Software: SimX - Nadelantrieb - Wirkprinzip - Elektromagnet

Bisher haben wir die Prägenadel in Ermangelung eines Magnetmodells selbst gegen das Papier geschleudert. Das wird sich nun ändern:

In der ersten Etappe soll nur ein stark vereinfachtes Verhaltensmodell des Elektro-Magneten erstellt werden, für das kein vertieftes Spezialwissen erforderlich ist.
Bereitgestellt werden soll für die Antriebsmechanik ein qualitativ ausreichender Magnetkraft-Verlauf.
Die Amplitude der Magnetkraft wird aus der konkreten Magnet-Geometrie berechnet:

Luftspalt zwischen Anker+Kern

Die Prägenadel ist starr mit dem beweglichen Anker des Magneten verbunden.
Der Magnetanker wird durch die Kraft auf die Trennflächen des Arbeitsluftspaltes angetrieben.
Zur Nachbildung des Luftspalts nutzen wir den Element-Typ "Äußere Kraft".
Der Kern wird repräsentiert durch eine Einspannung mit dem Typ "Wegvorgabe". Damit der Luftspalt dx=0 mm wird, wenn die Nadelspitze das Papier komplett geprägt hat, gibt man x=−0,55 mm für den Kern vor.
Zum Test der Funktionsfähigkeit des Luftspalts verwenden wir eine konstante Kraft.
Ist die Kraft zu klein, um das Papier zu zerreißen, so wird dieses einige Male als "Trampolin" benutzt, bevor die Nadel darauf zur Ruhe kommt (falls die Kraft überhaupt ausreichend war, die Nadel bis zum Papier zu drücken!).
Erst bei hinreichend großer Kraft wird das Papier zerrissen und die Nadel bleibt am Boden der Matrize liegen, weil die Kraft dauerhaft weiter wirkt: