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Herstellverfahren der Oberflächengeometrie von Elektromagneten - Dokument DE10206391B4
 
PatentDe  


Dokumentenidentifikation DE10206391B4 12.02.2004
Titel Herstellverfahren der Oberflächengeometrie von Elektromagneten
Anmelder Siemens AG, 80333 München, DE
Erfinder Eckl, Peter, 92224 Amberg, DE;
Göbel, Ralph-Ronald, 92224 Amberg, DE;
Hofrichter, Johann, 92546 Schmidgaden, DE;
Knab, Matthias, 92272 Freudenberg, DE;
Mitlmeier, Norbert, 92289 Ursensollen, DE;
Zimmermann, Norbert, 92237 Sulzbach-Rosenberg, DE
DE-Anmeldedatum 15.02.2002
DE-Aktenzeichen 10206391
Offenlegungstag 04.09.2003
Veröffentlichungstag der Patenterteilung 12.02.2004
Veröffentlichungstag im Patentblatt 12.02.2004
IPC-Hauptklasse H01F 41/02
IPC-Nebenklasse H01F 7/127   

Beschreibung[de]

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung eines Teils eines Elektromagneten mit einem Mittelschenkel und zwei äußeren Polschenkeln, die jeweils eine Polfläche und einen zu dieser abgewandt liegenden Rücken aufweisen (z.B. EP 0169748 A1).

Bei bisherigen Herstellverfahren werden die Polflächen der Eisenteile, d.h. des Ankers und des Jochs, möglichst eben geschliffen. Dabei wird die Ebenheit der Rückenauflage beim Schleifen auf der Auflagefläche abgebildet. Aufgrund von Maschinen- und Teiletoleranzen ist dieses Abbild konkav oder konvex. Beim konkaven Abbild kommen die inneren Schenkelseiten nicht zur Auflage, d.h. es entsteht ein Luftspalt, der den Nebenfluss im Magnetsystem schwächt. Dies führt zu einer Verringerung der Haltekraft und einer Erhöhung der Brummneigung der Magnetsysteme.

Aufgrund dieser fertigungsbedingten Schwankungen ergeben sich erhebliche Mehrkosten, um die unerwünschten Brummgeräusche durch aufwendigere Reparatur abzustellen.

Daher liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Herstellverfahren der oben genannten Art dahingehend zu verbessern, dass auf einfache Weise eine definierte Form der durch die Polflächen gebildeten Auflagefläche erreicht wird.

Die Aufgabe wird durch folgende Schritte gelöst:

  • a) der Rücken wird zunächst zumindest teilweise freigeformt,
  • b) dann wird der Elektromagnet durch eine Spannvorrichtung in Richtung des Rückens elastisch verspannt,
  • c) im verspannten Zustand werden die Polflächen überschliffen, so dass der Elektromagnet nach Entnahme aus der Spannvorrichtung eine durch die Polflächen konvex ausgebildete Auflagefläche erhält.

Eine vorteilhafte Weiterbildung des Verfahrens besteht darin, daß die Spannvorrichtung magnetisch betrieben wird.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnungen näher erläutert.

Es zeigen:

1, 2, 3 die Verfahrensschritte zur Herstellung einer ersten Ausführungsform eines Teils eines Elektromagneten,

4, 5, 6 die Verfahrensschritte zur Herstellung einer zweiten Ausführungsform eines Teils eines Elektromagneten und

7 einen erfindungsgemäß hergestellten Elektromagneten.

In 1 ist ein Eisenteil 1 eines Elektromagneten, z.B. ein Anker oder Joch, dargestellt, das einen Mittelschenkel 2 und zwei äußere Polschenkel 3 aufweist. Diese haben jeweils eine Polfläche 4. Der hierzu abgewandt liegende Rücken 5 ist freigeformt und besitzt eine rechteckige Oberflächengeometrie.

In 2 ist das Eisenteil 1 in dem Zustand gezeigt, in dem es durch eine hier nicht dargestellte magnetische Spannvorrichtung in Richtung des Rückens 5 elastisch verspannt ist. In diesem Zustand werden die Polflächen 4 gerade geschliffen, wie in 2 dargestellt.

Nach Entnahme aus der Spannvorrichtung federt das Eisenteil 1 in seine Ausgangsform gemäß 3 zurück, so dass sich wieder die rechteckige Oberflächengeometrie des Rückens nach 1 und zugleich durch die Polflächen 4 eine gestrichelt angedeutete konkave Auflagefläche 6 ergibt.

Durch das beschriebene Herstellverfahren wird in gewünschter Weise erreicht, dass die inneren Schenkelseiten der äußeren Polschenkel 3 gegenüber den äußeren Schenkelseiten vorstehen und somit im Betrieb des Elektromagneten zur Auflage kommen. Durch dieses Herstellverfahren ergibt sich auf der Auflagefläche immer eine konvexe Oberflächenform, mit der sichergestellt ist, dass die innere Schenkelseite der äußeren Polschenkel 3 gemäß 7, welche für den Nebenfluss und für die Haltekraft im Phasennulldurchgang der Magnetisierungsspannung eines elektromagnetischen Schaltgerätes verantwortlich ist, zur Auflage kommt. Die Brummerneigung des Magnetsystems wird hierdurch reduziert und die Haltekraft vergrößert. Darüber hinaus können durch dieses Verfahren die Herstelltoleranzen verkleinert und die Formtoleranzen in eine gezielte Linienform gebracht werden (DIN ISO 1001).

Das Ausführungsbeispiel gemäß 4, 5 und 6 unterscheidet sich gegenüber dem oben beschriebenen lediglich dadurch, dass der Rücken 5 hier eine abweichende Oberflächengeometrie mit einer runden Form aufweist. Im übrigen wird jedoch durch die genannten Fertigungsschritte ebenfalls das Ergebnis einer konvexen Auflagefläche erreicht.


Anspruch[de]
  1. Verfahren zur Herstellung eines Teils (1) eines Elektromagneten, z.B. Anker oder Joch, mit einem Mittelschenkel (2) und zwei äußeren Polschenkeln (3), die jeweils eine Polfläche (4) und einen zu dieser abgewandt liegenden Rücken (5) aufweisen, gekennzeichnet durch folgende Schritte:

    a) der Rücken (5) wird zunächst zumindest teilweise freigeformt,

    b) dann wird das Teil (1) durch eine Spannvorrichtung in Richtung des Rückens (5) elastisch verspannt und

    c) im verspannten Zustand werden die Polflächen (4) überschliffen, so dass das Teil (1) nach Entnahme aus der Spannvorrichtung eine durch die Polflächen (4) konvex ausgebildete Auflagefläche erhält.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet , dass die Spannvorrichtung magnetisch betrieben wird.
Es folgen 2 Blatt Zeichnungen






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