resist this force. The torque force can, however, be compensated for by providing another arrangement which has an opposite pitch angle but is arranged to pull in the same axial direction when the action is energized.

Die beschriebenen Elektromagnete verwenden einen Kern 10 in massiver Form. Es ist jedoch vorteilhaft, daß der Kern 10 hohlzylindrisch ist, wobei die Wanddicke so klein wie möglich gehalten ist. Die tatsächliche Dicke der Wand muß dabei ausreichen, um den Magnetfluß zu übermitteln. Auf diese Weise lassen sich Wirbelstromverluste in dem Kern 10 verringern.The electromagnets described use a core 10 in solid form. However, it is advantageous for the core 10 to be hollow-cylindrical, with the wall thickness being kept as small as possible. The actual thickness of the wall must be sufficient to transmit the magnetic flux. In this way, eddy current losses in the core 10 can be reduced.

Claims

1. Electromagnet with an electrical winding, a fixed cylindrical core and a cylindrical armature arranged coaxially to the core and movable along its axis relative to the core, characterized in that

- that the armature ( 13, 25, 26, 30 ) is hollow-cylindrical and concentrically surrounds the core ( 10 ) or is concentrically surrounded by the core ( 10 ),

- that in the mutually facing surfaces of the core ( 10 ) and the armature ( 13, 25, 26, 30 ) a two-start screw thread or a screw thread with a multiple of two turns is formed,

- that the threads of the screw threads are in engagement with one another in such a way that their projections do not protrude centrally into the respective radially opposite thread grooves, and the side surfaces ( 21, 22 ) of the threads forming a smaller gap in the axial direction run parallel to one another,

- and that the electrical winding in the screw thread of the core ( 10 ) is arranged such that the electrical current flows through the conductors ( 18, 19 ) of the winding in adjacent threads of the core ( 10 ) in opposite directions.

2. Electromagnet according to claim 1, characterized in that the winding consists of a single coil, the forward conductor ( 18 ) of which is arranged in one thread and the return conductor ( 19 ) of which is arranged in the other thread of the screw thread.

3. Electromagnet according to claim 2, characterized in that the forward and return conductors ( 18, 19 ) are connected to one another via a bore ( 20 ) in the core ( 10 ).

4. Electromagnet according to one of claims 1 to 3, characterized in that several coil windings are arranged in each gear.

5. Electromagnet according to one of claims 1 to 4, characterized in that in each gear the windings of two coils ( 27, 28 ) are arranged, which can be supplied with current independently of each other.

6. Electromagnet according to one of claims 1 to 5, characterized in that excess material on the outer surface of the armature ( 13, 25, 26 ) is removed taking into account the flux cross-section required for the magnetic flux.

7. Electromagnet according to one of claims 1 to 4, characterized in that when the armature ( 30 ) surrounds the core ( 10 ), a hollow cylindrical stator ( 29 ) in turn surrounds the armature ( 30 ), wherein screw threads which also engage with one another are formed in the mutually facing cylindrical surfaces of the armature ( 30 ) and the stator ( 29 ), and wherein the screw thread formed in the stator ( 29 ) carries a further winding.