DE10248143B4 - Bistabiler Doppelanker-Hubmagnet - Google Patents

Abstract

Bistabiler Doppelanker-Hubmagnet mit zwei aufeinander zu und voneinander weg bewegbaren beweglichen Ankern (2, 4), zumindest einem am Umfang der Anker (2, 4) angeordneten Permanentmagneten (8) und zumindest einer am Umfang der Anker (2, 4) angeordneten bestrombaren Spule (6), welche einen magnetischen Fluss in beiden Ankern (2, 4) erzeugen.

Description

• Die Erfindung betrifft einen bistabilen Doppelanker-Hubmagnet. Doppelanker-Hubmagnete weisen zwei in entgegengesetzte Richtungen bewegliche Anker auf, welche aufeinander zu und voneinander weg bewegt werden können. Derartige Doppelanker-Hubmagnete werden beispielsweise eingesetzt, um Bandzugbremsen zu betätigen. Dabei werden zwei Enden eines ringförmigen Bandes, welches eine Welle umgibt, aufeinander zu bewegt, um das Band an die Welle anlegen zu können. Bistabile Hubmagneten sind so ausgebildet, dass sie sowohl im angezogenen als auch im gelösten Zustand diesen Zustand jeweils ohne äußere Stromzufuhr halten können und eine Stromzufuhr nur zur Betätigung erforderlich ist.
• Die bekannten Doppelanker-Hubmagnete bestehen aus zwei spiegelbildlich, das heißt „Rücken an Rücken", aneinander gesetzten Einfachhubmagneten. In jedem der Einfachhubmagneten wird ein beweglicher Anker an einen Kern angezogen. Dieser Aufbau hat mehrere Nachteile. Zum einen ist die Schwingfähigkeit des Systems und insbesondere der Anker stark eingeschränkt, was beispielsweise beim Einsatz in einem Fahrzeug von Nachteil ist. Zum anderen kann in einer solchen Anordnung, wenn sie aus bistabilen Magneten aufgebaut ist, auch ein unerwünschter gemischter Zustand auftreten, bei welchem sich ein Anker in offener Position und der andere in angezogener Position befindet.
• DE 199 58 888 A1 offenbart einen bistabilen Hubmagnet mit einem Anker. Durch Bestromung einer Spule kann der Anker zwischen zwei Positionen hin und her bewegt werden, wobei er aufgrund von angeordneten Permanentmagneten auch bei Abschalten der Bestromung seine jeweilige Position beibehält. Wenn zwei derartige Hubmagneten wie oben beschrieben „Rücken an Rücken" aneinandergesetzt werden, um einen Doppelanker-Hubmagneten zu bilden, ergeben sich die oben genannten Nachteile.
• Es ist Aufgabe der Erfindung, einen zuverlässiger arbeitenden bistabilen Doppelanker-Hubmagneten zu schaffen, welcher einen einfachen Aufbau und eine bessere Schwingfähigkeit aufweist.
• Diese Aufgabe wird durch einen bistabilen Doppelanker-Hubmagnet mit den im Anspruch 1 angegebenen Merkmalen gelöst. Bevorzugte Ausführungsform ergeben sich aus den Unteransprüchen.
• Der erfindungsgemäße Doppelanker-Hubmagnet weist zwei aufeinander zu und voneinander wegbewegbare bewegliche Anker auf. Dabei können die Anker eine voneinander beabstandete Position und eine nicht voneinander beabstandete Position einnehmen. In der nicht voneinander beabstandeten Position liegen vorzugsweise zwei einander zugewandte Stirnseite der Anker direkt aneinander an. Das bedeutet, die beweglichen Anker werden nicht an einen feststehenden Kern angezogen, sondern direkt aufeinander zu bewegt bzw. aneinander angezogen. Die dazu erforderlichen magnetischen Kräfte werden durch zumindest einem am Umfang der Anker angeordneten Permanentmagneten und zumindest eine am Umfang der Anker angeordnete bestrombare Spule bewirkt. Dabei erzeugen die Spule und der Permanentmagnet einen magnetischen Fluss gleichzeitig in beiden Ankern, welcher je nach Polarität die beiden Anker aufeinander zu oder voneinander bewegt. Spule und Permanentmagnet erzeugen somit gleichzeitig und direkt magnetische Kräfte in beiden Ankern, welche eine Anziehungskraft bzw. Abstoßkraft direkt zwischen beiden Ankern erzeugen. Auf diese Weise wird ein vereinfachter Aufbau erreicht, da auf feststehende Kerne, welche magnetisch mit den Ankern zusammenwirken, verzichtet werden kann. Gleichzeitig wird eine bessere Schwingfähig keit des Systems erreicht, da beide Anker gemeinsam relativ zu den feststehenden Teilen des Hubmagneten, wie Spule und Permanentmagneten, schwingen können. Ferner kann ein gemischter Zustand, bei welchem der eine Anker eingezogen und der andere ausgefahren ist, bei der erfindungsgemäßen Anordnung nicht mehr auftreten, da beide Anker von derselben Spule und demselben Permanentmagneten betätigt werden.
• Bevorzugt ist in dem erfindungsgemäßen Doppelanker-Hubmagnet zu mindest ein Federelement vorgesehen, welches eine zwischen den beiden Ankern wirkende Federkraft erzeugt. Die Federkraft dient dazu, die beiden Anker in einem von zwei stabilen Zuständen zu halten. Ein anderer stabiler Zustand wird durch die Permanentmagneten erreicht. Auf diese Weise wird ein bistabiler Doppelanker-Hubmagnet geschaffen, bei welchem die Spule lediglich zur Betätigung bzw. zum Umschalten benötigt wird, das heißt die Spule wird nur bestromt, wenn ein Schaltvorgang von einem stabilen Zustand in den anderen stabilen Zustand erfolgen soll.
• Weiter bevorzugt erzeugt das Federelement eine die beiden Anker auseinander drückende Druckkraft. Das heißt, das Federelement hält in einer ersten Ruhelage die beiden Anker beabstandet zueinander. Dieser Zustand ist beispielsweise bei Verwendung des Hubmagneten in einer Bandzugbremse der gelöste Zustand, in welchem das Band von einer Welle gelöst ist.
• Der Permanentmagnet erzeugt bevorzugt eine magnetische Kraft, welche der Federkraft des zumindest einen Federelementes entgegenwirkt. Dies bewirkt, dass der Permanentmagnet die Anker in einem zweiten stabilen Zustand halten kann. Bevorzugt ist das der Zustand, in dem die Anker nicht voneinander beabstandet sind, das heißt vorzugsweise direkt aneinander anliegen oder in der Position mit geringstem Abstand zueinander sind. In diesem Zustand ist der Doppelanker-Hubmagnet zusammengezogen, das heißt die Anker sind eingezogen. Das Federelement hält die Anker in einem zweiten stabilen Zustand, vorzugsweise in dem Zustand, in dem die beiden Anker am weitesten voneinander beabstandet sind. In diesem Zustand ist der Doppelanker-Hubmagnet auseinander gefahren.
• Um den Doppelanker-Hubmagnet von dem einen stabilen Zustand in den anderen stabilen Zustand umschalten zu können, ist die Spule vorzugsweise so angeordnet, das sie abhängig von der Richtung der Bestromung eine zu der magnetischen Kraft des Permanentmagneten entgegengesetzte oder gleichgerichtete magnetische Kraft erzeugt. Das heißt je nach Polarität des an die Spule angelegten Stromes erzeugt die Spule ein Magnetfeld, welches die beiden Anker aufeinander zu oder voneinander weg bewegt. Je nach Polarität des Stromes wird somit entweder die magnetische Kraft des Permanentmagneten oder die Federkraft unterstützt. Dabei muss die Spule jeweils eine magnetische Kraft erzeugen, die so groß ist, dass sie gemeinsam mit der Federkraft die magnetische Kraft des Permanentmagneten überwinden oder gemeinsam mit der magnetischen Kraft des Permanentmagneten die Federkraft überwinden kann, je nachdem in welche Richtung die Anker bewegt werden sollen.
• Um die beiden Anker sicher in einem der beiden stabilen Zustände halten zu können, ist vorzugsweise bei zueinander beabstandeten Ankern die auf die Anker wirkten Federkraft größer als die auf die Anker wirkende Kraft des Permanentmagneten. In der Position mit zueinander beabstandeten Ankern befinden sich die Anker in der am weitesten beabstandeten Position. Dabei verringert sich auch die von den Permanentmagneten in beiden Ankern erzeugte magnetische Anziehungskraft zwischen beiden Ankern, da diese mit zunehmenden Abstand zwischen den beiden Ankern abnimmt. Auf diese Weise kann erreicht werden, dass in der beabstandeten Position die Federkraft größer als die durch die Permanentmagneten erzeugten magnetische Anziehungskraft ist, so dass die Anker durch die Federkraft in der beabstandeten Position gehalten werden.
• Umgekehrt ist es bevorzugt, dass bei nicht zueinander beabstandeten Ankern die auf die Anker wirkende magnetische Kraft des Permanentmagneten größer als die auf die Anker wirkende Federkraft ist. In der nicht zueinander beabstandeten Position der Anker befinden sich die Anker im direkten Kontakt zueinander oder in derjenigen Position, in der sie den geringsten Abstand zueinander aufweisen. Wenn die beiden Anker näher zueinander bewegt werden, nimmt die durch den bzw. die Permanentmagneten erzeugte magnetische Anziehungskraft zwischen den Ankern zu, so dass sie die Größe der Federkraft übersteigt. Dadurch, dass in dieser zweiten stabilen Position des Doppelanker-Hubmagnetes die magnetische Kraft größer als die Federkraft ist, werden die beiden Anker sicher in der am wenigsten zueinander beabstandeten bzw. nicht zueinander beabstandeten Position gehalten.
• Vorzugsweise sind die beiden Anker auf einer gemeinsamen Achse zueinander bewegbar angeordnet. Bei dieser Anordnung sind die beiden Anker linear aufeinander zu oder voneinander weg bewegbar, so dass sich die Gesamtlänge zwischen den beiden voneinander abgewandten Enden der Anker ändern kann. Auf diese Weise wird ein möglichst großer Verstellweg erreicht, welcher beispielsweise zur Betätigung einer Bandzugbremse eingesetzt werden kann.
• Die beiden Anker sind vorzugsweise von einem gemeinsamen Joch umgeben, in welchem die zumindest eine Spule und der zumindest eine Permanentmagnet angeordnet sind. Dadurch, dass ein gemeinsames Joch vorgesehen ist, welches vorzugsweise einstückig ausgebildet ist, wird ein vereinfachter Aufbau des Hubmagneten und ein verbesserter magnetischer Fluss erreicht. Dadurch, dass die Spule und der Permanentmagnet in dem gemeinsamen Joch angeordnet sind, können die von der Spule und dem Permanentmagneten erzeugten magneti sche Kräfte in beide Anker gleichmäßig eingeleitet werden, so dass die beiden Anker aneinander angezogen oder voneinander abgestoßen werden. Vorzugsweise ist das Joch rohrförmig ausgebildet, wobei die beiden Anker in Längsrichtung im Inneren des Rohres angeordnet sind, so dass sie sich in Längsrichtung des Rohres voneinander weg und aufeinander zu bewegen können. Bei dieser Anordnung werden die magnetischen Kräfte direkt zwischen beiden Ankern erzeugt, ohne dass feststehende Kerne zwischengelagert sind. Dies ermöglicht, dass die beiden Anker, wenn sie zusammengezogen sind, das heißt sich in der am wenigsten voneinander beabstandeten bzw. aneinander anliegenden Position befinden, gemeinsam im Inneren des Joches in dessen Längsrichtung schwingen können. Dies ermöglicht eine bessere Ausrichtung der Anker in einem durch den Hubmagneten zu betätigenden System und eine bessere Schwingfähigkeit, welche insbesondere beim Einsatz in bewegten Einrichtungen, wie beispielsweise Fahrzeugen von Vorteil ist.
• Vorzugsweise sind am Umfang der Anker ringförmig mehrere Permanentmagnete angeordnet. So wird durch die Permanentmagnete ein Ring von Permanentmagneten gebildet, welcher zumindest einen der Anker umgibt. Der magnetische Fluss, welcher von diesen ringförmig angeordneten Permanentmagneten erzeugt wird, wird vorzugsweise durch das gemeinsame Joch in beide Anker eingeleitet, so dass die von den Permanentmagneten erzeugte magnetische Kraft auf beide Anker wirkt.
• Bevorzugt umgibt auch die Spule die Anker ringförmig. Dabei ist die Spule vorzugsweise so angeordnet, dass sie beide Anker ringförmig umgibt. Jedoch ist auch eine Anordnung, bei welcher die Spule nur einen der Anker ringförmig umgibt, denkbar. Der von der Spule erzeugte magnetische Fluss wir vorzugsweise ebenfalls durch das gemeinsame Joch in beide Anker eingeleitet, so dass die Spule eine magnetische Kraft zwischen beiden Ankern erzeugen kann.
• Vorzugsweise sind die Permanentmagnete und die Spule in axialer Richtung hintereinander angeordnet. Das heißt bei ringförmiger Anordnung der Permanentmagnete und der Spule liegen der Permanentmagnet-Ring sowie der Spulen-Ring nebeneinander und umgeben die sich durch die Ringe hindurch erstreckenden Anker.
• Nachfolgend wird die Erfindung anhand der beigefügten Figuren näher beschrieben. In diesen zeigt
• 1 eine Schnittansicht eines erfindungsgemäßen Hubmagneten im geschlossen, unbestromten Zustand,
• 2 eine Ansicht gemäß 1 im bestromten Zustand und
• 3 eine Schnittansicht eines erfindungsgemäßen Hubmagneten im offenen bestromten Zustand.
• In 1 ist eine Schnittansicht einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Hubmagneten dargestellt, welcher sich im geschlossenen Zustand befindet, das heißt die beiden Anker 2 und 4 befinden sich in einer Position, an der sie direkt aneinander anliegen. In dem in 1 dargestellten Zustand ist die Spule 6 nicht bestromt. Folglich wird nur durch die Permanentmagneten ein magnetischer Fluss erzeugt, welcher in 1 gestrichelt dargestellt ist.
• Der erfindungsgemäße Doppelanker-Hubmagnet ist ein bistabiler Magnet, welcher zwei stabile Positionen der Anker 2, 4 aufweist, zwischen denen durch Bestromen der Spule 6 umgeschaltet werden kann. Der erfindungsgemäße Doppelanker weist ein hülsen- bzw. rohrförmiges Joch 10 auf, in welches in jeweils ringförmiger Anordnung, in Richtung der Längsachse X nebeneinanderliegend, Permanentmagnete 8 und eine Spule 6 angeordnet sind. Die Permanentmagnete 8 weisen eine Mehrzahl von Permanentmagneten auf, welche ringförmig am Innenumfang des Joches 10 angeordnet sind. Die Spule 6 sowie die Permanent- bzw. Hartmagnete 8 sind in einem Spulenkörper 12 angeordnet. Der Spulenkörper 12 ist ebenfalls rohr- bzw. hülsenförmig ausgebildet und in das Innere des Joches 10 eingesetzt. Der Spulenkörper 12 weist in seinem Inneren ein Durchgangsloch 14 auf, welches sich in Richtung der Längsachse X erstreckt und in welchem die Anker 2 und 4 angeordnet sind. Die Anker 2 und 4 werden somit in Richtung der Achse X im Inneren des Durchgangsloches 14 linear geführt. Die Anker 2 und 4 weisen an ihren äußeren Enden Stößel 16 auf, über welche die von dem Hubmagneten erzeugte Kraft an eine zu betätigende bzw. zu bewegende Einrichtung abgegeben wird. Die Stößel 16 weisen im gezeigten Beispiel ein Außengewinde auf, an dem entsprechende Anschlusselemente einer zu betätigenden Einrichtung befestigt werden können.
• Die Anker weisen jeweils an ihrem äußeren, dem Stößel 16 zugewandeten Ende einen ringförmigen Absatz 18 bzw. eine ringförmige Schulter auf, an welchen sich jeweils eine Druckfeder 20 abstützt. Die Druckfedern 20 sind als Schraubenfedern ausgebildet, deren der Schulter entgegengesetzte Enden jeweils an den Außen- bzw. Stirnseiten des Joches 10 bzw. des Spulenkörpers 12 anliegen. Auf diese Weise erzeugen die Druckfedern 20 auf die Anker 2 und 4 jeweils eine in Richtung der Achse X nach außen gerichtete Druckkraft, welche die Anker 2 und 4 auseinander bewegt. Wie in 1 gestrichelt eingezeichnet, ist der durch die Permanentmagnete 8 erzeugte magnetische Fluss den von den Druckfedern 20 erzeugten Federkräften entgegengesetzt gerichtet, so dass die Anker 2 und 4 durch die von den Permanentmagneten 8 erzeugte Kraft aneinander angezogen werden. Der magnetische Fluss erfolgt von den Permanentmagneten 8 über das Joch 10 durch beide Anker 2 und 4. So wird durch eine gemeinsame Anordnung von Permanentmagneten 8 oder einem gemeinsamen Permanentmagneten 8 in beiden Ankern 2 und 4 gleichzeitig eine magnetische Kraft erzeugt, welche die Anker 2 und 4 aufeinander zu bewegt.
• 1 zeigt den geschlossenen Zustand des Hubmagnetes, in dem sich die Anker 2 und 4 in der am wenigsten voneinander beabstandeten Position befinden. In dieser Position ist die magnetische Kraft in dem Arbeitsluftspalt 22 zwischen den Ankern 2 und 4 am größten, so dass die Anker 2 und 4 aneinander anliegen bzw. in ihrer am wenigsten voneinander beabstandeten Position gehalten werden. In diesem Zustand ist die magnetische Kraft, welche zwischen den Ankern 2 und 4 wirkt größer als die von den Druckfedern 20 erzeugten, nach außen gerichteten Federkräfte. Somit können in diesem Zustand die Druckfedern 20 die Anker 2 und 4 nicht auseinander bewegen. Es wird somit ein stabiler geschlossener Zustand erreicht.
• Aufgrund der erfindungsgemäßen Ausgestaltung des Hubmagneten, bei der sich die Anker 2 und 4 in einem gemeinsamen Joch frei bewegen können, können die Anker 2 und 4 gemeinsam, das heißt aneinander anliegend in Richtung der Längsachse X in dem Durchgangsloch 14 hin und her schwingen. Diese Schwingung erfolgt dabei entgegen den von den Druckfedern 20 erzeugten Federkräften. Diese gemeinsame Beweglichkeit bzw. Schwingfähigkeit der Anker 2 und 4 ist beim Auftreten von extern verursachten Beschleunigungen auf die gesamte Anordnung in Richtung der Achse X, beispielsweise beim Einsatz in Fahrzeugen, von Vorteil. Beim Auftreten einer Beschleunigung in Richtung der Achse X können die aneinander haftenden Anker 2 und 4 sich als eine Gesamtheit bewegen oder gemeinsam schwingen. Dadurch haben die durch die Beschleunigung verursachten Kräfte keinen Einfluss auf die zwischen den Ankern 2 und 4 wirkende von den Permanentmagneten 8 verursachte Haltekraft. Das heißt, die Beschleunigungskräfte kön nen die Anker 2 und 4 nicht auseinander ziehen, wie es beim Haften eines Ankers an einem festen Kern möglich wäre. Ferner ermöglicht die gemeinsame Bewegbarkeit der aneinander anhaftenden Anker 2 und 4 eine selbsttätige Zentrierung bzw. Ausrichtung der Anker in einer von dem Hubmagneten zu betätigenden Einrichtung.
• Die Bewegungsmöglichkeit der aneinander anhaftenden Anker 2 und 4 im Inneren der Durchgangslöcher 14 wird zum einen über die Druckfedern 20 begrenzt. Zusätzlich kann, wie in 1 gezeigt im Inneren des Durchrgangsloches 14 im Bereich der einander zugewandten Stirnseiten der Anker 2 und 4 ein Vorsprung 24, beispielsweise in Form eines ringförmigen Vorsprungs 24 angeordnet werden. An den dem Arbeitsluftspaltes 22 zugewandten Stirnseiten der Anker 2 und 4 sind jeweils ringförmige Absätze 26 bzw. Nuten im Bereich des Außenumfangs ausgebildet, in die der Vorsprung 24 eingreift. Die Absätze 26 bilden, wenn die Anker 2 und 4 aneinander anliegen, gemeinsam eine Ringnut, in die der Vorsprung 24 eingreift. Die Ringnut, welche durch die Absätze 26 gebildet wird, weist dabei in Richtung der Achse X eine größere Breite als der Vorsprung 24 auf. Auf diese Weise wird durch die Absätze 26 und dem Vorsprung 24 die Bewegungsmöglichkeit der aneinander anhaftenden Anker 2 und 4 in Richtung der Achse X begrenzt. Die Bewegungsmöglichkeit entspricht der Breitendifferenz in Richtung der Achse X zwischen der Breite des Vorsprungs 24 und der gemeinsamen Breite der Absätze 26. Zur Einstellung der Kraft-Weg-Kennlinie der magnetischen Kraft zwischen den Ankern 2 und 4 können die einander zugewandten Stirnseiten der Anker 2 und 4 im Bereich des Arbeitsluftspaltes 22 entsprechend nach Bedarf geformt sein. Die Ausformung dieser Stirnflächen wird vorzugsweise rotationssymetrisch durch Drehen erreicht. Beispielsweise kann an einem Anker durch Drehen ein Vorsprung und im anderen eine dazu komplementäre Ausnehmung ausgebildet sein.
• Um den in 1 gezeigten ersten stabilen Zustand zu lösen und die beiden Anker 2 und 4 auseinander zu bewegen, wird die Spule 6 derart bestromt, dass ein dem von den Permanentmagneten 8 erzeugten magnetischen Fluss entgegengesetzter magnetischer Fluss erzeugt wird. Dies ist in 2 dargestellt. 2 zeigt eine Schnittansicht entsprechend 1, in der sich die Anker 2 und 4 weiterhin in ihrer aneinander anhaftenden Position befinden. Durch Bestromen der Spule 6 wird in dem Joch 10 und den beiden Ankern 2 und 4 ein magnetischer Fluss erzeugt, welcher in 2 in durchgezogenen Linien eingezeichnet ist. Dieser magnetischer Fluss ist dem in gestrichelten Linien gezeigten magnetischen Fluss der Permanentmagneten 8 entgegengesetzt, wie durch die entsprechenden Pfeile angedeutet ist. Das von der Spule 6 bei Bestromung mit einem Strom geeigneter Polarität erzeugte magnetische Feld ist dem von dem Permanentmagneten 8 erzeugten magnetischen Feld entgegengerichtet und unterstützt die von den Druckfedern 20 erzeugten Federkräfte in Richtung der Achse X. Dadurch wird durch die Spule 6 und die Druckfedern 20 gemeinsam eine auf beide Anker 2 und 4 wirkende Kraft erzeugt, welche die magnetische Kraft der Permanentmagneten 8 überwinden kann. Dadurch können die beiden Anker 2 und 4 gegen das von den Permanentmagneten 8 erzeugte magnetische Feld (gestrichelte Linien) auseinander bewegt werden in den zweiten stabilen Zustand, in dem die Anker 2 und 4 am weitesten voneinander beabstandet sind.
• Dieser zweite stabile Zustand des Hubmagneten ist in 3 dargestellt. Der in 3 dargestellte Hubmagnet entspricht dem in den 1 und 2 dargestellten Hubmagneten bis auf den Unterschied, dass in 3 kein Vorsprung 24 vorgesehen ist. In 3 ist der Zustand gezeigt, in dem die Anker 2 und 4 am weitesten voneinander beabstandet sind, d.h. der Hubmagnet befindet sich in seinem offenen oder ausgefahrenen Zustand. In diesem Zustand sind die Druckfedern 20 weiter entspannt als in dem in 1 und 2 gezeigten Zustand. Der Arbeitsluft spalt 22 zwischen den zwei einander zugewandten Stirnflächen der Anker 2 und 4 verbreitert sich in Richtung der X-Achse wenn sich die beiden Anker 2 und 4 auseinander bewegen. Dadurch, dass sich der Luftspalt 22 verbreitert, nimmt die magnetische Kraft, welche zwischen den Ankern 2 und 4 wirkt und diese zusammenzieht, ab. Dadurch verringert sich die magnetische Kraft, welche durch die Permanentmagnete 8 erzeugt wird und zwischen den Ankern 2 und 4 wirkt, so weit, dass die von den Druckfedern 20 aufgebrachten Kräfte größer als die zwischen den Ankern 2 und 4 wirkenden magnetischen Kräfte sind. Auf diese Weise werden die Anker 2 und 4 in dem voneinander beabstandeten Zustand durch die Druckfedern 20 gegen die von den Permanentmagneten erzeugten Kräfte stabil gehalten.
• In 3 ist ferner in Form durchgezogener Linien der magnetische Fluss eingezeichnet, welcher entsteht, wenn die Spule 6 bestromt wird, um die Anker 2 und 4 wieder in den in 1 und 2 gezeigten Zustand zu bringen, in dem die Anker 2 und 4 aneinander anliegen. Der magnetische Fluss bei der Anordnung gemäß 3, welcher von der Spule 6 erzeugt wird, ist genau umgekehrt zu dem in 2 als durchzogene Linie gezeigten magnetischen Fluss. Dies wird dadurch erreicht, dass ein Strom mit umgekehrter Polarität in die Spule 6 eingeleitet wird. Dadurch wird über die Spule 6 und das Joch 10 in den Ankern 2 und 4 eine magnetische Kraft erzeugt, welche die von den Permanentmagneten 8 erzeugte magnetische Kraft unterstützt. Der als durchgezogene Linie dargestellte magnetische Fluss, welcher von der Spule 6 erzeugt wird verläuft in der gleichen Richtung wie der von den Permanentmagneten 8 erzeugte magnetische Fluss (gestrichelte Linie). Die gleichwirkend von den Permanentmagneten 8 und der Spule 6 erzeugten magnetischen Kräfte wirken so, dass die Anker 2 und 4 aufeinander zu bewegt werden. Dabei werden die von Spule 6 und Permanentmagneten 8 erzeugten magnetischen Kräfte so groß, dass sie die von den Druckfedern 20 erzeugten entgegengesetzten Kräfte überwinden und die An ker 2 und 4 gegen die Federkraft der Druckfeder 20 aufeinander zu bewegen. Je weiter sich die Anker 2 und 4 aneinander annähern, umso schmaler wird der Arbeitsluftspalt 22, wodurch sich die magnetische Anziehungskraft zwischen den Ankern 2 und 4 erhöht. Wenn die Anker 2 und 4 wieder aneinander anliegen, ist die durch die Permanentmagneten 8 verursachte Anziehung zwischen den Ankern 2 und 4 wieder so groß, dass sie größer als die von den Druckfedern 20 erzeugten Druckkräfte ist. In diesem Zustand kann der Strom in der Spule 6 wieder abgeschaltet werden, da ein allein durch die Permanentmagneten 8 gehaltener stabiler Zustand erreicht wird, wie er anhand von 1 erläutert worden ist.

2, 4

Anker

6

Spule

8

Permanentmagnete

10

Joch

12

Spulenkörper

14

Durchgangsloch

16

Stößel

18

Absatz

20

Druckfedern

22

Arbeitsluftspalt

24

Vorsprung

26

Absätze

X

Längsachse

Claims (12)

1. Bistabiler Doppelanker-Hubmagnet mit zwei aufeinander zu und voneinander weg bewegbaren beweglichen Ankern (2, 4), zumindest einem am Umfang der Anker (2, 4) angeordneten Permanentmagneten (8) und zumindest einer am Umfang der Anker (2, 4) angeordneten bestrombaren Spule (6), welche einen magnetischen Fluss in beiden Ankern (2, 4) erzeugen.
2. Bistabiler Doppelanker-Hubmagnet nach Anspruch 1 mit zumindest einem Federelement, welches eine zwischen den beiden Ankern (2, 4) wirkende Federkraft erzeugt.
3. Bistabiler Doppelanker-Hubmagnet nach Anspruch 2, bei welchem das Federelement eine die beiden Anker (2, 4) auseinanderdrückende Druckkraft erzeugt.
4. Bistabiler Doppelanker-Hubmagnet nach Anspruch 2 oder 3, bei welchem der Permanentmagnet (8) eine magnetische Kraft erzeugt, welche der Federkraft des zumindest einen Federelementes entgegenwirkt.
5. Bistabiler Doppelanker-Hubmagnet nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei welchem die Spule (6) so angeordnet ist, dass sie abhängig von der Richtung der Bestromung eine zu der magnetischen Kraft des Permanentmagneten (8) entgegengesetzte oder gleichgerichtete magnetische Kraft erzeugt.
6. Bistabiler Doppelanker-Hubmagnet nach einem der Ansprüche 3 bis 5, bei welchem bei zueinander beabstandeten Ankern (2, 4) die auf die Anker (2, 4) wirkende Federkraft größer als die auf die Anker (2, 4) wirkende Kraft des Permanentmagneten (8) ist.
7. Bistabiler Doppelanker-Hubmagnet nach einem der Ansprüche 3 bis 6, bei welchem bei nicht zueinander beabstandeten Ankern (2, 4) die auf die Anker (2, 4) wirkende magnetische Kraft des Permanentmagneten (8) größer als die auf die Anker (2, 4) wirkende Federkraft ist.
8. Bistabiler Doppelanker-Hubmagnet nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei welchem die beiden Anker (2, 4) auf einer gemeinsamen Achse (X) zueinander bewegbar angeordnet sind.
9. Bistabiler Doppelanker-Hubmagnet nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei welchem die beiden Anker (2, 4) von einem gemeinsamen Joch (10) umgeben sind, in welchem die zumindest eine Spule (6) und der zumindest eine Permanentmagnet (8) angeordnet sind.
10. Bistabiler Doppelanker-Hubmagnet nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei welchem am Umfang der Anker (2, 4) ringförmig mehrere Permanentmagnete (8) angeordnet sind.
11. Bistabiler Doppelanker-Hubmagnet nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei welchem die Spule (6) die Anker (2, 4) ringförmig umgibt.
12. Bistabiler Doppelanker-Hubmagnet nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei welchem die Permanentmagnete (8) und die Spule (6) in axialer Richtung (X) hintereinander angeordnet sind.