Elektromagnet mit Wärmeableitkörper

Abstract

 Erfindungsgemäß wird der Elektromagnet (1) mit einem Wärmeableitkörper (2) versehen, der mit zwei Schenkeln großflächig an zwei die Spule (3) umgebenden Metallaußenflächen (5) anliegt und mindestens eine zum Wärmetransport dienende Außenfläche (8,9) aufweist.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung bezieht sich auf einen Elektromagneten mit einer Spule, mit mindestens zwei diese Spule umgebenden Metallaußenflächen und mit einem Wärmeableitkörper mit mindestens einer zum Wärmetransport dienenden Außenfläche.

[0002] Die DE-H 97 10 VII c/21g - 25.9.52 offenbart einen Elektromagneten einer Spule mit mindestens zwei diese Spule umgebenden Metallaußenflächen und mit einem Wärmeableitkörper mit mindestens einer zum Wärmetransport dienenden Außenfläche.

[0003] Dabei erfolgt die Kühlung des Elektromagneten über den Flansch, an den eine gut wärmeleitende Metallplatte mit einer Rippenanordnung angebracht ist.

[0004] Elektromagneten finden bei Schaltgeräten, insbesondere Sicherheitspositionsschaltern, vielfältige Anwendung. Bei Dauereinschaltung des Elektromagneten erwärmt sich dieser und kann zu einer unzulässigen Aufwärmung des Geräts führen. Um dies zu verhindern, wurden bisher unterschiedliche Lösungen angewandt. Eine Möglichkeit besteht darin, relativ große Metallgehäuse zu verwenden, mit denen der Elektromagnet direkt verschraubt wird. Die Wärme wird hier gut in die Gehäusewände abgeleitet. Allerdings muß hier für eine Abdichtung der Verschraubung gegen Eindringen des Wassers gesorgt werden. Alternativ werden großvolumige Elektromagneten verwendet, die relativ teuer sind und vor allem das Gerät vergrößern und schwerer machen. Diese Magnete haben außerdem einen Anker mit großer Masse, der Probleme hinsichtlich Stößen, Schocks oder Vibrationen nach sich zieht.

[0005] Eine weitere Möglichkeit besteht darin, den Elektromagneten mit einer geeigneten elektronischen Ansteuerung zu versehen, die nur während des kurzen Anzugsmoments den Magneten mit hoher Leistung versorgt und danach auf eine geringere Halteleistung zurückschaltet. Allerdings ist diese Lösung mit hohen Kosten für die Elektronik verbunden, die zudem empfindlich ist. Schließlich ist noch eine Lösung mit einem Anzugs- und einem Haltemagneten in Verbindung mit einer entsprechenden Umschaltelektronik bekannt.

[0006] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Elektromagneten der oben genannten Art mit einem Wärmeableitsystem zu versehen, das eine gute Ableitung der Wärmeenergie ermöglicht und somit eine unzulässige Erwärmung verhindert.

[0007] Die Aufgabe wird dadurch gelöst, daß der Wärmeableitkörper den Elektromagneten mindestens teilweise umgreift, und daß der Wärmeableitkörper zwei Schenkel mit jeweils einer Innenfläche aufweist, die an einer der Metallaußenflächen großflächig anliegt.

[0008] Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind den Unteransprüchen zu entnehmen.

[0009] Wird der Wärmeableitkörper U-förmig ausgeführt, so stehen zusätzliche Wärmeableitflächen zur Verfügung, und es kann innerhalb des Wärmeableitkörpers ein entsprechend guter Wärmeausgleich stattfinden.

[0010] Vorteilhafter Weise ist der Elektromagnet in einem Gehäuse eines elektrischen Schaltgeräts, insbesondere eines Positionsschalters, mit Gehäusewänden eingebaut, und der Wärmeableitkörper bildet mindestens zu einer der Gehäusewände eine Wärmebrücke.

[0011] Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform besteht, wenn die Schenkel jeweils eine Wärmebrücke zu einer der Gehäusewände bilden. Dies wird besonders vorteilhaft erreicht, wenn die Schenkel mit ihrer Außenfläche jeweils an einer der Gehäusewände großflächig anliegen.

[0012] Um die Wärmeabführung weiterhin zu verbessern, ist es vorteilhaft, wenn der die Schenkel verbindende Steg eine Wärmebrücke zu einer der Gehäusewände bildet, was vorteilhaft dadurch erreicht wird, daß der die Schenkel verbindende Steg an einer der Gehäusewände großflächig anliegt. Dies kann z.B. der Gehäuseboden sein, der bei Verschraubung auf einer Metallplatte einen besonders guten Wärmetransport sicherstellt.

[0013] Ist eine mit dem Wärmeleitkörper in Formschluß stehende Halteplatte mit ersten Anformungen zur Justage des Elektromagneten vorgesehen, so wird auf einfache Weise die Justage des Elektromagneten in Bezug auf den Wärmeableitkörper erreicht.

[0014] Vorteilhafterweise weist die Halteplatte zwei Anformungen zur Aufnahme von Anschlußklemmen auf, wodurch auf einfache Weise der Anschluß der Spule ermöglicht wird.

[0015] Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden anhand einer Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

FIG 1

eine perspektivische Darstellung eines Elektromagneten und eines zugehörigen Wärmeableitkörpers,

FIG 2

eine Draufsicht auf ein Gehäuse mit eingebautem Elektromagneten und Wärmeableitkörper,

FIG 3

eine Schnittansicht eines Gehäuses mit Elektromagneten und Wärmeableitkörper und

FIG 4,5

Ansichten einer zum Anschluß und Justierung des Elektromagneten dienenden Halteplatte.

[0016] In Figur 1 ist ein Elektromagnet 1 mit einem zugehörigen Wärmeableitkörper 2 dargestellt. Der Elektromagnet 1 weist eine Spule 3 und ein diese umgebendes Joch 4 mit Metallaußenflächen 5 auf. Der Wärmeableitkörper 2 ist hier U-förmig mit zwei Schenkeln 6 und einem diese verbindenden Steg 7 ausgeführt. Die Außenfläche des Stegs 7 trägt das Bezugszeichen 8, die Außenflächen der Schenkel 6 tragen das Bezugszeichen 9. Die Innenflächen 10 der Schenkel 6 liegen im zusammengebauten Zustand großflächig an den Metallaußenflächen 5 an, so daß ein guter Wärmetransport zwischen dem Joch 4 und dem Wärmeableitkörper 2 möglich ist.

[0017] In den Figuren 2 und 3 ist der Einsatz des Elektromagneten 1 mit dem Wärmeableitkörper 2 bei einem elektrischen Schaltgerät mit einem Gehäuse 11 dargestellt. Dies kann z.B. das gekapselte Gehäuse eines Positionsschalters sein. Figur 2 zeigt die Einbaulage des Elektromagneten 1 mit dem U-förmigen Wärmeableitkörper 2, dessen Schenkel mit den Außenflächen 9 großflächig an den Gehäusewänden 12 anliegen.

[0018] Der Steg 7 des U-förmigen Wärmeableitkörpers 2 berührt mit seiner Außenfläche 8 großflächig den Boden 13 des Gehäuses 11.

[0019] Um eine gute Wärmeleitung zu erreichen, ist es wichtig, daß der Wärmeableitkörper 2 plan, flächig und kraftschlüssig die angrenzenden Flächen 12 und 13 berührt. Durch Einbringen einer Wärmeleitpaste an den Übergangsflächen kann bei Bedarf der Wärmefluß weiter verbessert werden. Durch geschickte Ausformung des Wärmeableitkörpers 2 wird erreicht, daß der Außenkontakt zum Gehäuse 11 erheblich größer als die Kontaktfläche zum Elektromagneten 1 ist.

[0020] Die Wärmekontaktierung des Gehäusebodens 13 ist besonders günstig, wenn das Gehäuse 11 auf metallene, gut die Wärme ableitende Flächen montiert wird.

[0021] Zwischen dem Eltkromagneten 1 und dem Verbindungssteg 7 des U-förmigen Wärmeableitkörpers ist eine Halteplatte 14 gemäß FIG 3 eingelegt, die Anformungen 15 zur Aufnahme von Anschlußklemmen zum Anschluß der Spule 3 des Elektromagneten 1 aufweist. Die zumindest teilweise mit dem U-förmigen Wärmeableitkörper 2 in Formschluß stehende Halteplatte 14 weist weitere Anformungen 16 zur Justage des Elektromagneten 1 auf.

Ansprüche

1. Elektromagnet (1) mit einer Spule (3), mit mindestens zwei diese Spule (3) umgebenden Metallaußenflächen (5) und mit einem Wärmeableitkörper (2) mit mindestens einer zum Wärmetransport dienenden Außenfläche (8,9) dadurch gekennzeichnet, daß der Wärmeableitkörper (2) den Elektromagneten (1) mindestens teilweise umgreift, und daß der Wärmeableitkörper (2) zwei Schenkel (6) mit jeweils einer Innenfläche (10) aufweist, die an einer der Metallaußenflächen (5) großflächig anliegt.

2. Elektromagnet nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Wärmeableitkörper (2) U-förmig ausgebildet ist.

3. Elektromagnet nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Elektromagnet (1) in einem Gehäuse (11) eines elektrischen Schaltgeräts, insbesondere eines Positionsschalters, mit Gehäusewänden (12,13) eingebaut ist, und daß der Wärmeableitkörper (2) mindestens zu einer der Gehäusewände (12,13) eine Wärmebrücke bildet.

4. Elektromagnet nach einem der vorangehenden Ansprüche , dadurch gekennzeichnet, daß die Schenkel (6) jeweils eine Wärmebrücke zu einer der Gehäusewände (12) bilden.

5. Elektromagnet nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Schenkel (6) mit ihrer Außenfläche (9) jeweils an einer der Gehäusewände (12) großflächig anliegen.

6. Elektromagnet nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der die Schenkel (6) verbindende Steg (7) eine Wärmebrücke zu einer der Gehäusewände (13) bildet.

7. Elektromagnet nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der die Schenkel (6) verbindende Steg (7) an eine der Gehäusewände (13) großflächig anliegt.

8. Elektromagnet nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine mit dem Wärmeableitkörper (2) in Formschluß stehende Halteplatte (14) mit ersten Anformungen (16) zur Justage des Elektromagneten (1) vorgesehen ist.

9. Elektromagnet nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Halteplatte mit zweiten Anformungen (15) zur Aufnahme von Anschlußklemmen versehen ist.

Zeichnung