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WO1993001607A1 - Elektromagnetsystem sowie verfahren und vorrichtung zum fügen von kern und joch bei dem elektromagnetsystem - Google Patents

Elektromagnetsystem sowie verfahren und vorrichtung zum fügen von kern und joch bei dem elektromagnetsystem Download PDF

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Publication number
WO1993001607A1
WO1993001607A1 PCT/DE1992/000512 DE9200512W WO9301607A1 WO 1993001607 A1 WO1993001607 A1 WO 1993001607A1 DE 9200512 W DE9200512 W DE 9200512W WO 9301607 A1 WO9301607 A1 WO 9301607A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
core
yoke
bore
fastening end
magnet system
Prior art date
Application number
PCT/DE1992/000512
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Horst Hendel
Original Assignee
Siemens Aktiengesellschaft
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Siemens Aktiengesellschaft filed Critical Siemens Aktiengesellschaft
Priority to US08/178,286 priority Critical patent/US5519369A/en
Priority to EP92912458A priority patent/EP0593517B1/de
Priority to DE59203404T priority patent/DE59203404D1/de
Priority to JP5501879A priority patent/JPH06509438A/ja
Publication of WO1993001607A1 publication Critical patent/WO1993001607A1/de

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    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H50/00—Details of electromagnetic relays
    • H01H50/16—Magnetic circuit arrangements
    • H01H50/18—Movable parts of magnetic circuits, e.g. armature
    • H01H50/34—Means for adjusting limits of movement; Mechanical means for adjusting returning force
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F41/00—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties
    • H01F41/02—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties for manufacturing cores, coils, or magnets
    • H01F41/0206—Manufacturing of magnetic cores by mechanical means
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F7/00—Magnets
    • H01F7/06—Electromagnets; Actuators including electromagnets
    • H01F7/08—Electromagnets; Actuators including electromagnets with armatures
    • H01F7/081—Magnetic constructions
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    • H01H50/00—Details of electromagnetic relays
    • H01H50/16—Magnetic circuit arrangements
    • H01H50/36—Stationary parts of magnetic circuit, e.g. yoke
    • H01H2050/367—Methods for joining separate core and L-shaped yoke

Definitions

  • the invention relates to an electromagnet system, in particular for a relay, with an angled yoke and with a core which faces an armature with a pole end and is press-fitted with a fastening end in a bore in a yoke leg.
  • the invention also relates to a method and a device for joining the core and yoke in this electromagnet system.
  • Electromagnetic systems with a winding located on a coil former, a core running axially through the coil former and an angled yoke surrounding the coil on two outer sides are generally known and customary.
  • the core is pressed with its fastening end ahead from the pole side through the coil body into the bore of the yoke leg and, under certain circumstances, is fixed to the outside of the yoke by additional measures, such as notching or welding.
  • This direction of insertion is necessary in most magnet systems because the core at the pole end has an enlarged cross section to enlarge the pole area, with which it could not be inserted from the yoke side.
  • This conventional type of core fastening is also expedient if the coil body opening is readily accessible from the pole side or armature side.
  • the object of the invention is to provide a magnet system of the type mentioned in the introduction, in which the core can be inserted in a simple manner through the bore of the yoke leg and can be reliably and securely fastened to the precise dimensions.
  • the invention is intended to provide a method for joining the core and yoke and a device suitable therefor.
  • an electromagnet system for solving this problem is characterized in that the core has a constant transverse plug which can be plugged through the bore of the yoke leg from its pole to the vicinity of the fastening end. cut and has a conically widened cone section towards its fastening end and that the core at the fastening end penetrates the material of the yoke with a core diameter exceeding the bore diameter.
  • the core is flared at its fastening end, in contrast to known designs, so that it can first be inserted with the pole end from the outside through the bore of the yoke leg and, if appropriate, through a coil former. and that only at the end of the insertion movement does the core diameter and bore inner diameter of the yoke penetrate.
  • the conical design of the core end results in a very good tight fit of the core in the yoke with an improved force and form fit as well as with an improved positioning accuracy of both parts. Since this core can be inserted from the yoke side, the yoke with the anchor, for example, can be preassembled before the core is inserted.
  • the fastening end of the core with the cone is preferably dimensioned such that the push-out force of the core actuates approximately 2/3 of the push-in force.
  • the cone section preferably has an incline of approximately 1 to 2 ⁇ , preferably 1.5 *, with respect to the coil axis.
  • the maximum diameter of the core at the fastening end in conventional relay magnet systems is approximately 5 to 10% larger than the diameter of the core in the constant area or 3 to 5% larger than the diameter of the yoke bore; the constant area of the core is namely slightly smaller than the yoke bore to facilitate insertion. For a coil core of, for example, 6 mm diameter, this results in a core oversize compared to the yoke bore of approximately 0.2 to 0.3 mm.
  • a method for joining the core and yoke in an electromagnet system, the core being inserted through a hole in a yoke leg and fixed by pressing in the fastening end is characterized in that On the core, which is of constant thickness over a substantial part of its length and is suitable for fitting through the bore of the yoke leg, an enlarged cone section is formed at the attachment end, the diameter of which at the attachment end is larger than the diameter of the bore, so that the core with its pole end ahead through the hole of the yoke leg is inserted and that the core is brought into its end position by impulse-like force on the fastening end.
  • the core is first inserted with little force from the back of the yoke through the yoke bore and optionally a bobbin bore. Only when the conically widened fastening end enters the yoke hole is an increased application of force required, the press fit being increased by the pulse driving in of the core.
  • the wedge effect of the cone section creates a high surface pressure, so that the tight fit and the magnetic coupling between the two parts reach maximum values.
  • the method according to the invention of the impulse-like application of force does not require a counter position of the relay structure when inserting of the core into its end position, since the counterforce is actually generated by the inertia of the yoke and possibly the copper winding of the coil. It is sufficient to pivotally hold the relay in a relatively imprecise position in order to absorb the slight vibrations caused by the action of the force pulses.
  • the displacement of the core that can be achieved per force pulse can be varied over a wide range via the intensity of the pulses, so that a high positioning accuracy of the core to the yoke or to the coil former can be achieved.
  • An advantageous device for joining the core and yoke according to the method according to the invention has a tong-shaped holder which is able to hold the magnet system and can be freely pivoted about an axis perpendicular to the direction of the coil axis, and a striking device with an impulse-driven ram which can be adjusted in this way that it axially strikes the mounting end of the core.
  • FIG. 1 shows a relay magnet system with a coil core designed and assembled according to the invention
  • Figure 2 shows a device for performing the inventive method in a schematic representation.
  • the magnet system for a relay shown in FIG. 1 has a winding 1 on a coil body 2, and also an angled yoke 3 with a first yoke leg 3a lying approximately parallel to the coil axis and a second yoke leg 3b running perpendicular to the coil axis.
  • a core 4 is inserted through the second yoke leg 3b and through the axial recess of the coil former 2, said arm 4 facing an armature 5 with a pole end 4b and being non-positively held in a bore 3c of the yoke leg 3b with a fastening end 4b.
  • the armature 5 is held with a leaf spring 6, only shown schematically, which also serves as a contact spring. This contact spring works together with mating contact elements, not shown, which are only attached after the magnet system.
  • the core 4 has over the largest part of its length, including the pole end 4a, a constant round cross section, which is slightly smaller than the bore 3c in the yoke leg 3b. Only in the area of the fastening end 4b is a conical section 4c formed, which widens conically towards the fastening end with an incline of approximately 1.5 * .
  • the core 4 is inserted with its pole end 4a in the direction of arrow 7 first into the bore 3c of the yoke leg 3b and then through the inner bore of the coil former 2, initially requiring little force. Only when the conical section 4c comes into contact with the yoke leg 3b are somewhat higher joining forces required. These joining forces are applied to the fastening end 4b in a pulsed manner with a plunger 8 (see FIG. 2).
  • the plunger can impinge in a dome-shaped recess 4d of the core, which at the same time represents a marking for the fastening end of the core; the conical enlargement at this end is so slight that it is not easily recognizable to the naked eye.
  • the core In the vicinity of the pole end 4a, the core also has nose-like or rib-shaped projections 9, which secure the core and the coil former against axial displacement.
  • FIG. 2 schematically shows a device for joining the core and the yoke for a magnet system according to FIG Coil axis lies horizontally when the holding device 10 has a bearing 12 about an axis of rotation 13 perpendicular to the axial direction of the coil is pivotally mounted.
  • a tappet 8 which can be actuated in pulses in the direction of the arrow 7 with a drive device (not shown), applies a force pulse to the fixing leg 4b of the core 4 each time the drive device is excited, the magnet system with the holding device 10 deflecting in the direction of the arrow 14 can.
  • the next force pulse can be applied.
  • a damping element 16 can be provided, which limits the deflection of the system and dampens the vibration.
  • the actual counterforce is generated by the inertia of the yoke and the coil.
  • the coil axis and the axis of rotation do not necessarily have to lie horizontally, but can assume any other positions in space.
  • the position of the pole end 4a of the core or of the armature 5 resting on the pole end can be measured with a probe 17.
  • the core can be driven further into the yoke with further force pulses of the same or changed intensity.

Landscapes

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Abstract

Das Elektromagnetsystem besitzt ein abgewinkeltes Joch (3) und einen runden Kern (4), der von seinem Polende (4a) her gleichbleibenden Querschnitt besitzt, zu seinem Befestigungsende (4b) hin jedoch einen nach außen erweiterten Kegelabschnitt (4c) aufweist. Der Kern (4) wird mit seinem Polende (4a) voraus von der Außenseite in eine Bohrung (3c) des Joches eingesteckt und mit impulsartigen Stößen justiert und fixiert. Dadurch ist ein gleichmäßig zuverlässiger Festsitz mit relativ geringen Fügekräften erreichbar. Das Einschlagen des Kerns mit Kraftimpulsen erfordert keine Gegenlage des Relaisaufbaus, da die Gegenkraft hauptsächlich von der Massenträgheit des Joches und des Spulensystems erzeugt wird.

Description

Elektromagnetsystem sowie Verfahren und Vorrichtung zum Fügen von Kern und Joch bei dem Elektromagnetsystem
Die Erfindung betrifft ein Elektromagnetsystem, insbesondere für ein Relais, mit einem abgewinkelten Joch und mit einem Kern, der mit einem Polende einem Anker gegenübersteht und mit einem Befestigungsende in einer Bohrung eines Jochschenkels mit Preßsitz befestigt ist. Außerdem betrifft die Erfindung ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Fügen von Kern und Joch bei diesem Elektromagnetsystem.
Elektromagnetsysteme mit einer auf einem Spulenkörper befind¬ lichen Wicklung, einem axial durch den Spulenkörper verlaufen¬ den Kern und einem die Spule auf zwei Außenseiten umgebenden, abgewinkelten Joch sind allgemein bekannt und üblich. Dabei wird der Kern in der Regel mit seinem Befestigungsende voraus von der Polseite her durch den Spulenkδrper in die Bohrung des Jochschenkels eingedrückt und unter Umständen durch zusätzli¬ che Maßnahmen, wie Verkerben oder Verschweißen, an der Außen¬ seite des Joches fixiert. Diese Einsteckrichtung ist bei den meisten Magnetsystemen schon deshalb erforderlich, weil zur Vergrößerung der Polfläche der Kern am Polende einen vergrö¬ ßerten Querschnitt besitzt, mit welchem er nicht von der Joch¬ seite her eingeschoben werden könnte. Diese herkömmliche Art der Kernbefestigung ist auch zweckmäßig, wenn die Spulenkör- peröffnung von der Polseite bzw. Ankerseite her ohne weiteres zugänglich ist. Der Anker kann in diesen Fällen allerdings erst nach dem Einschieben des Kerns aufgesetzt werden, wobei eine Justierung der Polfläche, beispielsweise bündig zur La¬ gerkante des Joches, in der Regel vor dem Einsetzen des Ankers erfolgen muß. Eine nach der Montage des Ankers erwünschte Ju- stierung des Arbeitsluftspaltes durch Verschieben des Kerns ist in der Regel nur unter erschwerten Bedingungen durchführ¬ bar. Aus der US-PS 4,720,909 ist bereits ein Verfahren zum Einpres¬ sen eines Kerns in eine Jochbohrung bekannt, wobei an dem Jochschenkel zunächst ein die Bohrung umgebender Ringwulst an¬ geformt wird, so daß die Befestigungsstrecke zwischen Joch- Schenkel und Kern verlängert wird. Dort ist auch bereits be¬ schrieben, den Kern zum Befestigungsende hin leicht konisch zu gestalten, und zwar im Sinne eines sich zum Ende hin verklei¬ nernden Querschnitts, um das Einstecken in die Jochbohrung zu erleichtern. Auch in diesem Fall aber muß das Einstecken von der Polseite her erfolgen, da der Kern am polseitigen Ende ei¬ ne im Querschnitt vergrößerte Polplatte aufweist.
Für verschiedene Anwendungsfälle ist es jedoch konstruktiv nicht möglich, den Kern von der Anker- bzw. Polseite her ein- zustecken, beispielsweise, wenn der Anker aus bestimmten Grün¬ den vor dem Kern montiert werden soll oder wenn zwei Magnetsy¬ steme mit geringem Abstand zwischen beiden Kernen miteinander fluchtend auf einem gemeinsamen Grundkörper befestigt werden sollen. Für solche Fälle ist es aus der DE-OS 31 48 052 be- reits bekannt, den Spulenkern von der Jochschenkelseite her einzustecken und dann mit Hilfe eines Feingewindes auf ein be¬ stimmtes Maß einzuschrauben. Ein solches Feingewinde zur Befe¬ stigung zwischen Kern und Joch erfordert jedoch sowohl in der Herstellung der Einzelteile als auch bei der Montage und Ju- stierung einen erheblichen Aufwand.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Magnetsystem der eingangs genannten Art zu schaffen, bei dem der Kern auf einfache Weise durch die Bohrung des Jochschenkels eingesetzt und zuverlässig und sicher maßgenau befestigt werden kann. Außerdem sollen mit der Erfindung ein Verfahren zum Fügen von Kern und Joch sowie eine hierfür geeignete Vorrichtung angegeben werden.
Erfindungsgemäß ist ein Elektromagnetsystem zur Lösung dieser Aufgabe dadurch gekennzeichnet, daß der Kern von seinem Polen¬ de her bis in die Nähe des Befestigungsendes einen gleichblei¬ benden, durch die Bohrung des Jochschenkels steckbaren Quer- schnitt sowie zu seinem Befestigungsende hin einen konisch er¬ weiterten Kegelabschnitt aufweist und daß der Kern an dem Be¬ festigungsende mit einem den Bohrungsdurchmesser übersteigen¬ den Kerndurchmesser das Material des Joches durchdringt.
Bei dem erfindungsgemäßen Elektromagnetsystem ist also der Kern an seinem Befestigungsende im Gegensatz zu bekannten Ge¬ staltungen konisch erweitert, so daß er zunächst mit dem Pol¬ ende von der Außenseite durch die Bohrung des Jochschenkels und gegebenenfalls durch einen Spulenkörper hindurch einge¬ steckt werden kann, und daß erst am Ende der Einsteckbewegung eine Durchdringung von Kerndurchmesser und Bohrungsinnendurch¬ messer des Joches erfolgt. Durch die konische Gestaltung des Kernendes ergibt sich ein sehr guter Festsitz des Kerns im Joch mit einem verbesserten Kraft- und Formschluß sowie mit einer verbesserten Positioniergenauigkeit beider Teile. Da dieser Kern von der Jochseite her eingeschoben werden kann, kann beispielsweise das Joch mit dem Anker vormontiert werden, bevor der Kern eingefügt wird. Für den Festsitz wird vorzugs- weise das Befestigungsende des Kerns mit dem Konus so bemes¬ sen, daß die Ausdrückkraft des Kerns etwa 2/3 der Eindrück¬ kraft betätigt. Vorzugsweise besitzt der Kegelabschnitt gegen¬ über der Spulenachse eine Steigung von annähernd 1 bis 2β, vorzugsweise 1,5*. Der maximale Durchmesser des Kerns am Befe- stigungsende ist bei üblichen Relais-Magnetsystemen etwa 5 bis 10 % größer als der Durchmesser des Kerns im gleichbleibenden Bereich bzw. 3 bis 5 % größer als der Durchmesser der Jochboh¬ rung; der gleichbleibende Bereich des Kerns ist nämlich zur Erleichterung des Einsteckens im Durchmesser etwas geringer als die Jochbohrung. Für einen Spulenkern von beispielsweise 6 mm Durchmesser ergibt sich somit ein Kernübermaß gegenüber der Jochbohrung von etwa 0,2 bis 0,3 mm.
Ein erfindungsgemäßes Verfahren zum Fügen von Kern und Joch bei einem Elektromagnetsystem, wobei der Kern durch eine Boh¬ rung eines Jochschenkels gesteckt und durch Einpressen des Be¬ festigungsendes fixiert wird, ist dadurch gekennzeichnet, daß an dem über einen wesentlichen Teil seiner Länge gleichblei¬ bend dicken, durch die Bohrung des Jochschenkels passenden Kerns ein zum Befestigungsende erweiterter Kegelabschnitt an¬ geformt wird, dessen Durchmesser am Befestigungsende größer ist als der Durchmesser der Bohrung, daß der Kern mit seinem Polende voraus durch die Bohrung des Jochschenkels gesteckt wird und daß der Kern durch impulsartige Krafteinwirkung auf das Befestigungsende in seine Endposition gebracht wird. Durch dieses erfindungsgemäße Verfahren wird der Kern zunächst mit wenig Kraft von der Jochrückseite her durch die Jochbohrung und gegebenenfalls eine Spulenkörperbohrung eingeschoben. Erst wenn das konisch erweiterte Befestigungsende in die Jochboh¬ rung eintritt, ist eine erhöhte Krafteinwirkung erforderlich, wobei durch das impulsweise Eintreiben des Kerns der Preßsitz gesteigert wird. Durch die Keilwirkung des Kegelabschnittes wird eine hohe Flächenpressung erzeugt, so daß der Festsitz sowie die magnetische Kopplung zwischen beiden Teilen Höchst¬ werte erreichen.
Im Gegensatz zu üblichen weggesteuerten Eindrückstempeln wird hier allein mit kinetischer Energie gearbeitet, die beispiels¬ weise von einem auf entsprechende Geschwindigkeit beschleunig¬ ten Stößel ausgeht, der auf den Kern aufschlägt. Durch die ho¬ he Flächenpressung stellt sich nach einiger Zeit zwischen Kern und Joch eine Vervielfachung der Anfangsfestigkeit ein, was durch eine Kaltfließbewegung der einander durchdringenden Oberflächen bewirkt wird. Die Festigkeit kann durch eine Wär¬ meeinwirkung von beispielsweise einer Stunde Dauer noch ver¬ bessert werden. Dabei wird die Festigkeit mit höheren Te pera- turen verbessert, wobei in der Regel durch den Kunststoffspu¬ lenkörper die Temperaturobergrenze bei etwa 200*C liegen wird. Auch die Festigkeit gegen Heraushebeln des Kerns aus dem Joch ist verbessert, da der kegelige Kern die Bohrung über die ge¬ samte Dicke des Joches lückenlos ausfüllt.
Die erfindungsgemäße Methode der impulsartigen Krafteinwirkung erfordert keine Gegenlage des Relaisaufbaus beim Einschieben des Kerns in seine Endstellung, da die Gegenkraft tatsächlich von der Massenträgheit des Joches und gegebenenfalls der Kup¬ ferwicklung der Spule erzeugt wird. Dabei genügt es, das Re¬ lais in relativ ungenauer Position schwenkbar zu haltern, um die geringen Erschütterungen durch die Einwirkung der Kraftim¬ pulse abzufangen. Die jeweils pro Kraftimpuls erzielbare Weg¬ verschiebung des Kerns kann über die Intensität der Impulse in einem weiten Bereich verändert werden, so daß eine hohe Posi¬ tioniergenauigkeit des Kerns zum Joch bzw. zum Spulenkörper erreichbar ist.
Eine vorteilhafte Vorrichtung zum Fügen von Kern und Joch nach dem erfindungsgemäßen Verfahren besitzt eine zangenförmige Halterung, welche das Magnetsystem aufzunehmen vermag und um eine zur Richtung der Spulenachse senkrechte Achse frei schwenkbar ist und eine Schlageinrichtung mit einem impulswei¬ se antreibbaren Stößel, welcher so einstellbar ist, daß er axial auf das Befestigungsende des Kerns auftrifft.
Die Erfindung wird nachfolgend an Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt
Figur 1 ein Relais-Magnetsystem mit einem erfindungsgemäß ge¬ stalteten und montierten Spulenkern,
Figur 2 eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemä¬ ßen Verfahrens in schematischer Darstellung.
Das in Figur 1 gezeigte Magnetsystem für ein Relais besitzt eine Wicklung 1 auf einem Spulenkörper 2, außerdem ein abge¬ winkeltes Joch 3 mit einem annähernd parallel zur Spulenachse liegenden ersten Jochschenkel 3a und einem senkrecht zur Spu¬ lenachse verlaufenden zweiten Jochschenkel 3b. Durch den zwei¬ ten Jochschenkel 3b und durch die Axialausnehmung des Spulen- körpers 2 ist ein Kern 4 gesteckt, der mit einem Polende 4a einem Anker 5 zugewandt ist und mit einem Befestigungsende 4b in einer Bohrung 3c des Jochschenkels 3b kraftschlüssig gehal- ten ist. Der Anker 5 ist mit einer nur schematisch gezeigten Blattfeder 6 gehalten, welche zugleich als Kontaktfeder dient. Diese Kontaktfeder arbeitet mit nicht dargestellten Gegenkon- taktelementen zusammen, welche erst nach dem Magnetsystem on- tiert werden.
Der Kern 4 besitzt über den größten Teil seiner Lange ein¬ schließlich des Polendes 4a einen gleichbleibend runden Quer¬ schnitt, der etwas geringer ist als die Bohrung 3c im Joch- Schenkel 3b. Lediglich im Bereich des Befestigungsendes 4b ist ein Kegelabschnitt 4c angeformt, der sich zum Befestigungsende hin mit einer Steigung von ca. 1,5* konisch erweitert.
Bei der Montage wird der Kern 4 mit seinem Polende 4a voraus in Richtung des Pfeiles 7 zunächst in die Bohrung 3c des Joch¬ schenkels 3b und dann durch die Innenbohrung des Spulenkörpers 2 eingesteckt, wobei zunächst wenig Kraft erforderlich ist. Erst wenn der Kegelabschnitt 4c mit dem Jochschenkel 3b in Be¬ rührung kommt, sind etwas höhere Fügekräfte erforderlich. Die- se Fügekräfte werden impulsartig mit einem Stößel 8 (siehe Fi¬ gur 2) auf das Befestigungsende 4b aufgebracht. Der Stößel kann dabei in einer kalottenförmigen Vertiefung 4d des Kerns auftreffen, welche zugleich eine Markierung für das Befesti¬ gungsende des Kerns darstellt; die konische Erweiterung an diesem Ende ist so gering, daß sie mit bloßem Auge nicht ohne weiteres erkennbar ist. In der Nähe des Polendes 4a besitzt der Kern außerdem nasenartige oder rippenförmige Vorsprünge 9, die eine Sicherung zwischen Kern und Spulenkörper gegen Axial¬ verschiebung bewirken.
Figur 2 zeigt schematisch eine Vorrichtung zum Fü en von Kern und Joch für ein Magnetsystem nach Figur 1. Dabei wird das Ma¬ gnetsystem von Figur 1 mit bereits vormontiertem Anker 5 in einer zangenförmigen Haltevorrichtung 10 zwischen zwei Backen 11 und 12 so aufgenommen, daß die Spulenachse waagerecht liegt, wenn die Haltevorrichtung 10 über eine Lagerung 12 um eine zur Achsrichtung der Spule senkrechte Drehachse 13 schwenkbar gelagert ist. Ein mit einer nicht dargestellten An¬ triebsvorrichtung in Richtung des Pfeiles 7 impulsweise betä¬ tigbarer Stößel 8 bringt bei jeder Erregung der Antriebsvor¬ richtung einen Kraftimpuls auf das Befestigungsehde 4b des Kerns 4, wobei das Magnetsystem mit der Haltevorrichtung 10 in Richtung des Pfeiles 14 ausweichen kann. Wenn das System zu¬ rückgeschwungen ist und an dem Ruheanschlag 15 anliegt, kann der nächste Kraftimpuls aufgebracht werden.
Zur Dämpfung der Schwingungen des Magnetsystems mit der Halte¬ vorrichtung 10 kann ein Dämpfungselement 16 vorgesehen werden, welches die Auslenkung des Systems begrenzt und die Schwingung dämpft. Die eigentliche Gegenkraft wird jedoch von der Massen¬ trägheit des Joches und der Spule erzeugt. Bei entsprechender Auslegung der Dämpfungsvorrichtung müssen die Spulenachse und die Drehachse nicht unbedingt waagerecht liegen, sondern kön¬ nen beliebige andere Lagen im Raum einnehmen.
Nach jeweils einem oder mehreren Kraftimpulsen kann die Lage des Polendes 4a des Kerns bzw. des auf dem Polende aufliegen¬ den Ankers 5 mit einem Meßtaster 17 gemessen werden. Je nach dem Meßergebnis kann der Kern mit weiteren Kraftimpulsen glei¬ cher oder veränderter Intensität weiter in das Joch einge¬ schlagen werden.

Claims

Patentansprüche
1. Elektromagnetsystem mit einem abgewinkelten Joch (3) und mit einem Kern (4), der mit einem Polende (4a) einem Anker (5) gegenübersteht und mit einem Befestigungsende (4b) in einer Bohrung eines Jochschenkels (3b) mit Preßsitz befestigt ist, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß der Kern (4) von seinem Polende (4a) her bis in die Nähe des Befesti¬ gungsendes (4b) einen gleichbleibenden, durch die Bohrung (3c) des Jochschenkels (3b) steckbaren Querschnitt sowie zu seinem Befestigungsende (4b) hin einen konisch erweiterten Kegelab¬ schnitt (4c) aufweist und daß der Kern (4) an dem Befesti¬ gungsende (4b) mit einem den Bohrungsdurchmesser übersteigen¬ den Kerndurchmesser das Material des Joches durchdringt.
2. Magnetsystem nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n ¬ z e i c h n e t , daß der Kegelabschnitt (4c) gegenüber der Spulenachse eine Steigung von annähernd 1 bis 2β, vorzugsweise 1,5*, aufweist.
3. Magnetsystem nach Anspruch 1 oder 2, d a d u r c h g e ¬ k e n n z e i c h n e t , daß der maximale Durchmesser des Kerns (4) an seinem Befestigungsende (4b) etwa 5 bis 10 % grö¬ ßer ist als der Durchmesser im gleichbleibenden Bereich bzw. 3 bis 5 % größer als der Durchmesser der Jochbohrung (3c).
4. Magnetsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 3, d a - d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß das Befesti¬ gungsende des Kerns stirnseitig eine Markierung, insbesondere eine kalottenförmige Vertiefung (4d), aufweist.
5. Magnetsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 4, d a - d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß der Kern (4) in der Nähe seines Polendes Halteelemente (9), insbesondere Haltenasen, auf seiner Manteloberfläche aufweist, die mit dem Material eines Spulenkörpers (2) ineinandergreifen und eine relative Axialverschiebung zwischen Kern und Spulenkörper ver¬ hindern.
6. Verfahren zum Fügen von Kern und Joch bei einem Elektroma¬ gnetsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei der Kern (4) durch eine Bohrung (3c) eines Jochschenkels (3b) gesteckt und durch Einpressen des Befestigungsendes (4b) fixiert wird, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß an dem über einen wesentlichen Teil seiner Länge gleichbleibend dik- ken, durch die Bohrung (3c) des Jochschenkels (3b) passenden Kerns (4) ein zum Befestigungsende erweiterter Kegelabschnitt (4c) angeformt wird, dessen Durchmesser am Befestigungsende (4b) größer ist als der Durchmesser der Bohrung (3c), daß der Kern (4) mit seinem Polende (4a) voraus durch die Bohrung (3c) des Jochschenkels (3b) gesteckt wird und daß der Kern (4) durch impulsartige Krafteinwirkung auf das Befestigungsende (4b) in seine Endposition gebracht wird.
7. Verfahren nach Anspruch 6, d a d u r c h g e k e n n ¬ z e i c h n e t , daß die Krafteinwirkung auf das Befesti¬ gungsende (4b) ohne starre Gegenlage für das Magnetsystem er¬ folgt.
8. Verfahren nach Anspruch 6 oder 7, d a d u r c h g e ¬ k e n n z e i c h n e t , daß der Kegelabschnitt (4c) gegen¬ über der Bohrung (3c) so bemessen wird, daß die Ausdrückkraft des Kerns etwa 2/3 der Eindrückkraft beträgt.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 8, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß vor dem jeweils nächsten Kraftimpuls die Rückkehr des Magnetsystems in seine Ausgangs¬ lage abgewartet wird.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 9, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß das Magnetsystem während der impulsartigen Krafteinwirkung um eine waagerechte, zur Achsrichtung der Spulenachse senkrechte Achse (13) frei schwenkbar aufgehängt wird.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 10, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Auslenkung des Magnet¬ systems nach den Kraftimpulsen jeweils durch zusätzliche Ma߬ nahmen (16) gedämpft wird.
12. Vorrichtung zum Fügen von Kern und Joch nach dem Verfahren gemäß den Ansprüchen 6 bis 11, g e k e n n z e i c h n e t d u r c h eine zangenförmige Haltevorrichtung (10), welche das Magnetsystem (3, 4) aufzunehmen vermag und um eine zur Richtung der Spulenachse senkrechte Achse (13) frei schwenkbar ist und eine Schlageinrichtung mit einem impulsweise antreib¬ baren Stößel (8), welche so einstellbar ist, daß er axial auf das Befestigungsende des Kerns (4) auftrifft.
13. Vorrichtung nach Anspruch 12, d a d u r c h g e - k e n n z e i c h n e t , daß die Intensität der mit dem Stößel (8) erzeugbaren Kraftimpulse einstellbar ist.
14. Vorrichtung nach Anspruch 12 oder 13, g e k e n n - z e i c h n e t d u r c h eine Schwingungen des Magnet¬ system in Schlagrichtung (7) reduzierende Dämpfungsvorrichtung (16).
15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 14, g e - k e n n z e i c h n e t d u r c h eine wahlweise das
Polende (4a) des Kerns mittelbar oder unmittelbar abtastende Meßeinrichtung (17).
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