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Die
Erfindung betrifft einen Betätigungsmagneten
zum Bewegen einer Verschlussnadel einer Heißkanaldüse eines Spritzgusswerkzeugs.
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Spritzgusswerkzeugen
bzw. -maschinen wird das flüssige
Spritzgut häufig über Heißkanaldüsen zugeführt. Solche
Heißkanaldüsen weisen
in der Regel einen Nadelverschluss auf, d. h., es ist eine Verschlussnadel
vorgesehen, die in der Düse
zum Verschließen
einer Düsenöffnung in
eine die Düsenöffnung verschließende Stellung
bewegt wird und zum Öffnen
der Düse
aus dieser herausgezogen wird.
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Betätigungsmagnete
zum Bewegen der Verschlussnadeln müssen zum Verschließen der
Heißkanaldüse eine
erhebliche Kraft aufbringen. Dies führt zu einer großen Bauform
und einer hohen elektrischen Leistungsaufnahme.
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Eine
derartig elektromagnetisch betätigte Verschlussdüse ist beispielsweise
aus
DE 196 08 676
C1 bekannt.
US
2005/01 00 625 A1 offenbart ein Ventil für ein Spritzgusswerkzeug,
welches elektromotorisch betätigt
wird, wobei in dem elektromotorischen Antrieb eine Regelung zur
Positionierung der Verschlussnadel vorgesehen ist.
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Vor
diesem Hintergrund ist es die Aufgabe der Erfindung, einen Betätigungsmagneten
zum Bewegen einer Verschlussnadel einer Heißkanaldüse eines Spritzgusswerkzeugs
zu schaffen, der bei kleiner Baugröße die erforderlichen Hubkräfte zum Öffnen und
Verschließen
der Heißka naldüse aufbringt und
eine verringerte elektrische Leistungsaufnahme aufweist.
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Diese
Aufgabe wird durch einen Betätigungsmagneten
mit den in Anspruch 1 sowie durch eine Heißkanaldüse mit den im Anspruch 7 angegebenen
Merkmalen gelöst.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen, der nachfolgenden
Beschreibung und der Zeichnung angegeben.
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Der
erfindungsgemäße Betätigungsmagnet zum
Bewegen einer Verschlussnadel einer Heißkanaldüse eines Spritzgusswerkzeugs
weist einen Anker auf, der mit der Verschlussnadel bewegungsgekoppelt
ist und durch Bestromen zumindest einer Spule zwischen einem ersten
und einem zweiten Kern verschiebbar ist. Die Kopplung zwischen Anker und
Verschlussnadel ist so ausgebildet, dass die Verschlussnadel durch
den Anker bewegt wird. Der Anker kann mit einem nicht magnetischen
Stößel verbunden
sein, welcher die Verschlussnadel betätigt und insbesondere mit dieser
verbunden oder einstückig
ausgebildet ist.
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Bei
dem erfindungsgemäßen Betätigungsmagneten
bilden ein Joch und/oder ein weichmagnetisch ausgebildetes Gehäuse des
Betätigungsmagneten
zusammen mit den beiden Kernen sowie dem Anker bei Bestromung der
zumindest einen Spule einen magnetischen Wirkkreis. Je nach Polung
der Spule ist der Anker so in zwei Hublagen bewegbar, wobei sich
der Anker in einer ersten Hublage nahe dem ersten Kern und in einer
zweiten Hublage nahe dem zweiten Kern befindet und vorzugsweise
in der ersten Hublage an dem ersten Kern und in der zweiten Hublage
an dem zweiten Kern zur Anlage kommt. Hierdurch ist eine an dem
Anker ausgebildete oder angebrachte Verschlussnadel einer Heißkanaldüse in eine
die Heißkanaldüse verschließende oder
eine die Heizkanaldüse öffnende
Stellung bewegbar. Der erfindungsgemäße Betätigungsmagnet ist zweckmäßigerweise
als ein Umkehrhubmagnet ausgebildet, d. h., die Hublage, in der
sich der Anker befindet, bildet die Anfangslage vor Beginn der Hubbewegung
in die andere Hublage.
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Erfindungsgemäß weist
der Betätigungsmagnet
einen Permanentmagneten auf, der derart angeordnet ist, dass er
auf den Anker in zumin dest einer, bevorzugt in beiden Bewegungsrichtungen
eine zusätzliche
magnetische Kraft ausübt.
So ist es mit dem Permanentmagneten möglich, insbesondere beim Verschließen der
Heißkanaldüse mit der
Verschlussnadel, d. h. bei der Hubbewegung des Ankers in Richtung
des ersten Kerns, mittels des Permanentmagneten eine zusätzliche,
mit abnehmendem Luftspalt zwischen Anker und erstem Kern ansteigende
Hubkraft zu erzeugen. Hierzu kann der Permanentmagnet beispielsweise
Teil des von dem Joch und/oder Gehäuse, einem oder den beiden
Kernen und dem Anker gebildeten magnetischen Wirkkreises sein, wobei
der Permanentmagnet derart angeordnet ist, das seine Wirkrichtung
bzw. sein magnetischen Feld so gerichtet ist, dass die permanentmagnetische
Kraft auf den Anker in Richtung der Hubbewegung des Ankers zu dem
ersten Kern hin wirkt. Vorzugsweise ist der erzeugte permanentmagnetische
Wirkkreis zumindest einen magnetischem Wirkkreis, welcher durch
die zumindest eine Spule erzeugt wird, derart überlagert, dass die Wirkrichtungen
beider Wirkkreise gleichgerichtet sind. Auf diese Weise wird durch
den Permanentmagneten die von der Spule erzeugte magnetische Betätigungskraft verstärkt. Entsprechend
kann die Spule in ihrer Leistung geringer dimensioniert werden,
d. h. die elektrische Leistungsaufnahme verringert werden.
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Wegen
der bei Bestromung der Spule hohen thermischen Belastung des Betätigungsmagneten, die
durch die vergleichsweise warme Umgebung der Heißkanaldüse noch gesteigert wird, ist
der Permanentmagnet in dem Betätigungsmagneten
bevorzugt derart angeordnet, dass er zwischen dem Anker und zumindest
einem, vorzugsweise beiden Kernen eine Haltekraft zur Verfügung stellt.
Auf diese Weise ist eine Bestromung der Spule zum Halten des Ankers
in einer der beiden Hublagen nicht erforderlich. Die Spule wird
lediglich zum Umschalten zwischen beiden End- bzw. Hublagen bestromt,
in denen der Anker dann allein durch die permanentmagnetische Kraft
gehalten wird. Dement sprechend ist der Betätigungsmagnet bei dieser Weiterbildung
bistabil ausgebildet.
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Der
Permanentmagnet ist in dem Betätigungsmagneten
vorzugsweise derart angeordnet, dass er einen zusätzlichen
freien Pol bildet. Dieser Pol steht bevorzugt in direkter Wirkverbindung
zu dem Anker und ist weiter bevorzugt gemeinsamer Teil zweier von
dem Permanentmagneten erzeugten voneinander unabhängigen Wirkkreise,
von denen ein erster auf den Anker eine in Richtung des ersten Kerns
gerichtete Haltekraft ausübt
und ein zweiter auf den Anker eine in entgegengesetzte Richtung,
d. h. in Richtung des zweiten Kerns wirkende Haltekraft ausübt. Dazu
ist der Permanentmagnet in Längsrichtung
vorzugsweise zwischen den beiden Kernen angeordnet.
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Eine
weitere vorteilhafte Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Betätigungsmagneten
sieht vor, dass dieser zwei Spulen aufweist, die in einem weichmagnetischen
Gehäuse
in Richtung dessen Längsachse
bzw. in Bewegungsrichtung des Ankers voneinander beabstandet angeordnet
sind. Die beiden Spulen können
elektrisch so verschaltet sein, dass sie gemeinsam in derselben
Richtung bestrombar sind, d. h. beide Spulen erzeugen dann bei Bestromung
ein in dieselbe Richtung gerichtetes magnetisches Feld. Zum Umschalten
des Betätigungsmagneten
werden bei dieser Ausführungsform
beide Spulen bestromt, wobei die Bewegungsrichtung durch Umschalten
der Stromrichtung geändert
wird. Alternativ können
auch zwei Spulen vorgesehen werden, welche getrennt voneinander
bestrombar sind und so angeordnet sind, dass die von ihnen erzeugten
magnetischen Felder in entgegengesetzten Richtungen gerichtet sind.
Bei dieser Ausführungsform kann
das Umschalten des Betätigungsmagneten
von der ersten Hublage in die zweite Hublage durch Bestromung der
einen Spule und das Zurückbewegen von
der zweiten Hublage in die erste Hublage durch Bestromen der anderen
Spule erreicht werden.
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In
einer weiteren Ausbildung des erfindungsgemäßen Betätigungsmagneten ist bevorzugt
ein Permanentmagnet, welcher vorzugsweise ringförmig ausgebildet ist, an der
Innenseite des Gehäuses
im Bereich des Zwischenraums zwischen den beiden Spulen angeordnet
und in radialer Richtung magnetisiert. Es kann ein hartmagnetischer
Ringmagnet vorgesehen sein, dessen Pole in radialer Richtung des Ringmagneten
voneinander beabstandet sind. Dieser Ringmagnet ist vorzugsweise
in einem Mittelbereich des Betätigungsmagneten,
in dem eine erste und eine zweite Spule in Bewegungsrichtung des
Ankers voneinander beabstandet sind, den Anker im Wesentlichen umschließend an
der Innenwandung des Gehäuses
angebracht. Das magnetische Feld dieses Permanentmagneten ist somit
auf die Umfangswandung des Ankers im Wesentlichen normal gerichtet.
Anstelle eines Ringmagneten können
auch ein oder mehrere stabförmige
Magneten in radialer Richtung magnetisiert im Umfangsbereich des
Ankers angeordnet werden.
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Zusammen
mit einem zwischen dem Ringmagneten und dem ersten Kern angeordneten
Bereich des Gehäuses,
dem ersten Kern sowie dem Anker des Betätigungsmagneten kann der Permanentmagnet
einen ersten permanentmagnetischen Wirkkreis bilden, dessen Wirkrichtung
zum Erzeugen einer ersten Haltekraft vorteilhafterweise von dem
Anker zu dem ersten Kern verläuft.
Darüber
hinaus kann der Permanentmagnet weiter bevorzugt zusammen mit einem
zwischen dem Permanentmagneten und dem zweiten Kern angeordneten
Bereich des Gehäuses,
dem zweiten Kern sowie dem Anker des Betätigungsmagneten einen zweiten
permanentmagnetischen Wirkkreis erzeugen, dessen Wirkrichtung zum Aufbringen
einer zweiten Haltekraft von dem Anker zu dem zweiten Kern verläuft.
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Bevorzugt
ist der Anker an seinem ersten Axialende als Flachanker ausgebildet
und einer korrespondierend ausgebildeten flachen Oberflä che des ersten
Kerns zugewandt. An seinem zweiten entgegengesetzten Axialende ist
der Anker als Konusanker ausgebildet und einer korrespondierend
konisch geformten Oberfläche
des zweiten Kerns zugewandt.
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Die
Ausbildung des Ankers an einem Axialende als Flachanker bedeutet,
dass der Anker dort eine plane, sich vorzugsweise normal zur Längs- bzw. Bewegungsachse
des Ankers erstreckende Oberfläche
aufweist, welche parallel zu einer gegenüberliegenden flachen Oberfläche des
ersten Kerns verläuft.
Auf diese Weise wird ein planer Abeitsluftspalt zwischen Anker und
erstem Kern geschaffen. Am entgegengesetzten Axialende ist der Anker als
Konusanker ausgebildet, d. h. er weist zumindest eine schräg zur Längs- bzw.
Bewegungsachse des Ankers verlaufende Wirkfläche auf, welche einer korrespondierend
schräg,
vorzugsweise parallel zu dieser Wirkfläche verlaufenden Oberfläche des
zweiten Kerns gegenüberliegt.
Bevorzugt sind die schräg
verlaufende Wirkfläche
des Ankers und die gegenüberliegende
schräg
verlaufende Oberfläche
des zweiten Kerns jeweils ringförmig
ausgebildet, sodass diese schrägen
bzw. konischen Flächen
Teil einer Kegelmantelfläche
bilden. Dabei definiert die Form des Konusankers idealerweise die
Form eines Kegelstumpfes, wobei im Inneren der konischen Fläche ggf.
eine plane Wirkfläche
von kleinerem Durchmesser verbleibt, welche bevorzugt einer korrespondierenden flachen
Oberfläche
des zweiten Ankers gegenüberliegt.
Das heißt
bei dieser Ausführungsform
erstreckt sich der Arbeitsluftspalt zwischen zweitem Kern und Anker
zumindest in Abschnitten schräg
zur Bewegungsachse des Ankers, bevorzugt ringförmig, die Oberfläche eines
Kegelstumpfes definierend.
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Bevorzugt
sind das erste Axialende des Ankers und der diesem gegenüberliegende
ersten Kern gegenüber
dem zweiten Axialende des Ankers und dem zugewandten zweiten Kern
derart geometrisch unterschiedlich ausgebildet, dass sich bei einer
ersten Hubbewegung des Ankers zu dem ersten Kern hier gegenüber einer
zweiten Hubbewegung des Ankers zu dem zweiten Kern, hier unterschiedliche
Hubkraft-Weg-Charakteristiken
verwirklichen lassen, die an die speziellen Anforderungen beim Bewegen
einer Verschlussnadel zum Öffnen
und Verschließen einer
Heißkanaldüse angepasst
sind. Hierdurch wird ein Betätigungsmagnet
geschaffen, der bei verhältnismäßig kleiner
Baugröße ausreichend
große
Kräfte zum Öffnen und
Verschließen
einer Heißkanaldüse mit einer
Verschlussnadel zur Verfügung
stellt.
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Indem
der Anker an seinem ersten Axialende als Flachanker ausgebildet
ist, der bei einer Hubbewegung in eine erste Hublage auf eine ebenfalls
flach ausgebildete Oberfläche
des ersten Kerns zu bewegt wird, lässt sich bei dieser Hubbewegung
eine Kennlinie der Magnetkraft realisieren, bei der die Magnetkraft
in einer letzten Phase vor Erreichen der Hublage, d. h. kurz vor
dem Kontaktieren von erstem Axialende des Ankers und erstem Kern,
steil zu einem großen
Wert ansteigt. Dies entspricht im Wesentlichen dem Kraftverlauf,
der zum Verschließen
der Heißkanaldüse benötigt wird.
Dementsprechend wird bei der Schließbewegung der Verschlussnadel
das flache Axialende in Richtung der korrespondierend flachen Oberfläche des
ersten Kerns bewegt und dort zur Anlage gebracht.
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Bei
einer zweiten, entgegengesetzten Hubbewegung des Ankers, bei der
dessen zweites konisch ausgebildetes Axialende in einen an dem zweiten
Kern ausgebildeten Innenkonus bewegt wird, lässt sich ein derartiger linearer
Verlauf der Hubkraft verwirklichen, bei dem die beim Öffnen der
Heißkanaldüse auf der
Verschlussnadel wirkenden Reibungskräfte im Wesentlichen kompensiert
werden.
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Die
Erfindung betrifft ferner eine Heißkanaldüse, die durch Bewegungskopplung
einer Verschlussdüse
mit dem erfindungsgemäßen Betätigungsmagneten
zuverlässig
geöffnet
und verschlossen werden kann.
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Nachfolgend
wird die Erfindung beispielhaft anhand der beigefügten Zeichnungen
beschrieben. In diesen zeigt:
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1 in
geschnittener schematischer Darstellung einen Betätigungsmagneten
zum Bewegen einer Verschlussnadel einer Heißkanaldüse gemäß einer ersten Ausführungsform,
und
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2 in
geschnittener schematischer Darstellung einen Betätigungsmagneten
zum Bewegen einer Verschlussnadel einer Heißkanaldüse, eines Spritzgusswerkzeuges
gemäß einer
zweiten Ausführungsform.
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Zu
beachten ist, dass in beiden Figuren jeweils nur eine Hälfte des
Querschnittes des rotationssymmetrischen Betätigungsmagneten gezeigt ist.
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Zunächst wird
die erste Ausführungsform
der Erfindung anhand der 1 beschrieben.
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Der
in der Figur dargestellte Betätigungsmagnet 2 weist
ein weichmagnetisches, zylindrisches Joch bzw. Gehäuse 4 auf.
In dem Gehäuse 4 sind eine
erste bestrombare Spule 6 und eine zweite bestrombare Spule 8,
die in Richtung der Längsachse
A voneinander beabstandet, jeweils um eine Längsachse A des Gehäuses 4 herum
angeordnet sind. Die Spulen 6 und 8 sind elektrisch
in Reihe geschaltet, so dass sie in derselben Richtung bestromt
werden.
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An
den beiden Stirnseiten des Gehäuses 4 weist
dieses, konzentrisch zu seiner Längsachse
A, jeweils eine Öffnung
auf, wobei in eine erste Öffnung ein
erster weichmagnetischer Kern 10 und in eine zweite Öffnung ein
zweiter weichmagnetischer Kern 12 in das Gehäuse 4 hineinragen.
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Konzentrisch
zu der Längsachse
A des Gehäuses 4 weist
der Kern 10 eine Durchbrechung 14 und der Kern 12 eine
Durchbrechung 16 auf.
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In
der Durchbrechung 14 des Kerns 10 sowie in der
Durchbrechung 16 des Kerns 12 ist ein unmagnetischer
Stößel 18,
der eine Verschlussnadel zum Öffnen
und Verschließen
einer in der Zeichnungsfigur nicht dargestellten Heißkanaldüse betätigt oder
im eine solche übergeht,
in Richtung der Längsachse
A linear bewegbar geführt.
Der Stößel 18 ist
an einem Anker 20 des Betätigungsmagneten 2 angebracht, der
zwischen den Kernen 10 und 12 koaxial zu diesen
angeordnet ist und in Richtung der Längsachse A zwischen den Kernen 10 und 12 bewegbar
ist.
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Das
dem Kern 10 zugewandte erste Axialende des Ankers 20 ist
flach ausgebildet. Dementsprechend weist der Anker 20 an
diesem Axialende eine flache Stirnfläche 22 auf. Korrespondierend
zu dieser flachen Stirnfläche 22 weist
der erste Kern 10 eine flache dem Anker zugewandte Oberfläche 24 auf,
die von einer eingerückten
Stirnfläche 24 einer
an dem Kern 10 ausgebildeten hohlzylindrischen Ausnehmung 26 gebildet
wird. Die Stirnfläche 20 und
die Strinfläche 24 erstrecken
sich normal zur Längsachse
A.
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Das
dem zweiten Kern 12 zugewandte zweite Axialende des Ankers 20 ist
in Form eines Kegelstumpfes 28 konisch ausgebildet. Korrespondierend hierzu
ist der Kern 12 als Konuskern ausgebildet, wobei er an
seinem, dem Anker 20 zugewandten Ende einen Innenkonus 30 aufweist.
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Den
Anker 20 umfänglich
umgebend ist an der Innenwandung des Gehäuses 4 ein Permanentmagnet 32 zwischen
den Spulen 6 und 8 angebracht. Dieser Permanentmagnet 32 ist
als radial magnetisierter Ringmagnet ausgebildet, der sich über den gesamten
Innenumfang des Gehäuses 4 erstreckt. An
dem, dem Anker 20 zugewandten Innenum fang des Permanentmagneten 32 ist
ein ebenfalls ringförmiges,
weichmagnetisches Polteil 34 angeordnet.
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Nachfolgend
ist die Wirkungsweise des erfindungsgemäßen Betätigungsmagneten 2 anhand
der Zeichnungsfigur erläutert.
Durch Bestromen der Spulen 6 und 8 bilden das
Gehäuse 4,
der Kern 12, der Anker 20 sowie der Kern 10 einen
ersten, weichmagnetischen Wirkkreis, in dem je nach Polung der Spulen 6 und 8 eine
in Richtung B oder Richtung C gerichtete Magnetkraft wirkt.
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Gleichzeitig
erzeugt der Permanentmagnet 32, der so magnetisiert ist,
dass seine Magnetisierung in Richtung D auf den Anker 20 weist,
einen ersten hartmagnetischen Wirkkreis, der sich in ausgehend von
dem Permanentmagneten 32, über das Polteil 34,
den Anker 20, den Kern 10 sowie das Gehäuse 4 erstreckt.
Darüber
hinaus erzeugt der Permanentmagnet 32 einen zweiten hartmagnetischen Wirkkreis.
Dieser erstreckt sich von dem Permanentmagneten 32, das
Polteil 34, den Anker 20 den Kern 12 und
das Gehäuse 4.
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Soll
die Verschlussnadel der Heißkanaldüse mit dem
Stößel 18 des
Betätigungsmagneten 2 in eine
die Heißkanaldüse verschließende Stellung
bewegt werden, werden die Spulen 6 und 8 derart
bestromt, dass in dem weichmagnetischen Wirkkreis eine in Richtung
B wirkende Magnetkraft erzeugt wird. Hierdurch wird der Anker 20 mit
dem daran angebrachten Stößel 18 in
Richtung B bewegt, wobei sich der Luftspalt 36 zwischen
Anker 20 und Kern 10 verringert. Aufgrund der
flachen Ausgestaltung des dem Kern 10 zugewandten Axialendes
des Ankers 20 mit der flachen Stirnfläche 22 und der dazu
korrespondierenden flachen Oberfläche 24 des Kerns 10 ergibt
sich mit abnehmendem Luftspalt 36 ein Kraftverlauf der
Magnet- bzw. Hubkraft, bei dem die Hubkraft zunächst nur unwesentlich, kur
vor Kontakt der Stirnfläche 22 mit
der Oberfläche 24 jedoch
steil ansteigt. Gesteigert wird dieser Anstieg der Hubkraft in der
Endphase der Hubbewegung durch den Permanentmagneten 32,
der der weichmagnetisch erzeugten Hubkraft mit abnehmendem Luftspalt 36 eine
zusätzliche,
ebenfalls ansteigende Magnetkraft überlagert.
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Wenn
der Anker 26 seine Endlage erreicht hat und in diesem Beispiel
die Stirnfläche 22 des
Ankers 20 die an dem Kern 10 ausgebildete Oberfläche 24 in
der Hublage kontaktiert, kann die Bestromung der Spulen 6 und 8 beendet
werden, da die von dem Permanentmagneten 32 erzeugt Magnetkraft
den Anker 20 in der an dem Kern 10 anliegenden
Hublage hält.
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Soll
die Verschlussnadel der Heißkanaldüse mit dem
Stößel 18 des
Betätigungsmagneten 2 in eine
die Heißkanaldüse freigebende
Stellung bewegt werden, werden die Spulen 6 und 8 gemeinsam
derart umgekehrt bestromt, dass in dem weichmagnetischen Wirkkreis
eine in Richtung C wirkende Magnetkraft erzeugt wird. Hierdurch
wird der Anker 20 mit dem daran angebrachten Stößel 18 in
Richtung C bewegt, wobei sich ein Luftspalt 38 zwischen
Anker 20 und Kern 12 verringert. Wegen der konischen
Ausgestaltung des dem Kern 12 zugewandten Axialendes des
Ankers 20 und dem dazu korrespondierenden Innenkonus 30 des
Kerns 12 ergibt sich mit abnehmendem Luftspalt 36 ein
linearer Kraftverlauf der Magnet- bzw. Hubkraft, der an den Verlauf
einer durch Reibungskräfte
beim Herausziehen der Verschlussnadel aus dem Spritzgut erzeugten
Gegenkraft angepasst ist.
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Sobald
der Anker diese gewünschte
zweite Endlage erreicht und in diesem Beispiel eine an dem Kegelstumpf 28 des
Ankers 20 ausgebildete Stirnfläche 40 eine hierzu
komplementäre
Oberfläche 42 des
an dem Kern 12 ausgebildeten Innenkonus 30 in der
Hublage kontaktiert, kann auch in dieser Hublage die Bestromung
der Spulen 6 und 8 abgeschal tet werden, da die
von dem Permanentmagneten 32 erzeugt Magnetkraft den Anker 20 in
der an dem Kern 12 anliegenden Hublage hält.
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Der
Anker 20 wird in seinen beiden Endlagen, d. h. entweder
an dem Kern 12 oder dem, Kern 10 jeweils rein über die
permanentmagnetisch erzeugte Kraft gehalten. Das heißt zur Bewegung
des Ankers muss durch die Spulen 6 und 8 eine
weichmagnetische Kraft erzeugt werden, welche dieser permanentmagnetischen
Haltekraft entgegengesetzt ist und diese übersteigt. Bei Entfernung des
Ankers 20 von dem Kern 10 oder dem Kern 12 nimmt
dann aufgrund des größer werdenden
Luftspaltes 36 bzw. 38 die permanentmagnetische
Haltekraft an einem axialen Ende des Ankers 20 ab während sie
auf der entgegengesetzten Seite, zu der der Anker 20 bewegt
wird, gleichzeitig zunimmt.
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Durch
Veränderung
des Neigungswinkels der Konusoberfläche an dem zweiten Axialende
des Ankers 20 sowie der korrespondierenden Oberfläche des
Innenkonus 30 in dem Kern 12 kann der Kraftverlauf
in der Bewegungsrichtung C optimal an den Einsatzzweck bzw. die
zu überwindenden
Kräfte
zum Öffnen
der Heißkanaldüse angepasst
werden.
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Die
zweite Ausführungsform
gemäß 2 unterscheidet
sich von der vorangehend beschriebenen Ausführungsform darin, dass der
Anker 20 an seinen beiden Enden als Flachanker ausgebildet
ist. Das heißt
der Anker 20 ist hier symmetrisch ausgebildet, er weist
zwei gleiche Enden auf. Anstatt beide Enden als Flachanker auszubilden,
können
auch beide Enden als Konusanker ausgebildet sein. Entsprechend ist
auch der zweite Kern 12 bei der in 2 gezeigten
Ausführungsform
flach ausgebildet. Alternativ könnten
auch beide Kerne 10 und 12 als Konuskerne ausgebildet
sein.
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Bei
dieser symmetrischen Ausgestaltung werden Betätigungskräfte erzeugt, welche in beiden Bewegungsrichtungen
gleich sind. Im Übrigen unterscheidet
sich die Funktionsweise des Betätigungsmagneten
gemäß 2 nicht
von der Funktionsweise des Betätigungsmagneten
gemäß 1,
weshalb auf die vorangehende Beschreibung verwiesen wird. In 2 werden
entsprechend gleiche Bezugszeichen für die identischen Teile, welche
anhand von 1 beschrieben wurden, verwendet.
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- 2
- Betätigungsmagnet
- 4
- Gehäuse
- 6
- Spule
- 8
- Spule
- 10
- Kern
- 12
- Kern
- 14
- Durchbrechung
- 16
- Durchbrechung
- 18
- Stößel
- 20
- Anker
- 22
- Stirnfläche
- 24
- Oberfläche, Stirnfläche
- 26
- Ausnehmung
- 28
- Kegelstumpf
- 30
- Innenkonus
- 32
- Permanentmagnet
- 34
- Polteil
- 36
- Luftspalt
- 38
- Luftspalt
- 40
- Stirnfläche
- 42
- Oberfläche
- A
- Längsachse
- B
- Richtung
- C
- Richtung
- D
- Richtung