[0001] Die Erfindung bezieht sich auf einen Elektromagnet mit einem Magnetkörper, der mit
einem Tubusrohr verbunden ist, wobei Mittel zur Befestigung des Magnetkörpers am Tubusrohr
vorgesehen sind und der Elektromagnet wenigstens ein einerseits das Tubusrohr, andererseits
den Magnetkörper kontaktierendes, elektrisch leitendes Element zur elektrischen Verbindung
von Tubusrohr und Magnetkörper aufweisen.
[0002] Elektromagnete mit einem Tubusrohr und einem daran angeordneten Magnetkörper sind
bekannt. Zur Verbindung von Magnetkörper und Tubusrohr wird der Magnetkörper auf das
Tubusrohr aufgesteckt, aufgeschoben oder aufgepresst und so mehr oder weniger dauerhaft
mit dem Tubusrohr verbunden. Das Tubusrohr dient dabei als Führung von einem Magnetanker,
der durch Beaufschlagung mit elektrischem Strom bewegbar ist.
[0005] Elektromagnete weisen in der Regel einen Schutzleiter auf, der so angebracht wird,
dass eine elektrische Verbindung zwischen den metallischen Bestandteilen des Elektromagneten
und dem Erdreich hergestellt ist. Besonders wichtig ist hierbei, dass der Schutzleiter
alle metallischen Bestandteile des Elektromagneten kontaktiert. Bei herkömmlichen
Elektromagneten, die einen auf das Tubusrohr aufgesteckten oder aufgepressten Magnetkörper
aufweisen, tritt bei lange anhaltendem Gebrauch, der nicht selten mit Vibrationen
einhergeht, eine Trennung der Verbindung zwischen Tubusrohr und Magnetkörper auf.
Mit dieser Trennung wird oftmals auch der Schutzleiter unterbrochen, so dass keine
ausreichende Erdung des Elektromagneten mehr gegeben ist. Zudem kann, bedingt durch
die Tatsache, dass sich der Magnetkörper vom Tubusrohr löst, auch eine Funktionsstörung
des Elektromagneten auftreten, die im Dauereinsatz unerwünscht ist und zu Stillstandszeiten
sowie zu Reparaturaufwand und damit verbundenen Kosten führt.
[0006] Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Elektromagneten mit einem Tubusrohr
als Führung für einen Magnetanker und einem Magnetkörper, der mit dem Tubusrohr verbunden
ist, zur Verfügung zu stellen, der eine zuverlässige Verbindung zwischen Tubusrohr
und Magnetkörper aufweist.
[0007] Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch einen Elektromagneten nach Anspruch 1 gelöst,
d.h. dadurch dass ein Elektromagnet zur Verfügung gestellt wird, der ein Tubusrohr
als Führung für einen Magnetanker und einen Magnetkörper umfasst. Beim erfindungsgemäßen
Elektromagneten ist, wie bereits aus dem Stand der Technik bekannt, der Magnetkörper
mit dem Tubusrohr verbunden und wenigstens ein Mittel zur Befestigung des Magnetkörpers
am Tubusrohr vorgesehen, wobei der Elektromagnet wenigstens ein einerseits das Tubusrohr
und andererseits den Magnetkörper kontaktierendes, elektrisch leitendes Element zur
elektrischen Verbindung von Tubusrohr und Magnetkörper aufweist. Über das Mittel kann
eine zuverlässige und dauerhafte Verbindung zwischen Tubusrohr und Magnetkörper hergestellt
werden. Um hierbei auch sicherzustellen, dass eine Erdung des Elektromagneten, aufgrund
eines ununterbrochenen elektrischen Kontakts von Magnetkörper und Tubusrohr gegeben
ist und hier Ströme abgeleitet werden können, weist das Mittel wenigstens ein elektrisch
leitendes Element zur elektrischen Verbindung von Tubusrohr und Magnetkörper auf.
Das elektrisch leitende Element kontaktiert dabei einerseits das Tubusrohr und andererseits
den Magnetkörper. Das elektrisch leitende Element kontaktiert dabei metallische Flächen
des Tubusrohr beziehungsweise des Magnetkörpers, so dass hier ein Strom ungehindert
fließen kann. Das elektrisch leitende Element ist als Scheibe, insbesondere Federscheibe,
Wellenscheibe, Lappenscheibe, Zahnscheibe, oder als Ring, insbesondere als Federring,
Lappenring, Zahnring oder Sprengring, ausgebildet und die Scheibe oder der Ring weisst
am Innen- und/oder Außenumfang angeordnet radiale Ausbrechungen auf, und der zwischen
den Ausbrechungen verbleibende Scheiben- oder Ringkörper ist im Wechsel in Richtung
des Tubusrohres bzw. des Magnetkörpers gebogen ausgebildet.
[0008] Das im Elektromagneten zum Einsatz kommende Mittel zur Befestigung von Magnetkörper
und Tubusrohr beziehungsweise zur Festlegung des Magnetkörpers am Tubusrohr kann als
Mutter oder Kappe ausgeführt sein.
[0009] Wird das Mittel als Mutter ausgeführt, so wird diese nach dem Aufstecken oder Aufschieben
beziehungsweise Verstemmen des Magnetkörpers mit dem Tubusrohr auf das Tubusrohr,
das hierzu günstigerweise ein entsprechendes Gewinde aufweist, aufgeschraubt. Alternativ
hierzu besteht auch die Möglichkeit, dass der Magnetkörper ein beispielsweise angesetztes
oder eingeformtes Gewinde aufweist, das mit einem entsprechenden Gegengewinde der
Mutter in Eingriff gebracht wird. Dabei besteht auch die Möglichkeit, dass an der
Mutter ein Gewinde angefügt ist, das somit die Mutter überragt und von einer Oberfläche
der Mutter vorsteht und in einer Ausnehmung im Magnetkörper, die beispielsweise das
Tubusrohr umschließt, eingeschraubt wird. Es besteht selbstverständlich auch die Möglichkeit,
dass insgesamt zwei Gewinde vorgesehen sind, ein radial angeordnetes Gewinde am Tubusrohr
und ein axial angeordnetes Gewinde im Magnetkörper und die Mutter entsprechende Gegengewinde
aufweist und somit sowohl mit dem Tubusrohr als auch mit dem Magnetkörper verbunden
beziehungsweise verschraubt werden kann.
[0010] Die genannten Mittel zur Befestigung erlauben alle eine zuverlässige Verbindung zwischen
dem Tubusrohr und dem Magnetkörper und können zudem besonders einfach und damit kostengünstig
angeordnet und hergestellt werden.
[0011] Um eine elektrische Verbindung von Tubusrohr und Magnetkörper sicherzustellen, weist
der Elektromagnet ein elektrisch leitendes Element auf, wobei das elektrisch leitende
Element mit dem Mittel zur Befestigung verbunden oder in dieses integriert ist. Eine
Verbindung oder Integration des elektrisch leitenden Elementes in dem Mittel beziehungsweise
mit dem Mittel kann dabei fest oder lösbar ausgebildet werden. Selbstverständlich
besteht auch die Möglichkeit, dass eine feste Verbindung zwischen elektrisch leitendem
Element und Mittel zur Befestigung erst durch oder beim Aufsetzen, Aufstecken, Aufschrauben
oder Aufklemmen des Mittels zur Befestigung auf Tubusrohr beziehungsweise Magnetkörper
erstellt wird. Darüber hinaus können die elektrisch leitenden Elemente beziehungsweise
das elektrisch leitende Element bereits vorab in dem Mittel zur Befestigung integriert
werden und eine elektrisch leitende Aktivierung des Elementes erst beim oder nach
dem Aufschrauben, Aufklemmen, Aufsetzen, Aufstecken oder sonstigen Anordnen des Mittels
am Tubusrohr beziehungsweise am Magnetkörper durchgeführt werden.
[0012] Als günstig wird in diesem Zusammenhang angesehen, wenn das elektrisch leitende Element
als Scheibe ausgebildet ist. Hierbei bieten sich beispielsweise Ausführungen als Federscheibe,
Wellenscheibe oder Lappenscheibe an, die zum einen eine Sicherung des Befestigungsmittels
und andererseits eine dauerhafte und besonders stabile elektrische Kontaktierung beziehungsweise
Verbindung der Magnetelemente gewährleisten können. Die Federscheibe, als eine Ausführungsform
der als elektrisch leitendes Element verwendbaren Scheibe wird dabei durch das Anbringen,
Aufklemmen, Aufschrauben oder Aufstecken des wie auch immer ausgeführten Mittels zur
Befestigung verformt und hierbei einerseits an das Tubusrohr und andererseits an den
Magnetkörper angelegt oder angepresst, so dass hier eine elektrische Verbindung gegeben
ist. Nach einem ähnlichen Prinzip funktioniert die Verwendung einer Wellen- oder Lappenscheibe,
wobei bei letzterer bereits verformte Bereiche vorgesehen sind, die zum einen am Tubusrohr
und zum anderen am Magnetkörper angelegt werden können, um hier die elektrische Verbindung
dieser Elemente zu verbessern. Neben der Ausführung des elektrisch leitenden Elementes
als Scheibe besteht auch die Möglichkeit, dieses als Ring auszuführen, der über das
Tubusrohr gesteckt und am Magnetkörper angelegt wird. Auch hier kann allein durch
den Ring bereits eine Festlegung des Magnetkörpers am Tubusrohr erfolgen, indem der
Ring als Mittel zur Befestigung einerseits und als elektrisch leitendes Element andererseits
dient. Der Ring wird dann entweder mit dem Tubusrohr oder mit dem Magnetkörper dauerhaft
verbunden, beispielsweise in eine entsprechende Ausnehmung, Nut oder Furche am Tubusrohr
oder Magnetkörper eingesetzt und dann mit dem Magnetkörper oder Tubusrohr verstemmt
oder verpresst. Hierdurch wird auch sichergestellt, dass das elektrisch leitende Element
in Grenzen flexibel bleibt und somit auf Bewegungen des Magnetkörpers am Tubusrohr
beziehungsweise Verschiebungen des Tubusrohrs im Magnetkörper reagieren kann, ohne
dass die elektrische Verbindung zwischen den Bestandteilen abreißt. Auch kann zur
weiteren Verbesserung der elektrischen Verbindung der Ring als Zahnring oder nach
Art einer Zahnscheibe ausgebildet sein. Beim Ansetzen, Aufsetzen, Aufstecken, Aufschrauben
oder Aufklemmen des Mittels zur Befestigung wird durch den Ring dann eine Beschädigung
der Oberfläche des Tubusrohrs oder des Magnetkörpers oder beider Bestandteile durchgeführt,
da der Ring beziehungsweise die Scheibe hierzu spezielle zahnartige Vorsprünge trägt.
Durch diese Beschädigung der Oberfläche wird die Kontaktfläche zwischen elektrisch
leitendem Element und Tubusrohr beziehungsweise Magnetkörper geschaffen oder vergrößert
und die elektrische Verbindung dadurch hergestellt oder verbessert.
[0013] Wenn eine lösbare oder feste Anordnung des elektrisch leitenden Elementes im Mittel
zur Befestigung im oder am Tubusrohr und/oder im oder am Magnetkörper vorgesehen ist,
so erweist es sich als besonders vorteilhaft, wenn hier eine insbesondere nutförmig
ausgebildete Ausnehmung vorgesehen ist, die zum Eingriff des elektrisch leitenden
Elementes dient. Diese nutförmige Ausnehmung kann bereits bei der Herstellung des
Tubusrohrs des Magnetkörpers oder des Befestigungsmittels in diesem vorgesehen werden
oder nachträglich hier eingeschnitten, eingeformt, eingefräst oder in sonstiger Art
und Weise eingebracht werden. So besteht beispielsweise die Möglichkeit, dass das
Mittel zur Befestigung aus einem Kunststoff gebildet wird. Hierbei kann bereits bei
der Herstellung, die beispielsweise in einem Spritzgussverfahren erfolgt, eine entsprechende
Ausnehmung in das Werkstück integriert oder eingeplant beziehungsweise eingeformt
werden. Bei dem Tubusrohr, das ebenfalls aus einem Kunststoffmaterial gebildet werden
kann, kann die Ausnehmung beziehungsweise Vertiefung oder Nut auch bereits im Herstellungsprozess
in das Werkstück eingebracht werden. Hier besteht jedoch selbstverständlich auch die
Möglichkeit, dass eine nachträgliche Einbringung der Ausnehmung erfolgt.
[0014] Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass das elektrisch leitende
Element lösbar oder fest an oder in dem Mittel zur Befestigung beziehungsweise an
dem Tubusrohr oder an dem Magnetkörper angeordnet ist. Dies bedeutet, dass das elektrisch
leitende Element an einem der genannten Bestandteile des Elektromagneten vorgesehen
ist und eine elektrische Verbindung nach dem Aufsetzen, Ansetzen, Aufschrauben, Aufstecken
oder sonstigen Verbinden von Tubusrohr und Magnetkörper und/oder dem Festlegen des
Mittels zur Befestigung durchgeführt wird. Um hier eine lösbare oder feste Verbindung
von elektrisch leitendem Element und Mittel zur Befestigung beziehungsweise Tubusrohr
oder Magnetkörper durchführen zu können, empfiehlt sich insbesondere eine Anordnung
durch Ankleben, Anschmelzen, Anlöten, Anschweißen oder dem formschlüssigen Ein- oder
Ansetzen des Elementes. Eine weitere Möglichkeit besteht im Einstemmen, also dem Herstellen
einer mechanischen Verbindung. Wird das Mittel zur Befestigung, der Magnetkörper oder
das Tubusrohr aus einem elektrisch nicht leitenden Material hergestellt beziehungsweise
weist dieses Bereiche auf, die elektrisch nicht leitend ausgebildet sind, so sieht
eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung vor, dass das elektrisch leitende Element
in das Mittel zur Befestigung, den Magnetkörper oder das Tubusrohr beziehungsweise
in Bereichen davon eingeformt vorliegt, so dass hier dennoch eine ausreichende und
zuverlässige sowie sichere elektrische Kontaktierung stattfinden kann. Es besteht
hier zur Einformung des elektrisch leitenden Elements die Möglichkeit, dieses beispielsweise
beim Herstellungprozess des Befestigungsmittels des Magnetkörpers oder des Tubusrohrs
mit in den Werkstückrohling einzuspritzen. Wird hier eine Gießform verwendet, so kann
das elektrisch leitende Element selbstverständlich auch mit der Vergussmasse umgossen
werden, um hierbei in das Mittel zur Befestigung, den Magnetkörper oder das Tubusrohr
eingeformt zu werden. Auch besteht selbstverständlich die Möglichkeit der nachträglichen
Anordnung des elektrisch leitenden Elements, indem dieses in das Mittel zur Befestigung,
den Magnetkörper oder das Tubusrohr eingeschmolzen wird. Das Einschmelzen kann dabei
in besonders einfacher Art und Weise dadurch erfolgen, dass das elektrisch leitende
Element elektrisch beaufschlagt wird und sich dabei erhitzt. Hierüber kann gleichzeitig
eine Funktionskontrolle des elektrisch leitenden Elementes durchgeführt werden.
[0015] Wie bereits vorher ausgeführt, wird das elektrisch leitende Element als verformbare
Scheibe oder verformbarer Ring ausgebildet. Daneben besteht auch die Möglichkeit,
dass das elektrisch leitende Element in sonstiger Weise ausgeführt wird und hierbei
auch verform- oder verspannbar ausgebildet ist. Eine Kontaktierung von Magnetkörper
und Tubusrohr erfolgt dann nach Verformen oder Verspannen des elektrisch leitenden
Elementes. Im Zuge des Verformens oder Verspannens des elektrisch leitenden Elementes
kann auch ein Eingriff des elektrisch leitenden Elementes in den Magnetkörper und/oder
das Tubusrohr stattfinden, so dass hier entweder erst durch den Eingriff ein elektrischer
Kontakt zu einer elektrischen Verbindung hergestellt wird oder aber durch den Eingriff
die bereits bestehende elektrische Kontaktierung weiter verbessert und stabilisiert
wird. Die Herstellung der elektrischen Verbindung sowie der Eingriff des elektrisch
leitenden Elementes in den Magnetkörper und/oder das Tubusrohr kann dabei vor, während
oder nach dem Verformen oder Verspannen vorgesehen sein. Dies bedeutet, dass das elektrisch
leitende Element zunächst lose, das heißt im Laufsitz oder Gleitsitz auf das Tubusrohr
oder den Magnetkörper aufgesetzt oder aufgebracht wird und dann, im Zuge eines Verformungs-
oder Verspannungsprozesses eine Festlegung des elektrisch leitenden Elementes erfolgt.
Im Zuge des Verformens oder des Verspannens des elektrisch leitenden Elementes kommt
es dann zur Herstellung oder Ausbildung eines elektrischen Kontakts beziehungsweise
zu dessen Verbesserung und Stabilisierung.
[0016] Das elektrisch leitende Element ist in einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung
so ausgeführt, dass eine radiale oder axiale Kontaktierung des Magnetkörpers erfolgt,
wobei auch andererseits eine axiale und/oder radiale Kontaktierung des Tubusrohrs
stattfindet. Selbstverständlich besteht auch die Möglichkeit, dass das elektrisch
leitende Element eines der Bestandteile, das heißt den Magnetkörper oder das Tubusrohr
radial kontaktiert und das den zweiten Bestandteil, das heißt, den Magnetkörper oder
das Tubusrohr andererseits axial kontaktiert. Eine axiale und radiale Kontaktierung
beispielsweise des Tubusrohrs kann dadurch erreicht werden, dass in diesem eine umlaufende
Ringnut vorgesehen ist, indem ein Teilbereich des elektrisch leitenden Elements eingreift
und ein weiterer Bereich des elektrisch leitenden Elementes dann in axialer Richtung
an dem Tubusrohr oberflächenparallel beziehungsweise umfangsparallel anliegt. Bezüglich
des Magnetkörpers besteht auch die Möglichkeit, dass ein Bereich des elektrisch leitenden
Elementes auf einer ersten Oberfläche des Magnetkörpers aufliegt und sich radial in
diese Oberfläche erstreckt, während ein zweiter Bereich koaxial zum Magnetkörper angeordnet
ist und an einer weiteren Oberfläche des Magnetkörpers axial anliegt.
[0017] Erfindungsgemäß ist auch vorgesehen, dass das als Scheibe oder Ring ausgebildete
elektrisch leitende Element beziehungsweise das Mittel zur Befestigung Schneiden,
Grate oder Schnittkanten aufweist, und somit eine Kontaktierungsfläche an dem Magnetkörper
und dem Tubusrohr beim Einsetzen, Ansetzen, Aufsetzen, Aufklemmen, Verspannen oder
Verstemmen selbständig herstellt.
[0018] Hierbei ist vorgesehen, dass die Schneiden durch Schnittkanten in das Material des
Magnetkörpers und/oder des Tubusrohres eingreifen, und hier eine Oberflächenschicht
abtragen und dauerhaft im Material des Magnetkörpers bzw. des Tubusrohres festgelegt
werden. Das elektrisch leitende Element wird dabei beispielsweise mit dem Magnetkörper
und dem Tubusrohr verzahnt bzw. krallt sich in diesem fest und reißt dabei bereichsweise
die Oberfläche des Tubusrohres und/oder des Magnetkörpers auf, wobei eine blanke Kontaktfläche
geschaffen oder vergrößert und die dauerhafte Leitfähigkeit gesichert wird.
[0019] Im Interesse einer Materialersparnis bei der Herstellung des elektrisch leitenden
Elementes kann die Ringstärke bzw. die Scheibendicke weitgehend reduziert werden,
so dass diese nur wenige Millimeter bis Zehntel-Millimeter misst. Die Scheibe oder
der Ring können auch als Folie ausgebildet werden. Erfindungsgemäss weist die Scheibe
oder der Ring am Innen- beziehungsweise Außenumfang angeordnete radiale Ausbrechungen
auf. Die Ausbrechungen sind dann als materialfreier Raum der Scheibe oder des Rings
zu verstehen. Zwischen den Ausbrechungen verbleiben Reste des Scheiben- oder Ringkörpers,
so dass die Scheibe oder der Ring letztlich nach Art eines Zahnringes mit Vorsprüngen
am Außen- sowie Innenumfang ausgebildet ist. Um nun eine zuverlässige und stabile
elektrische Verbindung zwischen dem Tubusrohr und dem Magnetkörper sicherstellen zu
können, sind die verbleibenden Reste des Ringkörpers im Wechsel in Richtung des Tubusrohrs
bzw. des Magnetkörpers gebogen und kontaktieren einerseits das Tubusrohr sowie andererseits
den Magnetkörper.
[0020] Da das elektrisch leitende Element dauernd stromführend ausgebildet ist, besteht
hier die Möglichkeit, dass sich Korossion bildet. Um dies zu verhindern, sieht eine
bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Elektromagneten vor, dass wenigstens
eine das elektrisch leitende Element einschließende Dichtung vorgesehen ist. Das elektrisch
leitende Element kann dabei beispielsweise zwischen wenigstens zwei in axialer Richtung
des Tubusrohrs angeordneten Dichtelementen angeordnet werden. Beim Zusammenbau bzw.
bei der Bildung des Elektromagneten wird zunächst der Magnetkörper auf das Tubusrohr
aufgeschoben oder aufgesteckt und an diesem bereits im Laufsitz oder Presssitz festgelegt.
Als nächstes wird eine erste Dichtung, beispielsweise ein Dichtring oder eine Dichtlippe
oder Dichtscheibe, auf das Tubusrohr aufgeschoben, wonach dann das Aufsetzen, Aufschieben,
Aufstemmen, Aufklemmen oder Aufschrauben des elektrisch leitenden Elements erfolgt.
Hernach wird eine zweite Dichtung, diese kann wiederum als Scheibe, Ring, Lippe oder
in sonstiger geeignet erscheinender Art und Weise ausgebildet sein, auf das Tubusrohr
aufgeschoben, womit das elektrisch leitende Element zwischen zwei in axialer Richtung
des Tubusrohr angeordneter Dichtelemente angeordnet wird. Alternativ oder zusätzlich
besteht selbstverständlich auch die Möglichkeit, dass das elektrisch leitende Element
in die Dichtung eingeformt oder eingespritzt ist, das heißt, im wesentlichen in die
Dichtung integriert vorliegt. Hierbei kann eine vollständige Umschließung des elektrisch
leitenden Elementes durch das Material der Dichtung bzw. durch die Dichtung selbst
vorgesehen werden. Ist dies der Fall, so durchbricht das elektrisch leitende Element
die Dichtung wenigstens abschnittsweise in radialer und axialer Richtung und kontaktiert
das Tubusrohr und den Magnetkörper. Bevorzugt erfolgt ein Durchbrechen oder Durchstoßen
der Dichtung erst beim Verformen oder Verspannen des elektrisch leitenden Elements.
Hierbei ist vorgesehen, dass das elektrisch leitende Element vollständig von Dichtmaterial
umgeben ist und so beispielsweise in nicht verbautem Zustand Form und Aussehen eines
Dichtrings oder einer Dichtscheibe aufweist. Nach dem Aufsetzen des Elements auf dem
Tubusrohr beziehungsweise nach Anordnen im Mittel zur Befestigung und nach dem Festlegen
im erfindungsgemäßen Elektromagneten wird im Zuge der Festlegung das Dichtmaterial
von dem im Inneren angeordneten elektrisch leitenden Element wenigstens abschnittsweise
sowohl radial als auch axial durchbrochen und somit eine Kontaktierung des Tubusrohrs
und des Magnetkörpers hergestellt. Um hier eine zufriedenstellende Durchbrechung vorzunehmen,
weist das elektrisch leitende Element günstigerweise entsprechende Schneiden, Grate
oder Vorsprünge auf, die in der Lage sind, durch das elastische Material der Dichtung
zu dringen. Es besteht auch die Möglichkeit, dass auf den Oberflächen der Scheibe
oder des Rings ein Dichtmaterial aufgeklebt, aufgespritzt, aufgeschweißt oder in sonstiger
Art und Weise angeordnet wird und so das elektrisch leitende Element bereits mit Dichtungen
versehen im Elektromagneten angeordnet werden kann. Auch hier besteht die Möglichkeit,
dass das elektrisch leitende Element die Dichtung nur bereichsweise durchbricht und
so eine nur bereichsweise elektrische Kontaktierung über das elektrisch leitende Element
durchgeführt wird. Eine bevorzugte Ausführungsform des im erfindungsgemäßen Elektromagneten
einsetzbaren elektrisch leitenden Elementes sieht vor, dass das elektrisch leitende
Element Eingriffsmittel, und hier beispielsweise Schneiden, vorspringende Grate oder
Schnittkanten aufweist, die eine Verletzung der Oberfläche des Magnetkörpers und/oder
des Tubusrohres durchführen, um hier die elektrische Kontaktierung herzustellen beziehungsweise
zu verbessern. Aufgrund dieses Eingriffes in die Oberfläche des Magnetkörpers beziehungsweise
des Tubusrohres wird jedoch eine korrosionsschützende Oxidschicht, die sich bei entsprechender
Behandlung auf den Oberflächen bildet, verletzt beziehungsweise entfernt, so dass
sich hier insbesondere an den Angriffspunkten beziehungsweise den Kontaktflächen der
Schneiden, Grate oder Schnittkanten Korrosionspunkte bilden. Um einen praktisch luftdichten
Abschluss des elektrisch leitenden Elementes gegenüber der umgebenden Atmosphäre zu
erreichen, ist in einer bevorzugten Ausführungsform des Elektromagneten die Anordnung
von Dichtungen im Mittel zur Befestigung vorgesehen, wobei die hier angeordneten Dichtungen
vom elektrisch leitenden Element beabstandet angebracht sind. Vorgesehen ist hierbei
eine erste Dichtung, die axial am Tubusrohr anliegt und eine zweite Dichtung, die
radial am Magnetkörper abdichtet. Zwischen diesen beiden Dichtungen, die beispielsweise
in entsprechenden Ausnehmungen oder Nuten im Mittel zur Befestigung eingelegt oder
eingebracht, beispielsweise eingespritzt oder eingeformt sein können, befindet sich
dann das elektrisch leitende Element und wird durch die Dichtungen, die beispielsweise
als Dichtring, Dichtstreifen, Dichtmasse oder Dichtband ausgebildet sein können, gegenüber
eindringender Feuchtigkeit geschützt. Die Dichtungen sind im Mittel zur Befestigung
beabstandet zum elektrisch leitenden Element angeordnet, so dass hier zu keiner Zeit
die Gefahr besteht, dass eine Verletzung der Dichtungen durch das teilweise scharfkantig
ausgebildete elektrisch leitende Element erfolgt. Günstigerweise sind die mit dem
erfindungsgemäßen Elektromagneten verwendbaren Dichtungen als O-Ringe, Dichtbänder,
Dichtlippen oder Dichtscheiben ausgebildet. Bei der - wie oben bereits genannten Anordnung
von zwei Dichtungen ober- und unterseits des elektrisch leitenden Elements - besteht
auch die Möglichkeit, dass wenigstens zwei Dichtungen einen Kontaktraum am Tubusrohr
oder im Magnetkörper bilden, in dem das elektrisch leitende Element angeordnet ist.
Die Dichtungen begrenzen dann den Kontaktraum nach zwei Seiten hin. Die Dichtungen
müssen dem elektrisch leitenden Element auch nicht unmittelbar am Elektromagneten,
das heißt am Tubusrohr und/oder am Magnetkörper zugeordnet angeordnet sein. Wichtig
ist, dass die Dichtungen das Eindringen von Flüssigkeit oder von Luft verhindern,
so dass keine Korrosion des elektrisch leitenden Elementes stattfinden kann.
[0021] Es besteht auch die Möglichkeit, dass das elektrisch leitende Element als sogenannter
Leitgummi ausgeführt wird. Dieser Leitgummi besteht dann aus mit Kohlenstoffpartikeln
gefülltem oder versetztem Gummimaterial. Das Verwenden eines Leitgummis bietet den
Vorteil, dass hier eine elastische Dauerverbindung durchgeführt werden kann, die auch
bei Vibration, wie diese an Elektromagneten auftritt, eine stabile und dauerhafte
elektrische Verbindung zwischen Tubusrohr und Magnetkörper sicherstellen kann. Zudem
übernimmt der Dichtgummi auch eine Abdichtfunktion für die Verbindungsstelle beziehungsweise
-fläche von Tubusrohr und Magnetkörper.
[0022] Als empfehlenswert wird auch angesehen, wenn eine unmittelbar am oder im elektrisch
leitenden Element angeordnete zusätzliche Dichtung vorgesehen ist. Diese Dichtung
kann dann dafür verwendet werden, das elektrisch leitende Element mit dem Mittel zur
Befestigung zu befestigen, zu verbinden oder zu verspannen und gleichzeitig abzudichten.
Dies erfolgt dadurch, dass sich in einer Verbindung von elektrisch leitendem Element
und Mittel zur Befestigung das Dichtelement verformt und im Zuge dieser Verformung
eine Verformung des elektrisch leitenden Elements durchgeführt wird, wobei dieses
in das Mittel zur Befestigung eingepresst oder dauerhaft eingesetzt und festgelegt
wird. Auch hier, wie bei allen anderen verwendeten Dichtungen, besteht die Möglichkeit,
diese ganz oder teilweise aus Leitgummi zu bilden.
[0023] Bevorzugt umfasst der Elektromagnet der vorliegenden Erfindung ein das Tubusrohr
und den Magnetkörper umschließendes Gehäuse. Um hier eine Kontaktierung des Tubusrohrs
und des Magnetkörpers sicherzustellen, besteht einerseits die Möglichkeit, das elektrisch
leitende Element in das Gehäuse einzufügen und über das Mittel zur Befestigung eine
Festlegung von Tubusrohr, Gehäuse und Magnetkörper durchzuführen. Im Zuge dieser Festlegung
erfolgt dann die elektrische Kontaktierung beziehungsweise Verbindung von Magnetkörper
und Tubusrohr. Darüber hinaus besteht auch die Möglichkeit, das elektrisch leitende
Element so auszubilden, dass eine elektrische Verbindung von Gehäuse, Magnetkörper
und Tubusrohr über das elektrisch leitende Element stattfinden kann. Hierbei ist die
Verwendung aller vorgenannter Ausführungsformen des elektrisch leitenden Elements
beziehungsweise des Mittels zur Befestigung möglich, wobei lediglich noch das Gehäuse
von diesen Bestandteilen des Elektromagneten mit umfasst beziehungsweise mit festgelegt
oder kontaktiert wird.
[0024] Der erfindungsgemäße Elektromagnet eignet sich bevorzugt für eine Betriebsspannung
im Niederspannungsbereich, das heißt, zwischen 12 V und 400 V wird. Als günstig wird
angesehen, wenn eine Spannung zwischen 12 V und 230 V, zwischen 12 V und 48 V oder
zwischen 12 V und 35 V am Elektromagneten anliegt. Selbstverständlich besteht die
Möglichkeit, auch Betriebsspannungen die höher oder niedriger liegen, das heißt in
einem Bereich unter 12 V beziehungsweise über 400 V am Elektromagneten anzulegen.
Das elektrisch leitende Element muss dann so ausgebildet sein, dass auch diese Spannungen
aufgenommen werden können.
[0025] Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und nachstehend noch zu erläuternden
Merkmale nicht nur in der jeweiligen angegebenen Kombination sondern auch in anderen
Kombinationen denkbar und verwend- beziehungsweise einsetzbar sind, sofern unter den
Schutzumfang von Anspruch 1 fallend.
[0026] Die Erfindung wird im Folgenden anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme
auf die zugehörigen Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
- Fig. 1
- einen schematischen Querschnitt einer Seitenansicht eines Elektromagneten;
- Fig. 2a
- einen schematischen Querschnitt einer weiteren Seitenansicht eines Elektromagneten;
- Fig. 2b
- eine Detaildarstellung eines Ausschnitts des elektrisch leitenden Elementes in einer
Einbauposition an einem Elektromagneten;
- Fig. 3a
- eine Draufsicht auf einen Elektromagneten;
- Fig. 3b
- eine Ausschnittsdarstellung aus der Draufsicht der Fig. 3a;
- Fig. 4a
- eine weitere Draufsicht auf einen Elektromagneten;
- Fig. 4b
- eine Ausschnittsdarstellung aus der Draufsicht der Fig. 4a; und
- Fig. 5
- perspektivische Schnittdarstellung eines in eine Dichtung eingeformten elektrisch
leitenden Elementes.
[0027] Die Fig. 1 zeigt einen Elektromagneten 10 im Querschnitt in einer Seitenansicht.
In einem zylindrischen Tubusrohr 11 ist ein Anker 13 angeordnet. Auf dem Tubusrohr
11 aufgesetzt befindet sich der Magnetkörper 12, der alle für einen Elektromagneten
10 wesentlichen, jedoch im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung nicht weiter
erläuterten Bestandteile eines Elektromagneten 10 aufweist. Der Magnetkörper 12 wurde
im Beispiel der Fig. 1 auf das Tubusrohr 11 aufgesteckt und ist auf diesem im Gleitsitz
gehalten. Den oberen, in Fig. 1 rechten Abschluss des Elektromagneten 10 bildet eine
Befestigungsmutter 20, die ein Innengewinde 15 aufweist, das mit dem mit dem Tubusrohr
11 verpressten Magnetkern 16 verschraubt ist. Die Befestigungsmutter 20 dient als
Mittel 14 zur Befestigung des Magnetkörpers 12 am Tubusrohr 11. Hierüber wird eine
dauerhafte Festlegung dieser beiden Bestandteile des Elektromagneten 10 erreicht.
Verbessert wird diese Verbindung durch das Verschrauben der Befestigungsmutter 20
mit dem Magnetkern 16, wobei die Befestigungsmutter 20 den Magnetkörper 12 mit dem
Tubusrohr 11 verpresst. Der Magnetkörper 12 steht in elektrischer Verbindung mit dem
Tubusrohr 11. Aufgrund der Tatsache, dass der Magnetkörper 12 lediglich im Gleitsitz
auf dem Tubusrohr 11 aufgebracht ist, besteht die Möglichkeit, dass sich diese beiden
Bestandteile des Elektromagneten 10 beim Betrieb, der erfahrungsgemäß mit Vibrationen
einhergeht, voneinander lösen. Mit dem Lösen von Magnetkörper 12 und Tubusrohr 11
wird auch die zwischen diesen beiden Bestandteilen bestehende elektrische Verbindung
unterbrochen und es kann dann keine ausreichende Erdung des Elektromagneten 10 beziehungsweise
des Tubusrohrs 11 und des Magnetkörpers 12 mehr gewährleistet werden. Um eine dauerhafte
und zuverlässige Absicherung des Elektromagneten 10 durch eine stabile und vor allem
schwer bis nicht lösbare elektrische Verbindung zwischen Tubusrohr 11 und Magnetkörper
12 sicherzustellen, weist der in Fig. 1 dargestellte Elektromagnet 10 ein elektrisch
leitendes Element 17 auf, das einerseits die Außenfläche 18 des Tubusrohrs 11 und
andererseits die Oberfläche 19 des Magnetkörpers 12 berührt und hier eine elektrische
Verbindung gewährleistet. Das elektrisch leitende Element 17 ist im Beispiel als Teilring
ausgebildet, der das Tubusrohr 11 bereichsweise umschließt. Im Querschnitt des Ringes
wird dessen Struktur erkennbar. Diese weist einen ersten Bogen 20b auf, der eine gewisse
Vorspannung des elektrisch leitenden Elementes 17 bezüglich der Oberfläche 19 des
Magnetkörpers 12 bewirkt. Auf das Tubusrohr 11 ausgerichtet weist der Ring einen zweiten
Bogen 20a auf, der auch hier eine Vorspannung des elektrisch leitenden Elementes 17
bewirkt. Der Teilring, als der das elektrisch leitende Element 17 ausgebildet ist,
verfügt zudem über eine umlaufende Nut 21, die als Aufnahme beziehungsweise als Einsetzpunkt
oder -fläche für einen Dichtring 22a dient. Das elektrisch leitende Element 17 ist
im Ausführungsbeispiel in die Befestigungsmutter 20 integriert. Aufgrund der Vorspannung
des elektrisch leitenden Elementes 17 durch die beiden Bögen 20a, 20b wird dieses
im Zuge des Aufschraubens der Befestigungsmutter 20 auf den Magnetkern 16 mit dem
Tubusrohr 11 einerseits und dem Magnetkörper 12 andererseits verbunden und nach Abschluss
des Aufschraubvorgangs liegt das elektrisch leitende Element 17 dann in einer gespannten
Stellung vor, so dass hier eine dauerhafte und zuverlässige beziehungsweise stabile
elektrische Verbindung von Magnetkörper 12 und Tubusrohr 11 gegeben ist. Bei der Herstellung
der Befestigungsmutter 20 mit integriertem beziehungsweise darin eingesetztem elektrisch
leitendem Element 17 wird zunächst das elektrisch leitende Element 17 in die Befestigungsmutter
20, die hierfür eine spezielle Ausnehmung, beispielsweise eine umlaufende ringartige
Nut oder Vertiefung, aufweist, eingesetzt. Anschließend wird die Dichtung 22a auf
das elektrisch leitende Element 17 aufgesetzt und dieses dadurch in Richtung des Befestigungsmutternkörpers
vorverformt. Im Zuge dieser Verformung durch die Dichtung 22a werden die Bögen 20a
und 20b aufgewölbt, so dass diese von der Vertiefung beziehungsweise Rinne in der
Befestigungsmutter 20 abstehen und auf das Tubusrohr 11 einerseits und den Magnetkörper
12 ausgerichtet sind. Das elektrisch leitende Element 17 ist im Ausführungsbeispiel
nicht als vollständig umlaufender Ring 27 ausgebildet, sondern als das Tubusrohr 11
lediglich entlang eines Bereichs des Umfangs umfassender Teilring. Selbstverständlich
besteht hier auch die Möglichkeit, das elektrisch leitende Element als das Tubusrohr
11 vollständig umschließender Ring 27 oder als Scheibe auszubilden. Daneben besteht
auch die Möglichkeit, in der Befestigungsmutter 20 mehrere elektrisch leitende Elemente
17, die beispielsweise als Ringabschnitte ausgebildet sind, anzuordnen. Die beiden
als Bogen 20a, 20b ausgebildeten Enden des elektrisch leitenden Elementes 17 kontaktieren
das Tubusrohr 11 und den Magnetkörper 12. Der Magnetkörper 12 wird dabei durch den
sich radial bezüglich des Elektromagneten 10 erstreckenden ersten Bogen 20b des elektrisch
leitenden Elementes 17 kontaktiert, während der zweite Bogen 20a das Tubusrohr 11
in axialer Richtung kontaktiert. Die Verbindungsstelle 23 zwischen dem oberen Ende
des Magnetkörpers 12 und dem darin eingeschobenen Tubusrohr 11 dichtet die in der
Befestigungsmutter 20 zur Halterung des elektrisch leitenden Elementes 17 verwendete
Dichtung 22a zusätzlich ab und verhindert hier das Eindringen von Feuchtigkeit oder
dergleichen. Um das elektrisch leitende Element 17 vor Korrosion zu schützen, weist
die Befestigungsmutter 20 zusätzlich zwei weitere Dichtungen 22b, 22c auf, die dem
elektrisch leitenden Element 17 zugeordnet in entsprechenden Aufnahmenuten 24 in der
Befestigungsmutter 20 eingesenkt sind. Die Dichtungen 22b, 22c weisen dabei insgesamt
die gleiche Länge auf wie das elektrisch leitende Element 17, das ebenfalls in der
Befestigungsmutter 20 angeordnet ist. Um eine klar definierte Einsetzposition für
das elektrisch leitende Element 17 in der Befestigungsmutter 20 zu schaffen, weist
die entlang ihres dem Magnetkörper 12 zugewandten Umfangs eine in die Befestigungsmutter
20 eingeformte Schulter 22 auf, die durch das elektrisch leitende Element 17 nach
Abschluss des Einsetzens beziehungsweise Aufsetzens der Befestigungsmutter 20 auf
dem Tubusrohr 11 anliegt.
[0028] Selbstverständlich besteht auch die Möglichkeit, dass keine Befestigungsmutter 20
verwendet wird, um die Verbindung zwischen Magnetkörper 12 und Tubusrohr 11 zu sichern
beziehungsweise zu verbessern. Vielmehr kann stattdessen auch das elektrisch leitende
Element 17 als Verbindungsmittel ausgebildet sein. Das elektrisch leitende Element
17 ist dann als Scheibe oder Ring ausgebildet. In dieser Ausführungsform, das heißt
in der Ausführungsform ohne Befestigungsmutter 20, wird das elektrisch leitende Element
17 beispielsweise als Ring ausgebildet, der einen Vorsprung zum Eingriff in das Tubusrohr
11 aufweist. Das Tubusrohr 11 wiederum verfügt in diesem Fall über eine umlaufende
Ringnut, eine Sicke oder eine sonstige Ausnehmung 30 oder Vertiefung, in die ein Vorsprung
am elektrisch leitenden Element 17 eingesetzt, eingeklebt, eingeschweißt oder eingelötet
wird. Das somit am Tubusrohr 11 festgelegte elektrisch leitende Element 17 wird hernach
in Richtung des Magnetkörpers 12 verbogen oder in sonstiger Weise verformt und dabei
an der Oberfläche 19 des Magnetkörpers 12 angelegt. Nach einer abschließenden Verpressung
oder Verstemmung des elektrisch leitenden Elementes 17 wird eine dauerhafte und belastbare
Verbindung von Tubusrohr 11 und Magnetkörper 12 durchgeführt. Daneben besteht auch
die Möglichkeit, als Mittel 14 zur Befestigung von Magnetkörper 12 und Tubusrohr 11
eine umlaufende, mit einem elektrisch leitfähigen Material versetzte Gummidichtung
auf das Tubusrohr 11 aufzusetzen, die dann verformt wird.
[0029] Diese Gummidichtung verfügt über leitfähige Partikel, beispielsweise Kohlenstoffpartikel.
Selbstverständlich besteht auch die Möglichkeit, dass die Gummidichtung nur eine leitfähige
Beschichtung aufweist.
[0030] Fig. 2a zeigt einen schematischen Querschnitt durch eine weitere Seitenansicht eines
Elektromagneten 10. Dieser verfügt ebenfalls über ein Tubusrohr 11, auf das ein Magnetkörper
12 aufgesetzt wurde. Der Magnetkörper 12 ist hier in Presssitz am Tubusrohr 11 festgelegt.
Das Mittel 14 zur Befestigung des Magnetkörpers 12 am Tubusrohr 11 ist im Ausführungsbeispiel
der Fig. 2a als Kappe 25 ausgebildet, die auf das aus dem Magnetkörper 12 vorstehende
Ende des Tubusrohrs 11 aufgesteckt wird und hier ebenfalls im Presssitz festgelegt
ist. Als elektrisch leitendes Element 17 ist im Ausführungsbeispiel ein Ring 27 mit
doppel-L-förmigem Profil vorgesehen. Dies ist insbesondere in Fig. 2b besonders deutlich
erkennbar. Der Ring 27 ist in die Kappe 25 integriert und hier in eine entsprechend
der Profilform des Ringes 27 ausgebildete Schulter 22 angesetzt. Während des Aufsetzens
der Kappe 25 auf das Ende des Tubusrohrs 11 schleift der Ring 27 an der Außenfläche
18 des Tubusrohrs 11 entlang und kontaktiert dabei in axialer Richtung das Tubusrohr
11. Das zweite Ende des Ringes 27 beziehungsweise Ringprofiles ist nach vollständigem
Aufsetzen der Kappe 25 auf das Tubusrohr 11 an der der Kappe 25 zugewandten Oberfläche
19 des Magnetkörpers 12 angelegt. Eine Festlegung und dauerhafte Sicherung der Kappe
25 erfolgt dadurch, dass der Ring 27 in einen Spalt zwischen dem Tubusrohr 11 und
der inneren Umfangsfläche der Kappe 25 eingeschoben wird und diese somit gegenüber
dem Tubusrohr 11 verspannt. Um ein Herausfallen des Rings 27 aus der Kappe 25 zu verhindern,
ist hier ein im Innenprofil des Rings 27 eingelegter Dichtungsring 22a vorgesehen,
der den Ring 27 mit der Kappe 25 verspannt. Um den Kontaktraum von Ring 27, Tubusrohr
11 und Magnetkörper 12 gegen eindringende Feuchtigkeit zu sichern, und um dadurch
Korrosion zu verhindern, die eine Beeinträchtigung der elektrischen Verbindung darstellen
könnte, sind in der Kappe 25 zwei zusätzliche Ausnehmungen vorgesehen, in die weitere
Dichtringe 22c, 22b eingesetzt sind. Diese Dichtringe 22b, c liegen zum einen an der
Außenfläche 18 des Tubusrohrs 11 und zum anderen an der Oberfläche 19 des Magnetkörpers
12 an und dichten den Kontaktraum ab. Zusätzlich zu der Anordnung eines elektrisch
leitenden Elementes 17 in der Kappe 25 besteht hier die Möglichkeit, dass die innere
Umfangsfläche der Kappe 25, die zum einen das Tubusrohr 11 und zum anderen den Magnetkörper
12 kontaktiert, mit einer elektrisch leitenden Schicht oder Beschichtung überzogen
ist. Nach dem Aufsetzen der Kappe 25 kontaktiert diese Beschichtung zum einen das
Tubusrohr 11 und zum anderen den Magnetkörper 12 und verbessert hierdurch ebenfalls
die elektrische Verbindung zwischen den Bestandteilen.
[0031] In Fig. 2b wird die bereits im Zusammenhang mit Fig. 2a beschriebene Ausführungsform,
ausschnittsweise wiedergegeben. Gezeigt ist hier der in Fig. 2a mit einem Rahmen markierte
Ausschnitt in vergrößerter Darstellung. Hier ist insbesondere die Ausformung und das
Profil des Ringes 27 als Doppel-L zu erkennen. Die Kappe 25, die ebenfalls ausschnittsweise
dargestellt ist, weist auf ihrer äußeren Umfangsfläche zusätzlich eine rutschfeste
Beschichtung 29 auf, die das Aufsetzen der Kappe 25 auf den Tubusrohr 11 vereinfacht
und verbessert. Aufgrund dieser rutschfesten Beschichtung 29 kann eine besonders dauerhafte
Verbindung zwischen der Kappe 25 und dem Tubusrohr beziehungsweise ein zufriedenstellendes
Anlegen der Kappe 25 auf der Oberfläche 19 des Magnetkörpers 12 durchgeführt werden,
da während des Aufsetzprozesses der Kappe 25 ein Abrutschen oder Verrutschen des Werkzeuges
durch die rutschfeste oder rutschhemmende Beschichtung 29 verhindert wird.
[0032] Die Fig. 3a zeigt eine Draufsicht auf eine Ausführungsform eines Elektromagneten
10, der nicht Teil der Erfindung ist. Auch hier erkennbar ist das Tubusrohr 11, das
zentral in einem Magnetkörper 12 angeordnet ist. Der Magnetkörper 12 wurde hierbei
bei der Montage auf das Tubusrohr 11 aufgeschoben und im Presssitz an diesem festgelegt.
Um eine dauerhafte Verbindung zwischen Magnetkörper 12 und Tubusrohr 11 zu sichern,
ist auf der oberen Oberfläche 19 des Magnetkörpers 12 ein als Klammer 32 ausgebildetes
Mittel 14 zur Befestigung angeordnet, das einerseits an dem Magnetkörper 12 festgelegt,
beispielsweise angelötet, angeschweißt, angeklebt und andererseits in das Tubusrohr
11, das hierfür eine spezielle Ausnehmung 30 aufweist, eingesetzt ist. Die Klammer
32, die in der Fig. 3b detaillierter dargestellt ist, weist neben einem Vorsprung
33 zusätzlich eine Schneide 34 auf, die bei der Montage des erfindungsgemäßen Elektromagneten
10 eine Beschädigung der obersten Schicht des Tubusrohrs 11 durchführt und hier eine
elektrische Kontaktierung bewirkt beziehungsweise verbessert. Die Klammer 32 kann
bereits bei der Herstellung des Magnetkörpers 12 an diesem angeordnet werden. Es besteht
jedoch auch die Möglichkeit, dass eine nachträgliche Anordnung stattfindet. Hierzu
können im Magnetkörper 12 beziehungsweise in dessen Oberfläche 19 eine Ausnehmung
oder dergleichen vorgesehen werden, in die die Klammer 32 eingesetzt wird. Im Zuge
des Aufsetzens des Magnetkörpers 12 auf das Tubusrohr 11 wird die Klammer 32 leicht
verformt und rastet dann mit dem Vorsprung beziehungsweise der daran angeordneten
Schneide 34 in eine ringnutartige Ausnehmung 30 im Tubusrohr 11 ein, die hier nachträglich
oder bereits bei der Produktion des Tubusrohrs 11 eingebracht werden kann und sichert
den Magnetkörper 12 gegen ein Abrutschen oder Abgleiten vom Tubusrohr 11. Die Klammer
32 ist ganz oder teilweise aus einem elektrisch leitenden Material gebildet. Es wird
über die Klammer 32 eine radiale Kontaktierung des Magnetkörpers 12 und eine radiale
Kontaktierung des Tubusrohrs 11 bewerkstelligt. Je nach Ausformung der Klammer 32
kann, wenn diese beispielsweise in Axialrichtung des Tubusrohrs 11 abgebogene weitere
Vorsprünge aufweist, auch eine axiale Kontaktierung des Tubusrohrs durchgeführt werden.
[0033] In Fig. 4a wird eine weitere Draufsicht auf eine Ausführungsform eines nicht-erfindungsgemäßen
Elektromagneten 10 dargestellt. Dieser verfügt ebenfalls über ein Tubusrohr 11, das
mit einem Magnetkörper 12 verbunden ist. Zur Sicherung des Magnetkörpers 12 am Tubusrohr
11 ist als Mittel 14 zur Befestigung ein in der Ausschnittsdarstellung der Fig. 4b
deutlich erkennbarer Sprengring 36 vorgesehen, der in eine ringnutartige Ausnehmung
30 im Tubusrohr 11 eingesetzt wird. Zur Montage des Elektromagneten 10 wird der Sprengring
36 aufgebogen, über das Tubusrohr 11 gestreift und danach gelöst, sodass dieser in
die Ausnehmung 30 im Tubusrohr 11 hineinspringt. Die am Sprengring 36 vorgesehenen
Vorsprünge 37 dienen zum Einen zum Aufbiegen des Sprengrings 36 beziehungsweise zum
Angriff eines entsprechenden Werkzeuges oder eine Zange, zum Anderen bewerkstelligen
diese Vorsprünge 37 auch eine Verbesserung der elektrischen Kontaktierung von Magnetkörper
12 und Tubusrohr 11, da diese in radialer Richtung am Magnetkörper 12 anliegen. Der
aus der Ausnehmung 30 vorstehende Bereich des Sprengrings 36, der in Fig. 4b erkennbar
ist, bewirkt ebenfalls eine elektrische Verbindung von Tubusrohr 11 und Magnetkörper
12, wobei hier ein axiales Anliegen am Tubusrohr 11 und ein radiales Anliegen am Magnetkörper
12 vorgesehen ist. Die in den Fig. 3a, 3b, 4a und 4b dargestellten Ausführungsformen
des Elektromagneten 10 kommen ohne zusätzliche Mittel 14 zur Befestigung, wie beispielsweise
Befestigungsmuttern 20 oder Kappen 25 aus. Die Festlegung beziehungsweise Sicherung
des Magnetkörpers 12 am Tubusrohr 11 und die Herstellung einer elektrischen Verbindung
zwischen diesen Magnetkomponenten wird lediglich über die zusätzlichen Elemente Klammer
32, wie in Fig. 3a dargestellt, beziehungsweise Sprengring 36, wie in Fig. 4a, 4b
dargestellt, bewerkstelligt. Diese Ausführungsform des Elektromagneten 10 erweist
sich somit in der Herstellung als besonders kostengünstig, da zum Einen wenige, kostengünstige
Bauteile verwendet werden, und zum Anderen der Montageaufwand aufgrund der leicht
ein- oder anzusetzenden Elemente erheblich reduziert wird. Die Verbindung wird somit
mit geringst möglichem Aufwand durchgeführt, bietet aber dennoch eine zuverlässige
und stabile Verbindung von Magnetkörper 12 und Tubusrohr 11 und eine dauerhafte und
haltbare, da in Grenzen flexible und elastische elektrische Verbindung der Komponenten
Tubusrohr 11 und Magnetkörper 12. Auch wird so auch unter Belastung eine ausreichende
elektrische Kontaktierung und damit Erdung dieser Elektromagneten 10 sichergestellt.
[0034] Fig. 5 zeigt eine perspektivische Schnittdarstellung eines in eine Dichtung 22a eingeformten
elektrisch leitenden Elementes 17. Dieses elektrisch leitende Element 17 ist hier
als Ring 27 ausgeführt, der sich zum einen radial und zum anderen axial zum Tubusrohr
11 erstreckende Bereiche 28 aufweist. Die sich radial zum Tubusrohr 11 erstreckenden
Bereiche 28 kontaktieren im zusammengebauten Zustand des Elektromagneten 10 das Tubusrohr
11, während die axial zum Tubusrohr 11 ausgebildeten Bereiche 28 den Magnetkörper
12 kontaktieren und über den Ring 27 somit eine elektrische Kontaktierung dieser beiden
Bauelemente des Elektromagneten 10 sicherstellen. Der Ring 27 ist im Ausführungsbeispiel
vollständig in eine Dichtung 22a aufgenommen. Bei der Herstellung des elektrisch leitenden
Elementes wird dieses von einer Dichtmasse, beispielsweise einer Gummimischung oder
einem sonstigen Dichtmaterial umspritzt oder umschäumt und liegt nahezu vollständig
in die Dichtung 22a integriert vor. Lediglich die Bereiche 28 durchbrechen beziehungsweise
durchragen den Dichtungskörper. Es wird somit durch die in Fig. 5 dargestellte Ausführungsform
des elektrisch leitenden Elementes 17 eine größtmögliche Abdichtung des Elementes
erreicht, da die Dichtung 22a zwei Dichtwülste 26a, b aufweist, die beispielsweise
in entsprechende Ausnehmungen oder nutförmige Vertiefungen im Mittel 14 zur Befestigung
eingesetzt werden können und hier eine zusätzliche Abdichtung bewirken. Das elektrisch
leitende Element 17 ist somit optimal gegen Korrosion geschützt und gewährleistet
trotzdem eine zufriedenstellende elektrische Kontaktierung zwischen Tubusrohr 11 und
Magnetkörper 12. Eine mögliche weitere Ausführungsform des in Fig. 5 dargestellten
elektrisch leitenden Elementes 17 sieht vor, dass das elektrisch leitende Element
17 vollständig von einem Dichtmaterial umgeben ist und erst beim Aufsetzen und Verspannen
des elektrisch leitenden Elementes 17 auf das Tubusrohr 11 beziehungsweise den Magnetkörper
12 mittels unter Umständen scharfkantig ausgebildeten Vorsprüngen 37 die Dichtmasse
durchbricht und anschließend einerseits das Tubusrohr 11, andererseits den Magnetkörper
12 kontaktiert.
[0035] Die jetzt mit der Anmeldung und später eingereichten Ansprüche sind Versuche zur
Formulierung ohne Präjudiz für die Erzielung weitergehenden Schutzes.
1. Elektromagnet mit einem Tubusrohr als Führung für einen Magnetanker und einem Magnetkörper,
wobei der Magnetkörper mit dem Tubusrohr verbunden ist, und wenigstens ein Mittel
(14) zur Befestigung des Magnetkörpers (12) am Tubusrohr (11) vorgesehen ist und der
Elektromagnet (10) wenigstens ein einerseits das Tubusrohr (11) und andererseits den
Magnetkörper (12) kontaktierendes, elektrisch leitendes Element (17) zur elektrischen
Verbindung von Tubusrohr (11) und Magnetkörper (12) aufweist, wobei das elektrisch
leitende Element (17) als Scheibe, insbesondere Federscheibe, Wellenscheibe, Lappenscheibe,
Zahnscheibe, oder als Ring (27), insbesondere als Federring, Lappenring, Zahnring
oder Sprengring, ausgebildet ist, gekennzeichnet dadurch, dass die Scheibe oder der Ring (27) am Innen- und/oder Außenumfang angeordnete radiale
Ausbrechungen aufweist, und der zwischen den Ausbrechungen verbleibende Scheiben-
oder Ringkörper im Wechsel in Richtung des Tubusrohres (11) bzw. des Magnetkörpers
(12) gebogen ausgebildet ist.
2. Elektromagnet nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Mittel (14) zur Befestigung als Mutter (20) oder Kappe (25) und auf das Tubusrohr
(11) und/oder den Magnetkörper (12) auf- oder einsteckbar, aufschraubbar oder aufklemmbar
beziehungsweise mit diesem verstemmbar ausgebildet ist, wobei das elektrisch leitende
Element (17) fest oder lösbar mit dem Mittel (14) verbunden oder in dieses integriert
ist.
3. Elektromagnet nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass zur lösbaren oder festen Anordnung des elektrisch leitenden Elementes (17) im Mittel
(14) zur Befestigung, im Tubusrohr (11) und/oder im Magnetkörper (12) eine insbesondere
nutförmig ausgebildete Ausnehmung (30) zum Eingriff des elektrisch leitenden Elementes
(17) vorgesehen ist.
4. Elektromagnet nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das elektrisch leitende Element (17) lösbar oder fest an oder in dem Mittel (14)
zur Befestigung bzw. an dem Tubusrohr (11) oder an dem Magnetkörper (12) angeordnet,
insbesondere angeklebt, angeschmolzen, angelötet, angeschweißt, eingestemmt oder eingesetzt
ist und/oder das elektrisch leitende Element (17) in das Mittel (14) zur Befestigung,
den Magnetkörper (12) oder das Tubusrohr (11) eingeformt, insbesondere eingespritzt
oder eingeschmolzen ist.
5. Elektromagnet nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das elektrisch leitende Element (17) verformbar oder verspannbar ausgebildet ist
und eine Kontaktierung von Magnetkörper (12) und Tubusrohr (11) nach Verformen oder
Verspannen des elektrisch leitenden Elementes (17) herstellbar ist, insbesondere wobei
ein Eingriff des elektrisch leitenden Elementes (17) in den Magnetkörper (12) und/oder
das Tubusrohr (11) vor, während oder nach dem Verformen oder Verspannen vorgesehen
ist.
6. Elektromagnet nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das elektrisch leitende Element (17) den Magnetkörper (12) radial und/oder axial
und das Tubusrohr (11) axial und/oder radial kontaktiert.
7. Elektromagnet nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das elektrisch leitende Element Schneiden (34), Grate oder Schnittkanten zur Bildung
wenigstens einer Kontaktierungsfläche an dem Magnetkörper (12) und/oder an dem Tubusrohr
(11) aufweist.
8. Elektromagnet nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass über die Schneiden (34), Grate oder Schnittkanten eine Verletzung einer Oberfläche
des Magnetkörpers (12) und/oder des Tubusrohres (11), insbesondere ein Aufkratzen
oder Aufreißen der Oberfläche zur Bildung einer blanken Kontaktierungsfläche durchführbar
ist.
9. Elektromagnet nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine das elektrisch leitende Element (17) einschließende Dichtung (22a) vorgesehen
ist und/oder das Element (17) zwischen wenigstens zwei in axialer Richtung des Tubusrohres
(11) angeordneten Dichtungen (22a, c) angeordnet ist und/oder wobei das Element (17)
in die Dichtung (22a) eingeformt oder eingespritzt ist und die Dichtung (22a) beim
Verformen oder Verspannen in radialer und/oder axialer Richtung bevorzugt abschnittsweise
durchbricht oder durchstößt und das Tubusrohr (11) und den Magnetkörper (12) kontaktiert.
10. Elektromagnet nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass am Mittel (14) zur Befestigung Dichtungen (22b, c) vorgesehen sind, wobei das elektrisch
leitende Element (17) zwischen den Dichtungen (22b, c) angeordnet ist und eine erste
Dichtung (22c) axial am Tubusrohr und eine zweite Dichtung (22b) radial am Magnetkörper
anliegt und/oder die Dichtung (22a, b, c) als O-Ring, Dichtband oder Dichtlippe ausgebildet
ist und wenigstens zwei Dichtungen (22a, b, c) einen Kontaktraum, in dem das elektrisch
leitende Element (17) angeordnet ist, nach zwei Seiten begrenzen.
11. Elektromagnet nach einem der Ansprüche 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass eine unmittelbar am oder im elektrisch leitenden Element (17) angeordnete zusätzliche
Dichtung (22a, b, c) vorgesehen ist, insbesondere wobei die Dichtung (22a, b, c) das
elektrisch leitende Element (17) mit dem Mittel (14) zur Befestigung verbindet oder
verspannt.
12. Elektromagnet nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Elektromagnet ein das Tubusrohr (11) und den Magnetkörper (12) umschließendes
Gehäuse aufweist und eine elektrische Verbindung zwischen dem Gehäuse, dem Tubusrohr
(11) und/oder dem Magnetkörper (12) über das kontaktierende, elektrisch leitende Element
(17) herstellbar ist.
13. Elektromagnet nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Mittel (14) zur Befestigung aus einem elektrisch nicht leitenden Grundmaterial,
das mit leitfähigem Material beaufschlagt ist, gebildet ist, insbesondere wobei das
elektrisch nicht leitende Material Metallpartikel oder -späne, Graphit- oder Kohlenstoffstaub
als Beimischung oder als Überzug aufweist.
1. Electromagnet comprising a tube pipe as a guide for a magnet armature, and a magnet
body, the magnet body being connected to the tube pipe, and at least one means (14)
for fastening the magnet body (12) to the tube pipe (11) being provided and the electromagnet
(10) having at least one electrically conductive element (17) that contacts the tube
pipe (11) and the magnet body (12) and is intended for electrically connecting the
tube pipe (11) and magnet body (12), the electrically conductive element (17) being
designed as a disc, in particular a spring washer, wave washer, cloth wheel, tooth
lock washer, or as a ring (27), in particular as a spring ring, flap ring, annular
gear or snap ring, characterized in that the disc or the ring (27) has radial pressed-out portions arranged on the inner and/or
outer circumference, and the disc body or ring body remaining between the pressed-out
portions is designed so as to be curved alternately towards the tube pipe (11) or
the magnet body (12).
2. Electromagnet according to claim 1, characterized in that the fastening means (14) is designed as a nut (20) or cap (25) and can be plugged
onto or into, screwed onto or clamped onto the tube pipe (11) and/or the magnet body
(12) or can be caulked to these, the electrically conductive element (17) being fixedly
or detachably connected to the means (14) or integrated into said means.
3. Electromagnet according to either claim 1 or claim 2, characterized in that, in order to detachably or fixedly arrange the electrically conductive element (17)
in the fastening means (14), an in particular groove-shaped recess (30) is provided
in the tube pipe (11) and/or in the magnet body (12) in order to engage the electrically
conductive element (17).
4. Electromagnet according to one or more of the preceding claims, characterized in that the electrically conductive element (17) is detachably or fixedly arranged on or
in the fastening means (14) or on the tube pipe (11) or on the magnet body (12), in
particular adhered on, fused on, soldered on, welded on, mortised in or inserted in,
and/or the electrically conductive element (17) is molded, in particular injected
or melted, into the fastening means (14), the magnet body (12) or the tube pipe (11).
5. Electromagnet according to one or more of the preceding claims, characterized in that the electrically conductive element (17) can be deformed or twisted and contact between
the magnet body (12) and tube pipe (11) can be produced after deforming or twisting
the electrically conductive element (17), the electrically conductive element (17)
in particular engaging in the magnet body (12) and/or the tube pipe (11) before, during
or after the deformation or twisting.
6. Electromagnet according to one or more of the preceding claims, characterized in that the electrically conductive element (17) radially and/or axially contacts the magnet
body (12) and axially and/or radially contacts the tube pipe (11).
7. Electromagnet according to one or more of the preceding claims, characterized in that the electrically conductive element has cutting edges (34), burrs or edges of cut
for forming at least one contact face on the magnet body (12) and/or on the tube pipe
(11).
8. Electromagnet according to claim 7, characterized in that, by means of the cutting edges (34), burrs or edges of cut, a surface of the magnet
body (12) and/or of the tube pipe (11) can be damaged, in particular the surface can
be scratched or torn open, to form a bare contact face.
9. Electromagnet according to one or more of the preceding claims, characterized in that a seal (22a) enclosing the electrically conductive element (17) is provided and/or
the element (17) is arranged between at least two seals (22a, c) arranged in the axial
direction of the tube pipe (11) and/or the element (17) being molded or injected into
the seal (22a) and the seal (22a) breaking through or penetrating, preferably in portions,
during deforming or twisting in the radial and/or axial direction and contacting the
tube pipe (11) and the magnet body (12).
10. Electromagnet according to one or more of the preceding claims, characterized in that seals (22b, c) are provided on the fastening means (14), the electrically conductive
element (17) being arranged between the seals (22b, c) and a first seal (22c) axially
abutting the tube pipe and a second seal (22b) radially abutting the magnet body and/or
the seal (22a, b, c) being designed as an O-ring, sealing tape or sealing lip and
at least two seals (22a, b, c) defining a contact space towards two sides, in which
contact space the electrically conductive element (17) is arranged.
11. Electromagnet according to either claim 9 or claim 10, characterized in that an additional seal (22a, b, c) is provided directly on or in the electrically conductive
element (17), the seal (22a, b, c) in particular connecting or bracing the electrically
conductive element (17) to the fastening means (14).
12. Electromagnet according to one or more of the preceding claims, characterized in that the electromagnet has a housing that surrounds the tube pipe (11) and the magnet
body (12) and an electrical connection between the housing, the tube pipe (11) and/or
the magnet body (12) can be produced via the contacting electrically conductive element
(17).
13. Electromagnet according to one or more of the preceding claims, characterized in that the fastening means (14) is formed of an electrically non-conductive basic material
that is charged with conductive material, the electrically non-conductive material
in particular having metal particles or metal chips, graphite dust or carbon dust
as an admixture or as a coating.
1. Électro-aimant comportant un tube en tant que guide pour un induit et un corps d'aimant,
le corps d'aimant étant lié au tube, et au moins un moyen (14) de fixation du corps
d'aimant (12) étant prévu sur le tube (11) et l'électro-aimant (10) présentant au
moins un élément conducteur d'électricité (17) en contact avec, d'une part le tube
(11) et d'autre part le corps d'aimant (12), pour assurer la liaison électrique du
tube (11) et du corps d'aimant (12), l'élément conducteur d'électricité (17) étant
conçu comme un disque, en particulier une rondelle d'arrêt, une rondelle ondulée,
un disque à lamelle, une rondelle dentée ou une bague (27), en particulier une rondelle
Grower, un disque à lamelle, une couronne dentée ou une bague de blocage, caractérisé en ce que le disque ou la bague (27) présente des rainures radiales disposées sur son pourtour
interne et/ou externe, et le corps de disque ou de bague qui subsiste entre les rainures
est conçu courbé alternativement en direction du tube (11) et du corps de l'aimant
(12) .
2. Électro-aimant selon la revendication 1, caractérisé en ce que le moyen (14) de fixation est conçu comme un écrou (20) ou un capuchon (25) et de
manière à s'emboîter ou s'insérer, à se visser ou s'enclipser dans le tube (11) et/ou
le corps d'aimant (12), ou encore de manière à être maté avec lui avec lui, l'élément
conducteur d'électricité (17) étant lié de façon fixe ou amovible avec le moyen (14)
ou intégré à celui-ci.
3. Électro-aimant selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que pour la disposition fixe ou amovible de l'élément conducteur d'électricité (17) dans
le moyen (14) de fixation, une cavité (30) conçue en particulier en forme de rainure
est prévue dans le tube (11) et/ou dans le corps d'aimant (12) pour l'engagement de
l'élément conducteur d'électricité (17).
4. Électro-aimant selon au moins une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'élément conducteur d'électricité (17) est disposé de façon fixe ou amovible sur
ou dans le moyen (14) de fixation, ou sur le tube (11) ou sur le corps d'aimant (12),
en particulier est collé, fondu, soudé, emboîté ou introduit, et/ou en ce que l'élément conducteur d'électricité (17) est moulé à l'intérieur du moyen (14) de
fixation, de l'aimant (12) ou du tube (11), en particulier injecté ou coulé à l'intérieur.
5. Électro-aimant selon au moins une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'élément conducteur d'électricité (17) est conçu comme pouvant être déformé ou serré
et en ce qu'on peut établir une mise en contact du corps de l'aimant (12) et du tube (11) après
déformation ou serrage de l'élément conducteur d'électricité (17), l'engagement de
l'élément conducteur d'électricité (17) dans le corps de l'aimant (12) et/ou dans
le tube (11) étant prévu, en particulier, avant, pendant ou après la déformation ou
le serrage.
6. Électro-aimant selon au moins une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'élément conducteur d'électricité (17) est en contact radial et/ou axial avec le
corps d'aimant (12) et est en contact axial et/ou radial avec le tube (11).
7. Électro-aimant selon au moins une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'élément conducteur d'électricité présente des arêtes (34) ou des bords coupés pour
constituer au moins une surface de contact avec le corps de l'aimant (12) et/ou le
tube (11).
8. Électro-aimant selon la revendication 7, caractérisé en ce qu'au-dessus des arêtes (34) ou des bords coupés, on peut endommager une surface du corps
d'aimant (12) et/ou du tube (11), en particulier la gratter ou l'égratigner pour former
une surface de contact nue.
9. Électro-aimant selon au moins une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'un joint (22a) comprenant l'élément conducteur d'électricité (17) est prévu et/ou
en ce que l'élément (17) est disposé entre au moins deux joints (22a, c) disposés selon la
direction axiale du tube (11) et/ou l'élément (17) est injecté ou coulé dans le joint
(22a) et rompt ou perce le joint (22a) à la déformation ou au serrage en direction
radiale et/ou axiale, de préférence par segments, et entre en contact avec le tube
(11) et le corps d'aimant (12) .
10. Électro-aimant selon au moins une des revendications précédentes, caractérisé en ce que des joints (22b, c) sont prévus sur le moyen (14) de fixation, l'élément conducteur
d'électricité (17) étant disposé entre les joints (22b, c) et un premier joint (22c)
reposant axialement contre le tube et un deuxième joint (22b) reposant radialement
contre le corps d'aimant, et/ou le joint (22a, b, c) étant conçu sous la forme d'un
joint torique, d'une bande de scellement ou d'une lèvre d'étanchéité, et au moins
deux joints (22a, b, c) délimitant sur deux côtés un espace de contact dans lequel
est disposé l'élément conducteur d'électricité (17).
11. Électro-aimant selon une des revendications 9 ou 10, caractérisé en ce qu'est prévu un joint supplémentaire (22a, b, c) disposé immédiatement contre ou dans
l'élément conducteur d'électricité (17), le joint (22a, b, c) liant ou serrant, en
particulier, l'élément conducteur d'électricité (17) contre le moyen (14) de fixation.
12. Électro-aimant selon au moins une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'électro-aimant comporte un carter entourant le tube (11) et le corps d'aimant (12)
et en ce qu'une liaison électrique peut être établie entre le carter, le tube (11) et/ou le corps
d'aimant (12) au moyen de l'élément conducteur d'électricité (17) en contact.
13. Électro-aimant selon au moins une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le moyen (14) de fixation est constitué d'un matériau de base électriquement isolant
recouvert d'un matériau conducteur, le matériau électriquement isolant comportant
des particules ou des copeaux de métal, de la poussière de graphite ou de carbone
mélangés ou en revêtement.