DE19723782C2 - Elektromagnetischer Aktuator zur Betätigung eines Gaswechselventils - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen elektromagnetischen Aktuator nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Elektromagnetische Aktuatoren zur Betätigung von Gaswechselven­ tilen besitzen in der Regel zwei Schaltmagnete, einen Öffnungs­ magneten und einen Schließmagneten, zwischen deren Polflächen ein Anker koaxial zu einer Gaswechselventilachse des Gaswech­ selventils verschiebbar angeordnet ist. Der Anker wirkt über einen Ankerbolzen auf einen Ventilschaft des Gaswechselventils. Bei Aktuatoren nach dem Prinzip des Massenschwingers wirkt ein vorgespannter Federmechanismus auf den Anker. Als Federmecha­ nismus dienen meist zwei vorgespannte Druckfedern, und zwar eine obere und eine untere Ventilfeder. Die obere Ventilfeder wirkt in Öffnungsrichtung und die untere Ventilfeder in Schließrichtung des Gaswechselventils. Bei nicht erregten Magneten wird der Anker durch die Ventilfedern in einer Gleich­ gewichtslage zwischen den Magneten gehalten.

Wird der Aktuator beim Start aktiviert, wird entweder der Schließmagnet oder der Öffnungsmagnet kurzzeitig übererregt, um den Anker aus der Gleichgewichtslage anzuziehen, oder es läuft eine Anschwingroutine ab, bei der die beiden Magnete wechsel­ weise angesteuert werden, um das Gaswechselventil und den Anker in Schwingungen zu versetzen, bis der Anker von einem der beiden Magneten eingefangen werden kann. In geschlossener Stellung des Gaswechselventils liegt der Anker an der Polfläche des erregten Schließmagneten an und wird von diesem gehalten. Der Schließmagnet spannt die in Öffnungsrichtung wirkende Gaswechselventilfeder weiter vor. Um das Gaswechselventil zu öffnen, wird der Schließmagnet ausgeschaltet und der Öff­ nungsmagnet eingeschaltet. Die in Öffnungsrichtung wirkende Ventilfeder beschleunigt den Anker über die Gleichgewichtslage hinaus, so daß dieser von dem Öffnungsmagneten angezogen wird. Der Anker schlägt an die Polfläche des Öffnungsmagneten an und wird von dieser festgehalten. Um das Gaswechselventil wieder zu schließen, wird der Öffnungsmagnet ausgeschaltet und der Schließmagnet eingeschaltet. Die in Schließrichtung wirkende Ventilfeder beschleunigt den Anker über die Gleichgewichtslage hinaus zum Schließmagneten. Der Anker wird vom Schließmagneten angezogen, schlägt auf die Polfläche des Schließmagneten auf und wird von diesem festgehalten.

Von Beginn an nicht berücksichtigte oder sich über der Zeit verändernde Größen, wie beispielsweise Fertigungstoleranzen einzelner Bauteile, Wärmedehnung unterschiedlicher Materialien, differierende Federsteifigkeiten der oberen und der unteren Ventilfeder, sowie Setzerscheinungen durch Alterung der Federn usw., können dazu führen, daß die durch die Ventilfedern bestimmte Gleichgewichtslage nicht mit einer geometrischen Mittelposition zwischen den Polflächen übereinstimmt bzw. nicht einen bestimmten Abstand zu dieser aufweist. Ferner können derartige Größen bewirken, daß der Anker nicht mehr vollständig an den Polflächen der Magnete zum Anliegen kommt, daß Spiel zwischen dem Ankerschaft und dem Ventilschaft entsteht und/oder daß das Gaswechselventil nicht mehr vollständig schließt.

Die von dem Schließmagneten und dem Öffnungsmagneten benötigte Energie, auch Fangenergie genannt, den Anker von einem bestimm­ ten Abstand aus anzuziehen, nimmt mit dem Abstand exponentiell zu. Dies führt dazu, daß bei einem Anker, der beispielsweise in Richtung des Öffnungsmagneten verschoben ist, zwar der Energie­ bedarf des Öffnungsmagneten aufgrund des geringeren Abstandes kleiner wird, jedoch der Energiebedarf des Schließmagneten aufgrund des exponentiellen Zusammenhangs mit dem Abstand wesentlich stärker zunimmt als sich der des Öffnungsmagnet verringert. Der Gesamtenergiebedarf steigt an. Die durch die Ventilfedern bestimmte optimale Gleichgewichtslage des Ankers befindet sich daher in der geometrischen Mittelposition zwi­ schen den Polflächen.

Ferner werden durch den exponentiellen Zusammenhang schnell Abstände erreicht, bei denen der Energiebedarf unzulässig hoch ist, so daß der Öffnungsmagnet bzw. der Schließmagnet den Anker nicht mehr anziehen kann. Der Atuator verliert seine Funktions­ fähigkeit.

Neben dem Energiebedarf, wirkt sich die Gleichgewichtslage und die geometrische Mittelposition auf die Steuerzeiten aus. Verändert sich die Mittelposition zu der Gleichgewichtslage oder umgekehrt durch Toleranzen, Wärmedehnungen usw., so verändern sich auch die Öffnungszeit und die Schließzeit des Gaswechselventils. Die Gaswechselventile und insbesondere die Gaseinlaßventile sollten jedoch zeitgenau schließen und öffnen, um eine gleichmäßige Zylinderfüllung zu erreichen und um eine Brennkraftmaschine exakt regeln zu können.

Aus der DE 43 36 287 C1 ist ein in einem Zylinderkopf gelager­ ter Aktuator mit einem Öffnungsmagneten und einem Schließmagne­ ten bekannt, zwischen deren Polflächen ein Anker auf einem Ventilschaft verschiebbar angeordnet ist. Eine obere Ventilfe­ der greift auf einer einem Gaswechselventil abgewandten Seite des Ankers und eine untere Ventilfeder greift auf einer dem Gaswechselventil zugewandten Seite des Ankers an. Die Ventilfe­ dern sind innerhalb der Magnete in Ausnehmungen angeordnet. Der Öffnungsmagnet ist im Zylinderkopf befestigt, während der Schließmagnet mit lösbaren Klemmelementen in Richtung einer Gaswechselventilachse fixiert ist. Treten Längenänderungen während des Betriebs infolge Wärmedehnungen usw. auf, werden die Klemmelemente bei geschlossenem Gaswechselventil gelöst und der Schließmagnet wird in Längsrichtung entsprechend verscho­ ben. Anschließend werden die Klemmelemente wieder geschlossen. Der Schließmagnet stellt sich damit nach, wodurch der Anker stets exakt an der Polfläche anliegt. Wird der Schließmagnet in Längsrichtung verschoben, verändert sich dadurch die geometri­ sche Mittelposition zwischen den Polflächen. Die durch die Ventilfedern bestimmte Gleichgewichtslage des Ankers bleibt jedoch gleich und kann nicht entsprechend verändert werden.

Aus der DE 33 11 250 C2 ist ein Aktuator bekannt, bei dem ebenfalls eine obere Ventilfeder auf der dem Gaswechselventil abgewandten Seite eines Ankers und eine untere Ventilfeder auf der dem Gaswechselventil zugewandten Seite des Ankers angeord­ net ist. Zudem hat der Aktuator einen fest in einem Gehäuse angeordneten Öffnungsmagneten und einen verschiebbaren Schließ­ magneten, der mit einem Zylinder einer pneumatischen Vorspann­ einrichtung verbunden ist. Die obere Ventilfeder stützt sich auf der einen Seite am Anker und auf der anderen Seite an einem Kolben der Vorspanneinrichtung ab, der in dem Zylinder geführt ist. Die aus dem Zylinder und dem Kolben bestehende Vorspann­ einrichtung hat den Zweck, den Startvorgang zu erleichtern und zudem das Auftreffen des Ankers auf der Polfläche des Schließ­ magneten zu dämpfen. Hierzu ist der Zylinder mit Druckluft füllbar.

Vor dem Betrieb des Aktuators steht der Zylinder nicht unter Druck. Der Kolben wird durch die Ventilfedern in eine obere Stellung gedrückt, so daß dieser an einem Zylinderboden an­ liegt. Dadurch verschiebt sich die Gleichgewichtslage der entspannten Ventilfedern in Richtung des Schließmagneten. Der Anker liegt entweder schon vor dem Start am Schließmagneten an oder kann durch die nahe Lage am Schließmagneten und durch die entspannten Ventilfedern beim Start von diesem leicht angezogen werden. Anschließend wird der Zylinder mit Druckluft beauf­ schlagt. Der Kolben verschiebt sich in Richtung Gaswechselven­ til, solange bis er mit dem Schließmagneten in Anschlag kommt und spannt dabei die Ventilfedern vor. Der Gasdruck in der Vorspanneinrichtung ist dabei höher als die maximalen Feder­ kräfte der Ventilfedern.

Auftretende Längenänderungen können bei einer Ausgestaltung über ein Längenausgleichselement ausgeglichen werden, das zwischen dem Zylinder und einem Deckel angeordnet ist, der den Aktuator zu der dem Gaswechselventil abweisenden Seite ab­ schließt. In einer weiteren Ausgestaltung kann zusätzlich zu einem Längenausgleichselement der Zylinder gemeinsam mit dem Kolben und dem Schließmagneten über einen Gewindering verstellt werden. Sieht man von der Startphase ab, bei der kurz die Gleichgewichtslage des Ankers unabhängig von der Mittelposition in eine Betriebsstellung gebracht wird, können bei beiden Ausgestaltungen stets die Gleichgewichtslage und die geometri­ sche Mittelposition nur gemeinsam und nicht unabhängig vonein­ ander verstellt werden.

Aus der DE 39 20 976 A1 ist ein Aktuator mit einer gleichen Ventilfederanordnung wie bei den zuvor beschriebenen Aktuatoren bekannt. Der Öffnungsmagnet ist verschiebbar und der Schließma­ gnet ist fest in einem Bauteil angeordnet. Die obere Ventilfe­ der stützt sich auf der dem Gaswechselventil zugewandten Seite am Anker und auf der dem Gaswechselventil abgewandten Seite an einer Stellschraube ab, die in einen zweiten beweglichen Anker geschraubt ist. Es können zwei verschiedene Arbeitshübe des Ankers eingestellt werden, die sich durch verschiedene Abstände zwischen den Magneten ergeben. Der größere Arbeitshub wird erreicht, indem in einer Ausgangsstellung der zweite bewegliche Anker gemeinsam mit der Stellschraube durch einer Spule in Richtung Gaswechselventil gegen ein feststehendes Joch gezogen wird, das einstückig mit einem Kern des Schließmagneten verbun­ den ist. Der zweite Anker verschiebt dabei über einen Verbin­ dungsbolzen den Öffnungsmagneten gegen eine Scheibe. Der größere Arbeitshub erfordert ein erhöhtes Kraftniveau der Magnete. Dies wird kompensiert, indem durch den Kontakt mit der Scheibe und dem zweiten Anker die Kerne der Magnete vergrößert werden. Wird zwischen den Arbeitshüben gewechselt, werden die Gleichgewichtslage des Ankers und die geometrische Mittelposi­ tion gemeinsam verstellt. Die Gleichgewichtslage kann zudem unabhängig von der geometrischen Mittelposition durch Verdrehen der Stellschraube im zweiten Anker eingestellt werden.

Ferner ist aus der DE 196 47 305 C1 ein Aktuator für ein Gas­ wechselventil bekannt, der schwimmend in einem Zylinderkopf gelagert ist. Beide Ventilfedern sind auf der dem Gaswechsel­ ventil zugewandten Seite des Aktuators angeordnet. Die Ventil­ federn können unterhalb des Aktuators mit unterschiedlichen Durchmessern ineinander geführt werden. Die Ventilfedern werden nicht mehr innerhalb der Magnete geführt, wodurch die Aktuato­ ren kürzer und schlanker gebaut werden können. Federteller können für beide Ventilfedern genutzt werden. Ferner kann günstig, von oben leicht zugänglich und auf der dem Gaswechsel­ ventil abgewandten Seite des Aktuators eine Spielausgleichsein­ richtung angeordnet werden. Sie muß damit nicht mit dem Anker und dem Gaswechselventil beschleunigt werden. Die Spielaus­ gleichseinrichtung gleicht sowohl positives als auch negatives Spiel aus, indem der gesamte Aktuator in Längsrichtung verscho­ ben wird. Die obere Ventilfeder stützt sich über einen Feder­ teller am Öffnungsmagneten ab, wodurch mit dem Spielausgleich die geometrische Mittelposition der Magnete und die Gleichge­ wichtslage des Ankers gemeinsam verändert werden. Findet bei den zuvor beschriebenen Aktuatoren, bei denen nur ein Magnet verschoben wird, eine Längenverschiebung um einen Betrag X statt, verändert sich die geometrische Mittelposition und die Gleichgewichtslage gleichermaßen um X/2, wenn die untere und die obere Ventilfeder eine gleiche Federkonstante aufweisen. Im Gegensatz hierzu ändert sich bei dem zuletzt beschriebenen Aktuator bei einer Längenverschiebung um einen Betrag X die geometrische Mittelposition um einen Betrag X und die Gleichge­ wichtslage um einen Betrag X/2. Ferner können die geometrische Mittelposition und das Ventilspiel nicht unabhängig voneinander eingestellt werden.

Aus der DE 196 10 468 A1 ist eine schlanke und kurze Bauweise eines Aktuators mit einer oberen und einer unteren Ventilfeder bekannt, die beide auf einer einem Gaswechselventil zugewandten Seite des Aktuators angeordnet sind. Die obere Ventilfeder stützt sich am Aktuator über einen zweiteiligen Federteller ab. Der obere Teil des Federtellers ist über ein Gewinde mit dem unteren Teil verbunden, an dem die Ventilfeder anliegt. Somit kann die Lage des Ventilfederendes relativ zur Lage eines Öffnungsmagneten und eines Schließmagneten des Aktuators axial zu einer Gaswechselventilachse verstellt werden. Kann ein Fußpunkt einer Ventilfeder unabhängig von der Lage der Magnete verstellt werden, so kann auch die Gleichgewichtslage eines Ankers unabhängig von einer geometrischen Mittelposition zwischen den Magneten verändert werden. Dies ist erforderlich, wenn sich nur die Mittelposition oder die Gleichgewichtslage aus einem optimalen Bereich verschiebt, beispielsweise wenn sich nur die Gleichgewichtslage infolge einer Federermüdung verändert und die geometrische Mittelposition gleich bleibt bzw. aufgrund der geometrischen Verhältnisse nicht entsprechend angepaßt werden kann. Bei der bekannten Bauweise ist es jedoch nicht möglich, die Lage des Ventilfederendes innerhalb des Zylinderkopfs einzustellen.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, einen kurz und schlank bauenden Aktuator zu schaffen, bei dem die Gleichgewichtslage des Ankers unabhängig von der geometrischen Mittelposition des Öffnungsmagneten und des Schließmagneten im Zylinderkopf einstellbar ist.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des An­ spruchs 1 gelöst, während vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung den Unteransprüchen entnommen werden können.

Nach der Erfindung ist in dem Bauteil, in der Regel in dem Zylinderkopf, der Stellmechanismus von der dem Gaswechselventil abgewandten Seite des Aktuators einstellbar angeordnet. Somit kann die Gleichgewichtslage stets so eingestellt werden, daß sie sich mit der geometrische Mittelposition deckt und damit der geringste Energiebedarf erreicht wird, selbst wenn der Aktuator mit den Ventilfedern in das Bauteil eingesetzt ist. Eine Wechselwirkung zwischen der Gleichgewichtslage und der geometrischen Mittelposition ist jedoch zudem möglich, d. h. der Steilmechanismus für den Federteller ist in der Art angeordnet, daß sich gleichzeitig die Gleichgewichtslage verändert, wenn beispielsweise die Mittelposition aufgrund eines Spielausgleichs verändert wird.

Weitere Einzelheiten der Erfindung sowie die daraus resultie­ renden Vorteile sind der nachfolgenden Beschreibung von Ausfüh­ rungsbeispielen zu entnehmen. In der Beschreibung und in den Ansprüchen sind zahlreiche Merkmale im Zusammenhang dargestellt und beschrieben. Der Fachmann wird die Merkmale zweckmäßiger­ weise auch einzeln betrachten und zu weiteren sinnvollen Kombinationen zusammen­ fassen.

Es zeigen:

Fig. 1 einen Aktuator zur Betätigung eines Gaswechselventils mit einem Stellmechanismus, der als außentragender Gewindering ausgebildet ist,

Fig. 2 einen Aktuator mit einem innentragenden Gewindering und

Fig. 3 einen Aktuator, bei dem ein Federteller für eine Ventil­ feder über ein Gewinde mit dem Aktuator verbunden ist.

Fig. 1 zeigt einen elektromagnetischen Aktuator zur Betätigung eines Gaswechselventils 1, der in einem Bauteil 2, einem Zylinderkopf oder einem Aktuatorenträger, eingesetzt ist und einen Öffnungsmagneten 3 und einen Schließmagneten 4 besitzt, die mit einem Distanzring 22 fest miteinander verbunden sind. Der Aktuator ist schwimmend in dem Bauteil 2 gelagert. Auf der dem Gaswechselventil 1 abgewandten Seite 19 ist zwischen einem den Aktuator nach außen abschließenden Deckel 33 und dem Aktuator selbst eine Spielausgleichseinrichtung 14 angeordnet. Diese ist im Schließmagneten 4 befestigt, kann Zug- und Druck­ kräfte aufnehmen und bestimmt damit die Lage des Aktuators. Möglich ist auch, daß der Öffnungsmagnet 3 fest und nur der Schließmagnet 4 verschiebbar gelagert ist.

Zwischen Polflächen 30, 31 der Magnete 3, 4 ist ein Anker 5 koaxial verschiebbar zu einer Ventilachse 6 angeordnet, der im Öffnungsmagneten 3 geführt und über einen Ankerbolzen 21 auf einen in einer Ventilschaftführung 24 geführten Ventilschaft 26 des Gaswechselventils 1 wirkt. Möglich ist auch, daß der Ventilschaft 26 und der Ankerbolzen 21 einstückig ausgebildet sind. Auf den Anker 5 wirkt eine obere und einer untere vorge­ spannte Ventilfeder 7, 8, die beide auf der dem Gaswechselven­ til 1 zugewandten Seite 9 des Öffnungsmagneten 3 angeordnet sind. Die untere Ventilfeder 7 stützt sich in Richtung des Gaswechselventils 1 in dem Bauteil 2 und in Richtung des Aktuators an einem Federteller 32 ab, der fest mit dem Ventil­ schaft 26 verbunden ist. Die obere Ventilfeder 8 stützt sich zu der dem Aktuator zugewandten Seite an einem Federteller 10, 15 (Fig. 3) und in Richtung des Gaswechselventils 1 an einem Federkorb 23 ab, der über Ventilkeile 20 auf dem Ankerbolzen 21 fixiert ist.

Bei nicht erregten Magneten 3, 4 wird der Anker 5 in einer durch die Ventilfedern 7, 8 bestimmten Gleichgewichtslage zwischen den Polflächen 30, 31 gehalten. Wird beim Start der Aktuator aktiviert, wird der Schließmagnet 4 kurzzeitig überer­ regt, um den Anker 5 aus der Gleichgewichtslage anziehen zu können. In geschlossener Stellung des Gaswechselventils 1 liegt der Anker 5 an der Polfläche 30 des bestromten Schließmagneten 4 an und wird von diesem gehalten. Bin Ventilteller 25 liegt an einem Ventilsitzring 27 an und verschließt eine Verbindung zu einem Gaswechselkanal 28. Der Schließmagnet 4 spannt die in Öffnungsrichtung wirkende obere Ventilfeder 8 weiter vor. Um das Gaswechselventil 1 zu öffnen, wird der Schließmagnet 4 ausgeschaltet und der Öffnungsmagnet 3 eingeschaltet. Die in Öffnungsrichtung wirkende obere Ventilfeder 8 beschleunigt den Anker 5 über die Gleichgewichtslage hinaus, so daß dieser von dem Öffnungsmagneten 3 angezogen wird. Der Anker 5 schlägt an die Polfläche 31 des Öffnungsmagneten 3 an und wird von dieser gehalten. Um das Gaswechselventil 1 wieder zu schließen, wird der Öffnungsmagnet 3 ausgeschaltet und der Schließmagnet 4 eingeschaltet. Die in Schließrichtung wirkende untere Ventilfe­ der 7 beschleunigt den Anker 5 über die Gleichgewichtslage hinaus zum Schließmagneten 4. Der Anker 5 wird vom Schließma­ gneten 4 angezogen, schlägt auf die Polfläche 30 des Schließma­ gneten 4 auf und wird von diesem gehalten. Tritt Spiel zwischen dem Ankerbolzen 21 und dem Ventilschaft 26 auf, kommt der Anker 5 nicht mehr mit den Polflächen 30, 31 in Kontakt, oder schließt das Gaswechselventil nicht mehr vollständig, wird der Aktuator über die Spielausgleichseinrichtung 14 entsprechend verschoben, wodurch sich auch die geometrische Mittelposition mit ver­ schiebt.

Erfindungsgemäß ist der Federteller 10 getrennt von den Magne­ ten 3, 4 über einen die Magnete 3, 4 umgebenden Schiebering 16 durch einen Stellmechanismus axial zur Ventilachse 6 verschieb­ bar. Befindet sich die Gleichgewichtslage des Ankers 5 nach der Montage nicht in einer bestimmten Position, vorzugsweise in der geometrischen Mittelposition zwischen den Polflächen 30, 31, oder verschieben sich die Gleichgewichtslage und die Mittelpo­ sition während des Betriebs zueinander, kann die Gleichge­ wichtslage wieder exakt auf die Mittelposition eingestellt werden. Durch den Schiebering 16 wird ermöglicht, daß der Stellmechanismus von der dem Gaswechselventil 1 abgewandten Seite 19 des Aktuators leicht zugänglich angeordnet werden kann, wodurch ein Fußpunkt 29 der oberen Ventilfedern 8 und, damit die Gleichgewichtslage ohne Demontage des Aktuators verstellbar ist.

Ist der Stellmechanismus von der Aktuatorbewegung entkoppelt, indem dieser wie in Fig. 1 dargestellt als außentragender Gewindering 13 ausgeführt ist, muß der Aktuator unabhängig vom Federteller 10 in dem Bauteil 2 fixiert sein, damit die Gleich­ gewichtslage unabhängig von der Mittelposition eingestellt werden kann. Dies wird bei der erfindungsgemäßen Ausgestaltung in Fig. 1 mit der Spielausgleichseinrichtung 14 erreicht, die im Schließmagneten 4 befestigt ist und Zug- und Druckkräfte aufnehmen kann. Diesbezüglich sind noch weitere, dem Fachmann geläufige Möglichkeiten denkbar. Der Federteller 10 wird vorzugsweise nur durch die Druckkräfte der Ventilfedern 7, 8 an den Schiebering 16 gedrückt.

In Fig. 2 ist eine Ausgestaltung der Erfindung dargestellt, bei der ebenfalls über den Schiebering 16 der Federteller 10 verschoben werden kann. Im Gegensatz zu der ersten Ausgestal­ tung ist jedoch der Stellmechanismus als innentragender Gewindering 12 ausgeführt und mit dem Aktuator verbun­ den.

Findet ein Spielausgleich statt, indem der Aktuator bzw. der Schließmagnet 4 (Fig. 1) verschoben werden, verschiebt sich durch die Verbindung zwischen Stellmechanismus und Aktuator bzw. Schließ­ magnet die Gleichgewichtslage in dieselbe Richtung wie die Mittelposition. Wird nur der Schließmagnet 4 bei dem Spielaus­ gleich, beispielsweise um einen Betrag X, verschoben, ändert sich die Mittelposition gleichermaßen wie die Gleichgewichtsla­ ge um X/2, wenn die Ventilfedern 7, 8 gleiche Federkonstanten besitzen. Sind der Steilmechanismus und der Aktuator bzw. der Schließmagnet 4 miteinander verbunden, können die Druckkräfte der Ventilfedern 7, 8 genutzt werden, um die Lage des Aktuators zu bestimmen. Die Spielausgleichseinrichtung 14 kann durch eine Spielausgleichseinrichtung ersetzt werden, die nur Druckkräfte aufnimmt. In Richtung Gaswechselventil 1 stützt sich der Aktuator bzw. der Schließmagnet 4 über den Schiebering 16 und den Federteller 10 an den Druckkräften der Ventilfedern 7, 8 ab. Wird der Federteller 10 über den Stellmechanismus verscho­ ben, verlängert bzw. verkürzt sich sozusagen der Aktuator. Die Gleichgewichtslage des Ankers 5 ist unabhängig von den Magneten 3, 4 auf die genaue Mittelposition zwischen den Polflächen 30, 31 einstellbar.

Mit dem innentragenden und außentragenden Gewindering 12, 13 kann die Gleichgewichtslage stufenlos verstellt werden. Dies kann zudem mit ineinander gedrehten Gewindehülsen oder mit Exzenterscheiben erreicht werden, die möglicherweise auch von der Seite verstellt werden können, wodurch auf ein Gewinde 34 im Bauteil 2 bzw. am Aktuator verzichtet werden kann. Vorzugs­ weise werden die Gewinderinge 12, 13 und möglicherweise auch die Gewindehülsen, Exzenterscheiben usw. mit einem zweiten Gewindering 17 vor dem Verdrehen gesichert.

In einer erfindungsgemäßen Ausführung nach Fig. 3 ist der Federteller 15 direkt über ein Gewinde 11 mit dem Aktuator bzw. dem Öffnungsmagneten 3 (Fig. 1) verbunden. Anstatt eines Gewindes 11 ist auch eine Exzenterscheibe möglich. Die Gewinde­ ringe 12, 13 und die Schiebehülse 16 können entfallen. Der Federteller 15 ist vorzugsweise drehfest in dem Bauteil 2 geführt, beispielsweise indem ein in Richtung des Gaswechsel­ ventils 1 weisender Vorsprung 18 des Federtellers 15 am äußeren Umfang eine Feder aufweist, über die der Federteller 15 dreh­ fest in einer Nut im Bauteil 2 geführt ist. Der Aktuator ist drehbar gelagert. Der Abstand zwischen Federteller 15 und dem Aktuator und damit die Gleichgewichtslage des Ankers 5 können verstellt werden, indem der Aktuator verdreht wird. Die Gleich­ gewichtslage ist auf die Mittelposition einstellbar. Möglich ist auch, daß der Aktuator drehfest und der Federteller 15 drehbar gelagert ist. Bei dieser Ausgestaltung muß jedoch der Federteller 15 seitlich die Magnete 3, 4 soweit in Richtung Deckel 33 umgeben, bis der Federteller 15 von einem Werkzeug erreicht und damit verstellt werden kann.

Claims (11)

1. Elektromagnetischer Aktuator zur Betätigung eines Gaswech­ selventils (1), der in einem Bauteil (2) eingesetzt ist und sowohl einen Öffnungsmagneten (3) als auch einen Schließmagne­ ten (4) besitzt, zwischen denen ein Anker (5) koaxial ver­ schiebbar zu einer Ventilachse (6) angeordnet ist und eine obere und eine untere vorgespannte Ventilfeder (7, 8) hat, die beide auf der dem Gaswechselventil (1) zugewandten Seite (9) des Öffnungsmagneten (3) angeordnet sind und von denen sich die obere Ventilfeder (8) zum Öffnungsmagneten (3) hin an einem Federteller (10, 15) abstützt und dieses Ventilfederende axial zur Ventilachse (6) und relativ zu den Magneten (3, 4) durch einen Stellmechanismus (13) verstellbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Bauteil (2) der Stellmechanismus (13) von der dem Gaswechsel­ ventil (1) abgewandten Seite (19) des Aktuators aus einstellbar angeordnet ist.

2. Aktuator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Aktuator schwimmend in dem Bauteil (2) gelagert ist.

3. Aktuator nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Aktuator drehbar und der Federteller (15) drehfest, aber axial verschiebbar im Bauteil (2) gelagert sind, und daß der Federteller (15) über ein Gewinde (11) mit dem Aktuator verbun­ den ist (Fig. 3).

4. Aktuator nach Anspruch 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Federteller (10) mit dem Stellmechanismus (13) über einen die Magnete (3, 4) umgebenden Schiebering (16) verstellbar ist.

5. Aktuator nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Stellmechanismus (13) mit dem Aktuator verbunden ist (Fig. 2, 3).

6. Aktuator nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Stellmechanismus durch einen innen tragenden Gewindering (12) gebildet ist (Fig. 2).

7. Aktuator nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Stellmechanismus (13) von dem Aktuator entkoppelt ist, der von einer Spielausgleichseinrichtung (14) in seiner Lage bestimmt ist.

8. Aktuator nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Steilmechanismus von einem außen tragenden Gewindering (13) gebildet ist.

9. Aktuator nach Anspruch 5 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Steilmechanismus durch ineinander gedrehte Gewindehülsen gebildet ist.

10. Aktuator nach Anspruch 5 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Steilmechanismus durch mindestens eine Exzenterscheibe gebildet ist.

11. Aktuator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Stellmechanismus mit einem zweiten Gewindering (17) gesichert ist.