CN105579753A - 具有用于阀活塞的线性驱动装置的阀 - Google Patents

Abstract

一种具有能在阀壳体（10）中线性运动的阀活塞（13）和线性驱动装置（20）的阀，该线性驱动装置包括与阀壳体（10）不能运动地连接的定子（21）以及在其中运动的对阀活塞（13）进行加载的转子（22），其特征在于，在嵌入一个线圈（23）到定子壳体中时在其外侧上相应地布置了外部接片（25），或者在嵌入多个线圈（23）到定子壳体中时在所述线圈（23）之间相应地布置了内部接片（24）并且在最外面的线圈（23）的外侧上相应地布置了配属的外部接片（25），其中，内部接片（24）和外部接片（25）、永磁体（26）和极靴（27）的轴向延伸如下相互协调，使得在阀活塞（13）的冲程范围内为了形成在对所述至少一个线圈（23）进行通电时起作用的力增加，一方面一个极靴（27）的至少一个角（A、B）（C、D）和另一方面一个外部接片（25）的至少一个角（A’、B’）（C’、D’）如下对置，使得在该部位处在气隙（28）中对永磁体（26）和电流流过的线圈（23）的磁场进行整流和压密。

Description

具有用于阀活塞的线性驱动装置的阀

技术领域

本发明涉及一种具有在阀壳体中可线性运动的阀活塞以及线性驱动装置（Linearantrieb）的阀，该线性驱动装置包括与阀壳体不能运动地连接的定子以及在其中可运动的对阀活塞进行加载的转子(Läufer)，其中，该定子由能够导磁的材料制成的壳体以及至少一个布置在其中的线圈构成，并且通过气隙与定子分开的转子由至少一种永磁体制成，该永磁体相应地具有与其极侧邻接的由能够导磁的材料制成的极靴（Polstücken）。

背景技术

在DE 693 25 669 T2中描述了一种借助于线性驱动装置驱动的带有前面所述特征的阀；为了构造线性驱动装置仅仅提出，该线性驱动装置包括与阀壳体处于持久的、刚性的机械连接之中的定子以及与阀活塞机械耦合的并且布置在线性驱动装置的电枢腔室（Ankerkammer）中的在定子前通过气隙分开的电枢。公开的阀构造成带有在两个方向上可运动的阀活塞的换向阀（Wegeventil），就此而言应该在定子中设置一套绕组以覆盖两个运动方向。在此，根据优选的结构方式，定子和电枢应该具有相同的长度。此外，在线性驱动装置的定子和电枢的结构方面，没有详细地在DE 693 25 669 T2中进行说明。

就此而言，由DE 11 2007 001 702 T5公开了线性马达的常规结构。在此，定子包括由能够导磁的材料制成的壳体，在其中布置了一组相互碰撞的线圈。配属的转子包括多个相连排列的带有交替变换的极性的永磁体，使得相应地相同的磁极相互面对，在所述磁极之间相应地布置了由能够导磁的材料制成的极靴，其中，位于外部的极靴分别形成了转子的端部。

对于在流体技术中、也就是尤其在液压以及压缩空气技术中所使用的阀通常存在以下问题，即尤其在阀活塞运动到阀的打开位置中时根据阀活塞的相应的冲程出现流动力（Strömungskraft），必要时除了例如加载阀活塞的复位的弹簧力之外必须克服所述流动力。在此，根据阀的结构方式在阀活塞的冲程期间出现流动力的相应的提升。由此适用，以阀活塞运动的足够的力盈余以及足够大的动力来克服反作用于阀活塞的运动的力。相反，在使阀活塞返回到其关闭位置中时不需要较大的力，因为在此流动力增强地起作用。为此在阀中为了调整阀活塞、例如根据DE 693 25 669 T2公开了直接驱动装置，就此而言用于阀活塞的直接驱动装置就首先限制于更小的阀。较大结构方式的阀通常必须以具有较小的直接驱动的阀的预控制装置来运行。

就此而言在DE 693 25 669 T2中描述了一种用线性驱动装置直接进行驱动的阀，在该已知的阀中仅仅涉及，存在于电枢腔室中的流体也尤其由磁性的异物保留，方法是通过电枢的磁力将必要时存在的磁性的异物固定在电枢孔中。前面所述的文件在很大程度上丝毫没有包含关于线性驱动装置在阀运行时所出现的力变化方面的设计指示。

发明内容

由此，本发明的任务是提供一种具有如下特征的阀，在其中一方面能够独立于阀的尺寸进行直接驱动并且另一方面改善了借助于线性驱动装置直接驱动的阀的动力。

所述任务的解决方案、包括本发明的有利的设计方案和改进方案从本说明书后面的权利要求的内容中得出。

本发明在其基本构思中提出，在嵌入定子壳体中的线圈中在其外侧上相应布置了外部接片，或者在多个嵌入定子壳体中的线圈中在所述线圈之间相应布置内部接片并且在最外部的线圈的外侧上相应布置配属的外部接片，其中，内部接片和外部接片、永磁体和极靴的轴向延伸如此相互协调，从而在阀活塞的冲程区域中为了构造在对至少一个线圈进行通电时起作用的力增加使得一方面极靴的至少一个角以及另一方面外部接片的至少一个角相互对置，从而在该部位上在气隙中整流（gleichrichten）并且压密(verdichten)由永磁体以及电流流过的线圈形成的磁场。

所述发明构思基于以下考虑，即在线性驱动装置中在转子的运动方向上作用到转子上的力基本上在气隙处的材料过渡处产生，也即以铁/气隙/铁的形式产生。在所涉及的部位处在气隙中的磁流密度（magnetische Flussdichte）越大，那么由线性驱动装置施加的力就越大。所述磁流密度由永磁体的数值和电流流过的线圈的数值组成。在此，当然在整流永磁体和线圈电流的流方向并且同时转子和定子的铁部件在气隙中以相对较小的过渡表面对置的部位处出现了在气隙中的最大的流密度以及由此所希望的力增加。这种对置也可以补充地通过以下方法进行描述，即横向于转子的运动方向刚好开始覆盖定子和极靴的参与形成所涉及的角的、面对气隙的棱边。只要在转子相对定子的这种位置中出现了决定性的力增加，相应的力最大值不必强制地与这种几何的点精确地叠合，因为在此也影响了与材料以及制造相关的情况。

在定子和转子的按本发明的结构的范围内出现了转子的中间位置，在其中极靴的角和构造在定子中的接片的角同样与相应地相互对准的棱边彼此对置。然而在此只要没有同时满足两种所述的前提条件、即在永磁体和线圈中的流方向的整流以及极靴与内部或外部接片的相互配属的角的对置，那么转子相对于定子的这个位置就不会对力增加作出贡献。在这种情况范围内，可以要么在永磁体和线圈中的流方向相反，要么转子和定子的铁部件大面积地对置。

在其最简单的设计方案中，例如通过以下方法实现本发明构思，即具有带有相应位于外部的极靴的永磁体的转子在其初始位置中如此分配给布置在定子中的具有其外部接片的线圈，使得沿着阀的工作冲程的方向放置的极靴的外面的角在转子的通过无电流的线圈限定的初始位置中对置于定子的朝工作冲程方向放置的外部接片的线圈侧的角，从而在对线圈通电时基于永磁体和电流流过的线圈形成的磁场的直接出现的变密用整流到永磁体的场的磁场来设立力增加，该力增加直接提升线性驱动装置的从转子的初始位置沿着工作冲程的方向作用到阀活塞上的力。

尤其在短冲程的阀中这种力增加已经足以使阀活塞以必要的动力沿着工作冲程的方向运动。在此，能够根据线圈和配属的接片以及永磁体和配属的极靴的设计以及施加的电流的强度来提供也足够用于更大阀的力增加。

在具有不同设计的本发明的有利的实施方式中设置成布置有两个或者更多个线圈，其中，在所述线圈之间相应布置一个内部接片并且在最外面的线圈的外侧上相应布置配属的外部接片。在此，对于线性驱动装置的功能来说起决定作用的是，要么在用相同的电流对线圈进行加载时将线圈反向缠绕，要么在用正电流加载一个线圈并且用负电流加载另一线圈时必须将所述线圈同向缠绕。

在具有更多数量的线圈和永磁体的定子与转子的这种基本的结构范围内，可以不同地设计一方面所述永磁体和极靴并且另一方面外部接片或者内部接片以及由此布置在定子壳体中的线圈的轴向延伸，也就是沿着阀活塞运动或者转子运动的方向的延伸，更确切地说设计得不仅彼此不同而且相对不同。

由此在本发明的第一实施方式中提出，在定子中布置两个线圈以及布置在线圈之间的内部接片和分别布置在线圈外侧上的外部接片。

在此，例如可以提出，所述定子的内部接片以及两个线圈的轴向延伸等于具有永磁体和两个极靴的转子的轴向延伸，其中，要么所述定子的内部接片的轴向延伸相当于转子的永磁体的轴向延伸，从而在转子的初始位置中构造两个同时作用到转子运动上的并且由此相加的力增加，要么所述定子的内部接片的轴向延伸小于转子的永磁体的轴向延伸，从而在转子的初始位置中形成第一力增加并且在规定的阀冲程的步进（Durchschreiten）之后形成第二力增加。

作为前面所述的实施例的替代方案可以提出，所述定子的两个线圈和内部接片的轴向延伸大于具有永磁体和两个极靴的转子的延伸，其中，定子的外部接片的与线圈邻接的棱边相对于转子的初始位置的间距相应于与活塞的协调于流动力的曲线的位置实现协调的阀冲程，其中，又是要么所述定子的内部接片的轴向延伸等于转子的永磁体的轴向延伸从而在转子的初始位置中形成第一力增加并且在规定的阀冲程的步进之后形成第二力增加，要么其中所述定子的内部接片的轴向延伸小于转子的永磁体的轴向延伸，从而在初始的阀冲程的步进之后形成第一力增加并且在规定的阀冲程的步进之后形成第二力增加。

此外可以提出，所述转子由至少两个永磁体以及至少三个极靴形成，其中，转子的至少一个极靴在定子中分配有一个线圈。总之，这种结构可以完全包括更多（任意）数量的永磁体以及配属的极靴，其中，相应在转子结构的外部的端部处布置极靴。在此，可以在定子中将仅一个线圈分配给转子的至少一个极靴。然而根据所述阀活塞的运动的所希望的力-路径-曲线也可以将多个线圈相应分配给转子的各个极靴。

在本发明又一个适用于此的简单的实施例中可以提出，例如在具有多个永磁体和多个极靴的转子中仅仅为中间的极靴分配线圈。

此外，本发明构思示例性地延伸到：即所述定子具有三个线圈，所述线圈带有两个布置在所述线圈之间的内部接片和两个外部接片，并且所述转子包括一组至少两个永磁体以及在其之间交替地并且在其外侧上布置的极靴，其中，为了形成在对线圈进行通电时引起的力增加，一方面极靴的至少相应一个角以及另一方面内部接片和/或外部接片的角要么在转子的初始位置中要么在达到规定的阀冲程时相互对置。

在此，所述定子的内部接片与外部接片可以彼此具有相应相同的轴向延伸，并且转子的极靴彼此具有不同的轴向延伸，其中，所述两个位于外部的极靴相应具有比放在永磁体之间的极靴更小的轴向延伸。作为替代方案可以提出，所述定子的内部接片和外部接片分别具有不同的轴向延伸，并且所述转子的位于外部的极靴具有相同的轴向延伸，该轴向延伸相应于放在永磁体之间的极靴的轴向延伸的一半。

在两种前面所述的情况下，布置在定子中的线圈要么可以具有相同的长度，要么也可以具有不同的长度。

通常可以在实现本发明时提出，在布置在定子中的接片相互之间的距离分别相同并且在转子中的极靴的轴向延伸相互不同，或者在布置在定子中的接片相互之间的距离相互不同并且转子中的所有极靴的轴向延伸分别相同。相应地，不仅在布置在定子中的接片相互之间的距离而且在转子中的极靴的轴向延伸分别相互不同，或者在布置在定子中的接片相互之间的距离而且转子中的极靴的轴向延伸分别相互相同。

本发明能够应用到具有在阀的两个冲程方向上工作的阀活塞的换向阀上，就此而言对于该功能的前提条件就在于，设置转子和定子关于垂直于转子的运动方向延伸的对称轴线的对称的结构，从而在转子或者由其驱动的阀活塞的相应两个运动方向上获得相应的力增加。

然而本发明也可以应用到构造成带有朝着仅仅一个冲程方向工作的阀活塞的插入阀（Einsteckventil）的阀上。在此仅仅朝着阀活塞的一个运动方向提供相应的力增加或者力最大值，就此而言提出，给出转子和定子关于垂直于转子的运动方向延伸的对称轴线的不对称的结构。

最后可以提出，在对于阀活塞的运动来说需要非常大的操作力的情况下为了力增强并且沿着阀活塞的运动方向相互平行地布置了多个相应由定子和转子构成的线性驱动装置，其转子与阀活塞连接。

按本发明构造的线性驱动装置能够用在所有常规的阀结构方式中；只要线性驱动装置的转子分别与液压阀的阀活塞连接，就此而言不详细地探讨液压阀的内部结构。按本发明构造的线性驱动装置的功能分别协调于所述转子以及由此阀活塞的初始位置（在其中为了实施阀活塞的工作冲程对线性驱动装置的至少一个线圈进行通电），就此而言所述初始位置可以根据本发明的实施例通过在线性驱动装置的无电流的状态下自动实施的对阀活塞位置的调节来实现。为此，所述阀活塞如在所述现有技术中所描述地能够通过在两侧对其加载的弹簧保持在相应于中间位置的初始位置中，如这在换向阀中常规的那样。然而也可以考虑其它用于阀活塞的初始位置，例如在2/2换向阀（例如盒式阀（Cartridge-Ventilen））中，在其中阀活塞相应地仅仅在两个终端位置之间移动。

根据本发明的实施例，阀活塞的尤其在线性驱动装置的无电流的状态下设立的初始位置相应于阀的关闭位置，或者备选地也相应于在阀的壳体联接部（Gehäuseanschlüssen）之间具有保持打开的连接路径的阀活塞的工作位置。

附图说明

在附图中说明了本发明的在下面进行描述的实施例。附图示出：

图1是构造成换向阀的、包括用于其阀活塞的线性驱动装置的液压阀的示意性剖面的侧视图，

图2a是线性驱动装置的第一实施例在转子的初始位置中的示意图，该线性驱动装置具有拥有带有两个外部接片的线圈的定子以及由永磁体和两个与其相邻的极靴构成的转子，

图2b是图2a的物体根据转子侧的冲程“a”的实施方式，

图2c-e是在图2a所示的实施例中的场线的构造，其中

图2c是从通电的线圈出发的场线，没有考虑由永磁体产生的磁场，

图2d是从永磁体出发的场线，没有考虑由线圈电流产生的磁场，

图2e是由永磁体和线圈电流叠加的场线，

图2f是在图2b所示的转子位置中场线的构造，

图3是在此对称构造的线性驱动装置的另一实施例的相应于图2a、b的视图，其具有包括两个线圈、一个内部接片以及两个外部接片的定子和由永磁体以及两个与其相邻的极靴构成的转子，其中，

图3a显示了转子在初始位置中的位置，

图3b显示了转子在转子的一个运动方向上在冲程“+a”的步进之后的位置，

图3c显示了在返回行程之后转子重新在初始位置中的位置，

图3d显示了转子在转子的另一的运动方向上在冲程“-a”的步进之后的位置，

图3e是对于在按图3a-d的线性驱动装置中出现的力变化的力-冲程-图表，

图4a-c是线性驱动装置的另一实施例的与图3a、b以及e相符的视图，

图5a-e是线性驱动装置的另一实施例的与图3a-e相符的视图，

图6a-c是线性驱动装置的相对于按图5a-d的实施例变换过的实施例，

图7a、b是具有转子或者定子的非对称构造的线性驱动装置，

图8a-d是线性驱动装置的其它实施例，具有带有三个线圈的定子以及带有两个永磁体的转子，

图9是另一实施例，其具有带有三个线圈的定子以及具有带有五个极靴和四个永磁体的转子。

具体实施方式

就在图1中作为按本发明的线性驱动装置的应用的例子示出了构造成带有在两个冲程方向上工作的阀活塞的换向阀作为按本发明的线性驱动装置的应用的例子而言，不在其细节上探讨液压阀的结构。示例性地从图1中看到的阀壳体10具有四个壳体联接部T-A-P-B，其中，与接头B相邻的第五接头T借助于构造在阀壳体10中的箱桥接件（Tankbruecke）11与壳体联接部T连接。在阀壳体10中构造了壳体孔12，在其中可纵向移动地布置了阀活塞13。该阀活塞13具有两个活塞带（Kolbenbunde）14，该活塞带在阀活塞的在图1中所示的关闭位置中分别封闭负载接头（Verbraucheranschlüsse）A和B。所述阀活塞13在其两个外面的端部处分别具有阶梯状的突起15，该突起容纳在从外面插入壳体孔12中的压密套（Dichthülse）16内。所述阀壳体10的相应的端侧通过外面装上的壳体盖17封闭，从而由此分别相应将压密套16固定在壳体孔12中。为了即使在没有还有待描述的用于阀活塞13的驱动装置的影响下调整用于阀活塞13的限定的初始位置，定心弹簧（Zentrierfeder）18在两侧作用到阀活塞13上，所述弹簧将阀活塞13定心在其在所示出的实施例中相应于阀的关闭位置的中间位置中。

为了直接驱动所述阀活塞13，在阀壳体10的一侧处布置了壳体状构造的并且由能够导磁的材料制成的定子21并且将其与阀壳体10固定地连接。在由定子21环形包围的空间中布置了转子22，该转子经由连接杆29与阀活塞13的配属的端部连接，从而将转子22的线性运动转换成阀活塞13在阀壳体10的壳体孔12中的移动。

在细节方面，在图1中仅仅示例性示出的线性驱动装置20中，在定子21中布置了两个线圈23，在所述线圈之间形成了内部接片24，其中，在两个线圈23的两个外侧上分别构造了外部接片25。所述转子22由永磁体26构成，在所述永磁体的两个外部侧面上分别布置了由能够导磁的材料制成的极靴27。所述转子22通过气隙28与定子21分开。在图1中仅仅示例性示出的线性驱动装置的功能在下面的附图中稍后在详细示出的范围内解释。

在图2a到2f中示出了并且解释了按本发明的线性驱动装置的第一实施例，该线性驱动装置拥有带有具有两个外部接片25的线圈23的定子21以及由永磁体26和两个与之相邻的极靴27构成的转子22，其中，所示出的装置仅仅描述了仅一个朝着一个方向的称作工作冲程的阀冲程“a”。

如对此详细地从图2a中获知那样，所述定子21具有带有分别位于外部的外部接片25的线圈23；所述转子22包括永磁体26以及两个与之相邻布置的极靴27。所述线圈23在此具有与沿着运动方向放置的极靴27相同的宽度，其中，通过以下方法限定阀壳体或者线性驱动装置20的初始位置，即所述转子22以其指向运动方向的极靴27位于定子21的线圈23前面。在该初始位置中一方面获得了极靴27的用“A”表示的角并且另一方面获得了外部接片25的作为相关的“A’”的角的与线圈23相邻的角。所述角A、A’满足以下条件，即所述角A、A’以最小的过渡面对置，并且在该部位处在气隙中整流并且压密由永磁体26以及由正电流“I”流过的线圈23形成的磁场，其中，后者参照图2c到2e进行解释。在此，图2c示出了由通电的线圈23出发的场线，而不考虑由永磁体产生的场，而图2d示出了由永磁体出发的场线，而不考虑由线圈电流产生的场。图2e最后示出了在角A、A’的范围中由永磁体26和流过电流的线圈23叠加的场线的压密，其产生了所希望的力增加。对于由阀活塞实施的阀冲程来说，这意味着所述转子22以相应较大的力从其初始位置中出来，并且以所希望的动力并且在克服实施例中反作用的流动力以及弹簧力的情况下驱动所述阀活塞。

如从图2b中补充地获知的那样，在达到冲程“a”之后，背对转子22的运动的极靴27的前面的角“B’”与定子21的下面的外部接片25的下面的角“B”再次相碰，其中，为此在图2f中说明了整个场线分布。可以看到，仅仅通过铁与铁的相碰在角B、B’的范围内产生了引起力增加的场压密，因为没有线圈电流参与。这意味着在冲程“a”的步进之后再次提高了在冲程上又削减的起动力，使得力-冲程-曲线相应于在阀打开时出现的特性曲线。在此，所述冲程“a”可以表示阀冲程的结束；然而整个阀冲程也可以大于冲程“a”，从而所设立的力增加在阀活塞的整个冲程期间生效。

根据阀冲程“a”的实施方式所述转子22包括耦合在其上的阀活塞13应再次回转到初始位置（图2a）中，就此而言在切断正电流“I”之后要么可以仅仅通过作用到阀活塞13上的弹簧（相应于在图1中所示的实施例中布置的定心弹簧18）实现转子22的复位，要么通过以负电流对线圈23进行通电来实现，由此同样反转所述转子22的冲程方向并且其到初始位置中的运动必要时通过存在的弹簧来支持。

在图3a-d中所示的实施例中，所述线性驱动装置20具有关于在其初始位置中通过转子22关于转子的垂直于运动方向延伸的对称轴线的对称的结构，使得在图3a-d中所示的线性驱动装置20可用于带有在两个冲程方向上工作的阀活塞的换向阀。在细节方面，所述定子21具有两个线圈23，该线圈具有位于其之间的内部接片24以及两个位于外部的外部接片25。所述转子又包括永磁体26以及两个位于外部的极靴27。此外，对于该实施例来说特征在于，整个转子22的轴向延伸相应于两个线圈23包括内部接片24的轴向延伸，其中，内部接片24的延伸与永磁体26的延伸协调并且线圈23的延伸与极靴27的相应的延伸协调。

如从相应于按图2a的示图的图3a中获知，在所述转子22的初始位置中在两个极靴27以及外部接片25中角A、A’以及B、B’相应地同时对置，从而在对定子21的线圈23进行通电时两个相加的力增加是有效的。此外，用正电流+I加载朝着所述转子22的运动方向放置的上面的线圈23，从而整流由永磁体26和上面的线圈23形成的磁场；相应地用负电流-I加载另外的下面的线圈23。由此相应较大的力可供支配用于使阀活塞离开其关闭位置中运动，并且相应较大的动力作用到阀活塞上。从图3b中获知在冲程“+a”的范围内没有出现其它的力增加，就此而言相应构造的线性驱动装置20只能用于短冲程的阀。在冲程“+a”的步进之后所述转子22相应于图3c返回到初始位置中，就此而言现在实现对线圈23的反向通电，方法是用电流+I对下面的线圈23进行通电并且用电流-I对上面的线圈23进行通电。在所述转子22的这个初始位置中相应地获得了相互对置的角C、C’以及D、D’，其在再次关于从图3d获得的朝着阀活塞的另一运动方向的冲程“-a”进行通电时负责双重作用的力增加。此外，在图3e中示出了具有在两个阀方向上打开或者关闭阀时的冲程变化曲线的相应的力-冲程-图表。

在图4a-c中所示的阀与前面所描述的阀的不同之处在于，一方面在转子22的并且另一方面在带有内部接片24的线圈23的另外给出的相同的延伸中，现在所述线圈23的延伸大于极靴27的延伸，使得所述内部接片24的延伸小于永磁体26的延伸。这使得在所述转子22的在图4a中所示的初始位置中，在上面的极靴27或者上面的外部接片25的区域内相互对置的角A、A’在通电时引起在冲程开始时起作用的力增加，而在步进较小的冲程“a”之后现在下面的极靴27以及内部接片24的角B、B’相互置入引起相应的力增加的位置中，从而现在在所述转子22的整个冲程期间出现了额外的力增加。如另外从图4c中相较于图3e获知的那样，这在操作的冲程（operativ Hub）“a”期间引起了所希望的力曲线的拓宽，使得如此构造的线性驱动装置20也能够用于带有略微更大的冲程的阀。

在线性驱动装置20的在图5a-d中所示的实施例中，现在两个线圈23连同定子21的内部接片24的延伸大于转子22连同永磁体26和极靴27的延伸，使得所述定子21的两个外部接片25在转子22的初始位置中进一步向外移。在此，与在图3a-d方面所描述的实施例协调地保持了与永磁体26的延伸协调的内部接片24的延伸。这导致在按图5a的转子22的初始位置中背对所述转子22的运动方向的极靴27的在永磁体侧的角B位于内部接片24的面对下面的线圈23的角B’的前面，从而在该初始位置中在对线圈23进行通电时出现力增加。在此，再次用电流+I对上面的线圈23进行通电并且用电流-I对下面的线圈进行加载。如果所述转子22相应于图5b实施冲程“+a”，那么前面的极靴27的在运动方向上前面的角A位于定子21的在转子的运动方向上放置的外部接片25的线圈侧的角A’前面，从而在达到冲程“+a”时有效地重新提高已经经由实施的冲程“+a”减弱的力。

相应的也适用于朝着另一运动方向的冲程“-a”，其中，在提高力变化的意义上在所述转子22的初始位置中极靴27和内部接片24的在图5c中所示的角C、C’相互靠着，并且在达到冲程“-a”时极靴27和外部接片25的角D、D’相互靠着。在此，图5e示出了在操作的冲程上的力-冲程-曲线，从中可看到，在更长冲程的阀中也可支配足够的力水平。

在图6a-c中所示的实施例也特别适合于带有较长的阀冲程的阀。在相对于在图5a-d方面所描述的实施例的变换中，在其它规定相同时现在所述内部接片24在其延伸方面设计得小于所述转子22的永磁体26的延伸。这导致相应于图6a在所述转子22的初始位置中没有画出力增加，因为没有接片或者极靴的主要的角相互对置。然而如果所述转子22根据图6b步进了较小的起始冲程“+a”，那么使得下面的极靴27的角B与内部接片24的下面的角B’对置，由此在该时间点出现了第一力增加。在设计得长冲程的阀中在所述转子22的另一冲程的运行中相应于图6c现在上面的极靴27的角A位于定子21的上面的外部接片25的在线圈侧的角A’前面，从而在达到冲程“+b”时出现另一力增加。由此足够的力水平也可以在更长的阀冲程上可供支配。

就在线性驱动装置20的前面相对于图3到6所描述的实施例而言，分别画出了转子22和定子21的对称结构，相应的线性驱动装置适用于换向阀的运行（如所描述的那样）。然而如果在转子和/或定子的构造中选择非对称地布置极靴和/或内部或者外部接片，那么这会朝着转子的仅仅一个运动方向出现相应的力增加，使得这种线性驱动装置20适合于利用插入阀的使用，在所述插入阀中阀活塞的仅仅一个运动方向起决定作用。

为此，图7a和7b分别给出例子。在图7a中所述转子22的延伸通过永磁体26的中线35相对于定子21的延伸通过内部接片24的中线36在转子22的运动方向上偏移一个数值，从而相应于至今为止详细的解释，在对定子21的线圈23进行相应的通电时已经在转子22的初始位置中设立力增加。相反，在图7b中所示的实施例中，所述定子21的中线36朝着转子22的运动方向相对于转子22的中线35偏移了一个数值，从而在这种情况下在冲程“+a”的步进之后得到了相应的力增加。

在前面所描述的实施例的基础上，也可以一方面用更多数量的线圈23以及由此形成的内部接片24并且/或者另一方面用更多数量的永磁体26和极靴27实现按本发明的结构。在此，能够改变极靴和/或永磁体26的以及通过在定子21中的线圈23的长度规定的内部接片24和外部接片25的轴向延伸。在此适用，转子22和定子21的相应两个角在不同位置处同时的前伸引起了在转子或者与其邻接的阀活塞的相应的位置中的力增强，而转子和定子的相应两个角的先后在转子22或者阀活塞的冲程上实现的前伸以足够大的力花费引起了冲程的增加。

这示例性地根据在图8a-d中示意性示出的实施例进行说明。在此，相应地在定子21中布置了三个线圈23，从中得到了两个内部接片24和两个外部接片25。各个根据图8a-d的实施例的不同之处明显在于相应的接片24、25的延伸，其中，具有两个永磁体26、一个内部的极靴27以及两个外部的极靴27的转子22的结构保持不变。用这种结构也可以在更长的阀冲程上获得足够的力水平，因为除了在转子22的初始位置中通过极靴27以及接片24、25沿着图8a中的线B-B’或者图8b-d中的线C-C’分别彼此对置的角实现的力增加之外，在所述转子22的冲程上两个另外的力增加也起作用，也就是沿着图8a中的线C-C’和A-A’或者在图8b-d中的线B-B’以及A-A’。补充于此地，在按本发明的原理的意义上要理解的是，也可以变换永磁体26以及配属的极靴27的延伸。就此而言，转子22和定子21的部件的设计详细地取决于相应地有待克服的反作用于阀活塞的冲程的力。

最后，在图9中还说明了用于转子22的相对于按图8a-d的实施例结构变宽的实施例。所述定子21未改变地包括三个线圈23，而转子22现在具有四个永磁体26以及从中跟随的五个极靴27，其中，所述极靴27的宽度从最内部的中间的极靴27出发向外相应地减少。在此也在转子22相对于定子21的运行中出现了多个先后跟随的力增加。就图9示出了转子22和定子21的相应对称的结构使得所述线性驱动装置20适合于换向阀而言，这种线性驱动装置也可以以简单的方式用于插入阀，方法是例如取消在冲程“+a”的方向上在最下面的外部的极靴27，从而获得转子的非对称的结构。

这些文件的主题的在前面的说明、权利要求、摘要以及附图中公开的特征能够单个来说地以及以相互间任意组合的方式地对于实现在本发明的不同的实施方式中的本发明都是重要的。

Claims (13)

1.阀，具有能够在阀壳体（10）中线性运动的阀活塞（13）和线性驱动装置（20），该线性驱动装置包括与所述阀壳体（10）不能运动地连接的定子（21）以及能够在其中运动的对所述阀活塞（13）进行加载的转子（22），其中，所述定子（21）由用能够导磁的材料制成的壳体以及至少一个布置在其中的线圈（23）形成，并且通过气隙（28）与所述定子（21）分开的转子（22）由至少一个永磁体（26）组成，该永磁体相应地具有与其极侧邻接的、由能够导磁的材料制成的极靴（27），其特征在于，在嵌入一个线圈（23）到定子壳体中时在所述线圈的外侧上相应地布置了外部接片（25），或者在嵌入多个线圈（23）到所述定子壳体中时在所述线圈（23）之间相应地布置了内部接片（24）并且在最外面的线圈（23）的外侧上相应地布置了配属的外部接片（25），其中，内部接片（24）和外部接片（25）、永磁体（26）和极靴（27）的轴向延伸如下相互协调，使得在所述阀活塞（13）的冲程范围中为了形成在对所述至少一个线圈（23）进行通电时有效的力增加，一方面一个极靴（27）的至少一个角（A、B）（C、D）以及另一方面一个外部接片（25）的至少一个角（A’、B’）（C’、D’）如下对置，使得在该部位处在所述气隙（28）中对永磁体（26）和电流流过的线圈（23）的磁场进行整流和压密。

2.按权利要求1所述的阀，其特征在于，所述转子（22）由至少两个永磁体（26）和至少三个极靴（27）形成，其中，所述转子（22）的至少一个极靴（27）在所述定子（21）中分配有线圈（23）。

3.按权利要求1或2所述的阀，其特征在于，布置在所述定子（21）中的接片（24、25）彼此之间的距离相应地相同，并且在所述转子（22）中所述极靴（27）的轴向延伸彼此不同。

4.按权利要求1或2所述的阀，其特征在于，布置在所述定子（21）中的接片（24、25）彼此之间的距离相互不同，并且在所述转子（22）中所有极靴（27）的轴向延伸相应地相同。

5.按权利要求1或2所述的阀，其特征在于，不仅布置在所述定子（21）中的接片（24、25）彼此之间的距离不同，而且在所述转子（22）中所述极靴（27）的轴向延伸相应地相互不同。

6.按权利要求1或2所述的阀，其特征在于，不仅布置在所述定子（21）中的接片（24、25）彼此之间的距离相同，而且在所述转子（22）中所述极靴（27）的轴向延伸也相应地彼此相同。

7.按权利要求1到6中任一项所述的阀，其特征在于，在构造成具有在两个冲程方向上工作的阀活塞（13）的换向阀时，设置转子（22）和定子（21）关于垂直于所述转子（22）的运动方向延伸的对称轴线的对称的结构。

8.按权利要求1到6中任一项所述的阀，其特征在于，在构造成具有在仅仅一个冲程方向上工作的阀活塞（13）的插入阀时，设置了转子（22）和定子（21）关于垂直于所述转子（22）的运动方向延伸的对称轴线的非对称的结构。

9.按权利要求1到8中任一项所述的阀，其特征在于，为了在所述阀活塞（13）的运动方向上进行力增强，相互平行地布置了多个分别由定子（21）和转子（22）构成的线性驱动装置（20），所述线性驱动装置的转子（22）与所述阀活塞（13）连接。

10.按权利要求1到9中任一项所述的阀，其特征在于，为了在所述线性驱动装置（20）的无电流的状态下调节与所述阀活塞（13）连接的转子（22）设置了用于自动调整初始位置的机构。

11.按权利要求10所述的阀，其特征在于，用于自动调整所述转子（22）的初始位置的所述机构由在两侧加载所述阀活塞（13）的定心弹簧（18）构成。

12.按权利要求1到11中任一项所述的阀，其特征在于，所述阀活塞（13）的初始位置相应于所述阀的关闭的位置。

13.按权利要求1到11中任一项所述的阀，其特征在于，所述转子（22）的初始位置相应于所述阀活塞（13）的在所述阀的壳体联接部之间具有保持打开的连接的工作位置。