Title:
Aktuator mit Magnetrückschluss über Spule aus Eisendraht
Document Type and Number:
Kind Code:
A1

Abstract:

Aktuatoren mit elektromagnetischer Hubbetätigung herkömmlicher Bauart (1) weisen einen Anker mit Betätigungsstange, eine Spule, einen Spulenträger, ein Magnet-Rückschlussblech, eine Rückstellfeder und eine Umspritzung mit Kontaktpins zur Stromzufuhr auf.
Die elektromagnetischen Aktuatoren haben im Wesentlichen die Aufgabe kurze Verstellwege in kurzer Zeit zu schalten. Die Kraft errechnet sich im wesentlichen aus der Formel Ampere × Windungen und dem zu überbrückenden Luftspalten die den Magnetfluss unterbrechen. Solche Aktuatoren werden in großer Zahl in allen Bereichen der Industrie eingesetzt. Die Aufgaben für zukünftige Aktuatoren ist das Gewicht, und/oder die elektrische Leistung bei gleichbleibender Magnetkraft zu reduzieren.
Der im Schutzanspruch 1 angegebenen Erfindung liegt das Problem zugrunde, das Anforderungen durch physikalische Gesetze nicht ohne weiteres durchsetzbar sind.
Dieses Problem wird den im Schutzanspruch 1 aufgeführten Merkmalen gelöst.
Mit der Erfindung wird erreicht, dass der Aktuator mehr mechanische Kraft bei gleichbleibender elektrischer Stromzufuhr und gleichem Aktuator Gewicht erzeugen kann. Dies geschieht durch Reihen oder Parallelschaltung der Wicklungen von Kupfer und Eisenspulen. Elektrische Leitungsverluste werden hierbei durch Anpassung des Eisen-Drahtquerschnittes zur Kupferwicklung angepasst.
Die Ausführung der Erfindung wird der 3 dargestellt.
3 Aktuator, ISO Ansicht mit Eisendrahtwicklung (8) und Isoliereinlage (9)





Inventors:
gleich Anmelder
Application Number:
DE102017004082A
Publication Date:
11/02/2017
Filing Date:
04/28/2017
Assignee:
Engels, Friedhelm, 63628 (DE)
International Classes:
H01F7/08; H01F7/16
Claims:
1. Aktuator mit Magnetrückschluss über Spule aus Eisendraht
Dadurch gekennzeichnet,
dass das Rückführblech 2 (8) des Aktuators aus einer elektrisch isolierten Eisendrahtwicklung ausgeführt ist und die magnetischen Feldlinien über den Eisendraht verlaufen.

2. Isoliereinlage
Dadurch gekennzeichnet,
dass eine elektrisch isolierte und mechanisch deformierbare Einlage zwischen der Kupferspule (1) und Eisendrahtwicklung (8), 2 (9) zum Beispiel Kunststoffe wie Teflon, PA, oder Elastomere wie EPDM verwendet werden. Diese kann wenn im EPDM Werkstoff ausgeführt auch z. B. Schlauchförmig (geschlossen) sein. Dies ist für die Montage vorteilhaft, da der Werkstoff mit Untermaß montiert wird und dadurch verliersicher ist.

Description:

Aktuatoren mit elektromagnetischer Hubbetätigung herkömmlicher Bauart (1) weisen einen Anker mit Betätigungsstange, eine Spule, einen Spulenträger, ein Magnet-Rückschlussblech, eine Rückstellfeder und eine Umspritzung mit Kontaktpins zur Stromzufuhr auf.

Die elektromagnetischen Aktuatoren haben im Wesentlichen die Aufgabe kurze Verstellwege in kurzer Zeit zu schalten. Die Kraft errechnet sich im wesentlichen aus der Formel Ampere × Windungen und dem zu überbrückenden Luftspalten die den Magnetfluss unterbrechen. Solche Aktuatoren werden in großer Zahl in allen Bereichen der Industrie eingesetzt. Die Aufgaben für zukünftige Aktuatoren ist das Gewicht, und/oder die elektrische Leistung bei gleichbleibender Magnetkraft zu reduzieren.

Der im Schutzanspruch 1 angegebenen Erfindung liegt das Problem zugrunde, das Anforderungen durch physikalische Gesetze nicht ohne weiteres durchsetzbar sind.

Dieses Problem wird den im Schutzanspruch 1 aufgeführten Merkmalen gelöst.

Mit der Erfindung wird erreicht, dass der Aktuator mehr mechanische Kraft bei gleichbleibender elektrischer Stromzufuhr und gleichem Aktuator Gewicht erzeugen kann. Dies geschieht durch Reihen oder Parallelschaltung der Wicklungen von Kupfer und Eisenspulen. Elektrische Leitungsverluste werden hierbei durch Anpassung des Eisen-Drahtquerschnittes zur Kupferwicklung angepasst.

Eine weiterer vorteilhafte Eigenschaft der Erfindung ist, das bei einer elektrischen Taktung des Aktuators erzeugten Wirbelstrome im elektrisch isolierten Eisendraht (statt eines vollen Eisenkörpers) die mechanische Leistung des Aktuators über einen weiten Bereich konstanter ist.

Eine vorteilhafte Ausführung der Erfindung ist im Schutzanspruch 2 & 3 dargestellt. Die Isoliereinlage zwischen Kupfer und Eisendraht verhindert einen unzulässigen Stromfluss zwischen beiden Wicklungen. Die Thermisch unterschiedlichen Ausdehnungsparameter beider Werkstoffe werden durch die Isoliereinlage kompensiert.

Eine Ausführung der Erfindung wird mit Anhand der 1 bis 3 erläutert.

1 Aktuator, Stand der Technik

2 & 3 Aktuator mit Magnetrückschluss über Spule aus Eisendraht ausgeführt

Bezugszeichenliste

1
Kupferspule
2
Rückführblech
3
Anker mit Betätigungsstange
4
Rückstellfeder
5
Elektrischen Anschlusskontakte
6
Polplatte
7
Aktuator-Umspritzung
8
Eisendrahtwicklung
9
Isoliereinlage
10
Sammelblech
11
Polkern
12
Betätigungsstange
13
Anker