DE29610164U1

DE29610164U1 - Electric coil device

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Publication number: DE29610164U1
Application number: DE29610164U
Authority: DE
Original assignee: Kuhnke GmbH
Current assignee: Kuhnke GmbH
Priority date: 1996-06-10
Filing date: 1996-06-10
Publication date: 1996-08-22
Anticipated expiration: 2006-06-11

Description

Anmelder: Kuhnke GmbHApplicant: Kuhnke GmbH

Lütjenburger Straße 101
23714 MalenteLütjenburger Strasse 101
23714 Malente

Elektrische SpüleinrichtungElectric flushing device

Die Erfindung geht aus von einer Spuleneinrichtung für insbesondere Aktuatoren, wobei die Einrichtung einen hülsenförmigen Spulenträger aus magnetisch nicht leitendem Material, eine darauf angeordnete elektrische Spule und einen in dem Spulenträger beweglich angeordneten Anker aufweist.The invention is based on a coil device for actuators in particular, the device having a sleeve-shaped coil carrier made of magnetically non-conductive material, an electrical coil arranged thereon and an armature movably arranged in the coil carrier.

Im Handel erhältliche Spuleneinrichtungen umfassen einen hülsenförmigen Spulenträger aus magnetisch nicht leitendem Material, zum Beispiel Messing oder Kunststoff, eine darauf angeordnete elektrische Spule und einen beweglichen Anker, der in dem Spulenträger vorgesehen ist. Derartige Spuleneinrichtungen sind in einem Gehäuse, das aus magnetisch leitendem Material oder auch aus Kunststoff bestehen kann, angeordnet. In dem Fall, wo das Gehäuse aus Kunststoff besteht, ist zusätzlich ein Eisenkreis vorgesehen. Auf diese Weise sind Aktuatoren gebildet, die über ein Verbindungsglied andere Einrichtungen in an sich bekannter Weise betätigen. Solche bekannten Spuleneinrichtungen weisen jedoch für eine vorbestimmte, notwendige Leistung eine relativ große Baugröße auf, die für viele Anwendungsfälle aus Platzgründen gemäß dem allgemeinen Trend der verkleinerten Bauweise zu groß ist.Commercially available coil devices comprise a sleeve-shaped coil carrier made of magnetically non-conductive material, for example brass or plastic, an electrical coil arranged thereon and a movable armature provided in the coil carrier. Such coil devices are arranged in a housing that can be made of magnetically conductive material or plastic. In the case where the housing is made of plastic, an iron circuit is also provided. In this way, actuators are formed that actuate other devices in a known manner via a connecting link. However, such known coil devices have a relatively large size for a predetermined, necessary power, which is too large for many applications due to space reasons in accordance with the general trend towards smaller designs.

Man hat daher solche Spuleneinrichtungen in der Weise abgeändert, indem man die elektrischen Spulen als sogenannte selbsttragende Spulen ausgebildet hat, so daß für diese Spule kein Spulenträger erforderlich ist. Diese Spulen sind aus einem mit einer wärmeschmelzenden Isolierschicht versehenen Draht gewikkelt, der beim Wickeln der Spule mit Heißluft angeblasen wird, so daß sich die einzelnen Wicklungen der Spule unter dem Wärmeeinfluß verbinden. Nach dem Erkalten bildet die Spule somit eine in sich starre Einheit. Diese Spulen werden dann mit einer dünnen Isolierschicht zusätzlich umgeben und in einen Eisenkreis eingebettet, der als magnetisches Flußleitmittel wirkt. Der Eisenkreis ist dabei so ausgebildet, daß er teilweise axial in das Innere der starren Spule hineinragt, wo sich auch der Anker befindet. Auch in diesem Fall ergibt sich trotz des nicht vorhandenen Spulenträgers immer noch eine relativ große Baugröße der Spuleneinrichtung. Des weiteren sind relativ große magnetische Luftspalte vorhanden, die den Wirkungsgrad der Spuleneinrichtung herabsetzen. Außerdem sind die freitragenden Spulen während ihrer Handhabung einer relativ großen Beschädigungsgefahr ausgesetzt, so daß es vorkommt, das sie schon bei ihrer Montage in einen Aktuator oder in eine entsprechende andere Einrichtung beschädigt werden können.Such coil devices have therefore been modified in such a way that the electrical coils are designed as so-called self-supporting coils, so that no coil carrier is required for this coil. These coils are wound from a wire with a heat-melting insulating layer, which is blown with hot air when the coil is wound, so that the individual windings of the coil are connected under the influence of heat. After cooling, the coil thus forms a rigid unit. These coils are then additionally surrounded by a thin insulating layer and embedded in an iron circuit, which acts as a magnetic flux conductor. The iron circuit is designed in such a way that it partially extends axially into the interior of the rigid coil, where the armature is also located. In this case, too, the coil device is still relatively large in size despite the lack of a coil carrier. Furthermore, there are relatively large magnetic air gaps, which reduce the efficiency of the coil device. In addition, the cantilevered coils are exposed to a relatively high risk of damage during handling, so that it can happen that they are already damaged during their assembly in an actuator or other corresponding device.

Die Aufgabe der Erfindung besteht in der Verbesserung einer Spuleneinrichtung der einleitend angeführten Art dahingehend, daß die Einrichtung bei im Vergleich zur bisherigen Baugröße eine insgesamt kleinere Baugröße und eine gesteigerte Leistung aufweist.The object of the invention is to improve a coil device of the type mentioned in the introduction in such a way that the device has an overall smaller size and increased performance compared to the previous size.

Die Lösung der Aufgabe ist in dem Kennzeichen des Anspruches 1 angegeben.The solution to the problem is specified in the characterizing part of claim 1.

• · · ■ I· · ■ I

Mit dieser Lösung wird eine verkleinerte Baugröße der elektrischen Spuleneinrichtung bei gleichzeitig gesteigerter Leistung erzielt. Obwohl ein Spulenträger verwendet wird, können Flußleitmittel verwendet werden, die sich wenigstens bis zum Anker der Spuleneinrichtung axial erstrecken, jedoch nicht radial in den vom hülsenförmigen Spulenträger umgrenzten Innenraum hineinragen. Auf diese Weise wird einerseits erreicht, daß die magnetischen Luftspalte zum Anker hin so klein wie möglich gestaltet werden können, so daß die Feldlinien der Spule gebündelt in den Anker eingeleitet werden können, und andererseits, daß die Spule selbst neben körperlicher Stabilität geringe Durchmessermaße aufweist. Diese Vorteile werden insbesondere dadurch erzielt, daß der Spulenträger axiale Aussparungen aufweist und daß in diesen Aussparungen die Flußleitmittel vorgesehen sind. Es ist natürlich klar, daß die Flußleitmittel in den Aussparungen gegenüber der elektrischen Spule isoliert sind, was durch eine dünne Isolierschicht erfolgen kann.This solution results in a smaller size of the electrical coil device while simultaneously increasing performance. Although a coil carrier is used, flux guides can be used that extend axially at least to the armature of the coil device, but do not extend radially into the interior space delimited by the sleeve-shaped coil carrier. In this way, on the one hand, the magnetic air gaps towards the armature can be made as small as possible so that the field lines of the coil can be introduced into the armature in a bundle, and on the other hand, the coil itself has small diameter dimensions in addition to physical stability. These advantages are achieved in particular by the fact that the coil carrier has axial recesses and that the flux guides are provided in these recesses. It is of course clear that the flux guides in the recesses are insulated from the electrical coil, which can be achieved by a thin insulating layer.

In einer vorteilhaften Ausbildung der erfindungsgemäßen Spuleneinrichtung kann so vorgegangen sein, daß der Spulenträger zwei sich axial erstreckende Aussparungen aufweist, die sich diametral gegenüberliegen. Hierbei kann so vorgegangen sein, daß beide Aussparungen von demselben Ende des Spulenträgers ausgehen oder daß alternativ die eine Aussparung von dem einen Ende des Spulenträgers und die andere Aussparung von dem anderen Ende des Spulenträgers ausgeht. Die erste Ausführungsform des Spulenträgers wird man dann anwenden, wenn der Anker der Spuleneinrichtung eine Hubbewegung ausführen soll. Die andere Anwendungsform wird benötigt, wenn der Anker eine Drehbewegung ausführen soll.In an advantageous embodiment of the coil device according to the invention, the coil carrier can have two axially extending recesses that are diametrically opposite one another. In this case, both recesses can start from the same end of the coil carrier or, alternatively, one recess starts from one end of the coil carrier and the other recess starts from the other end of the coil carrier. The first embodiment of the coil carrier will be used when the armature of the coil device is to carry out a lifting movement. The other application form is required when the armature is to carry out a rotary movement.

In weiterer Ausgestaltung der Spuleneinrichtung sind die sich von der Innenseite zur Außenseite erstreckenden Begrenzungsflächen der Aussparungen und der letztere ausfüllenden Flußleitmaterialien, bezogen auf die zentrale Längsachse des Spulenträgers, als radial verlaufende Flächen ausgebildet. Dies erleichtert die Montage der Flußleitmaterialien an dem Spulenträger.In a further embodiment of the coil device, the boundary surfaces of the recesses and the flux-conducting materials filling the latter, which extend from the inside to the outside, are designed as radially extending surfaces in relation to the central longitudinal axis of the coil carrier. This facilitates the assembly of the flux-conducting materials on the coil carrier.

Zur weiteren Verbesserung dieser Montage sind die vorgenannten Begrenzungsflächen mit form- und/oder kraftschlüssig wirkenden Fixiermitteln versehen. Hierdurch schnappen die Flußleitmaterialien bei ihrem Einsetzen in die Aussparungen in diese ein, so daß die Flußleitmaterialien nicht mehr herausfallen können. Als Fixiermittel können beispielsweise Vorsprünge an den Flußleitmaterialien vorgesehen sein, die in entsprechende komplementäre Vertiefungen des Spulenträgers eingreifen.To further improve this assembly, the aforementioned boundary surfaces are provided with positive and/or non-positive fixing means. As a result, the flux-conducting materials snap into the recesses when they are inserted into them, so that the flux-conducting materials can no longer fall out. For example, projections on the flux-conducting materials can be provided as fixing means, which engage in corresponding complementary recesses in the coil carrier.

Obwohl es auch möglich ist, die Spuleneinrichtung ohne Endflansche auszubilden, können auch Endflansche vorgesehen sein, um die elektrische Spule an ihren Enden einzufassen. Diese Endflansche bestehen in weiterer Ausgestaltung aus magnetisch leitendem Material und können mit den Flußleitmaterialien in den Aussparungen des Spulenträgers aus einem Stück bestehen. Hierdurch wird eine besonders gute Bündelung der zum Anker verlaufenden Feldlinien der elektrischen Spule erzielt, wodurch sich eine weitere Leistungssteigerung der Spuleneinrichtung ergibt.Although it is also possible to design the coil device without end flanges, end flanges can also be provided to enclose the electrical coil at its ends. In a further embodiment, these end flanges are made of magnetically conductive material and can be made of one piece with the flux-conducting materials in the recesses of the coil carrier. This achieves a particularly good bundling of the field lines of the electrical coil running to the armature, which results in a further increase in the performance of the coil device.

Die Erfindung ist nachstehend anhand eines in den anliegenden Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert. Es zeigen:
30The invention is explained in more detail below using an embodiment shown in the accompanying drawings.
30

Fig. 1 einen Axialschnitt durch das Ausführungsbeispiel mitFig. 1 an axial section through the embodiment with

weggelassenem Anker,omitted anchor,

Fig. 2 einen Axialschnitt in perspektivischer DarstellungFig. 2 an axial section in perspective view

nach der Linie H-II in Fig. 1, und zwar mit einem Anker,along the line H-II in Fig. 1, with an anchor,

Fig. 3 einen Querschnitt nach der Linie III in Fig. 2, worinFig. 3 is a cross-section along the line III in Fig. 2, in which

der Anker eine Stellung bei unbestromter Spule einnimmt, the armature takes a position when the coil is de-energized,

Fig. 4 den Querschnitt nach Fig. 3, worin der Anker eineFig. 4 shows the cross section according to Fig. 3, in which the anchor has a

Stellung bei bestromter Spule einnimmt,position when the coil is energized,

Fig. 5Fig.5

und 6 teilweise Querschnitte des Bereiches A in Fig. 3.and 6 partial cross-sections of area A in Fig. 3.

Wie aus Fig. 1 ersichtlich ist, umfaßt die allgemein mit 1 bezeichnete Spuleneinrichtung einen hülsenförmigen Spulenträger 2 aus magnetisch nicht leitendem Material, eine darauf angeordnete elektrische Spule 3, wobei zwischen dem Spulenträger und der Spule eine dünne Isolierschicht 4 vorgesehen sein kann, und einen der besseren Übersicht wegen in Fig. 1 nicht dargestellten Anker 5 (Fig. 2), der in dem Spulenträger in bekannter Weise beweglich angeordnet ist. Der gezeigte Spulenträger 2 umfaßt zwei umfangsmäßig breitenbegrenzte, sich über eine Teillänge des Trägers axial erstreckende Aussparungen 6 und 7, die mit einem den magnetisehen Fluß leitenden Material 8 bzw. 9 ausgefüllt sind. Die axiale Länge des Flußleitmateriales 8, 9 und damit die zugehörigen Aussparungen 6 bzw. 7 weisen eine solche Länge auf, daß sie sich wenigstens bis zu dem zugehörigen Anfangsbereich des Ankers 5 erstrecken. In Fig. 2 ist eine Überlappung durch die Flußleitmaterialien 8, 9 vorgesehen, die die gesamte axiale Länge des Ankers 5 überdeckt. Es ist jedoch auch möglich, daß zwischen den Flußleitmaterialien und dem Anker eine gewisse MindestüberlappungAs can be seen from Fig. 1, the coil device, generally designated 1, comprises a sleeve-shaped coil carrier 2 made of magnetically non-conductive material, an electrical coil 3 arranged thereon, whereby a thin insulating layer 4 can be provided between the coil carrier and the coil, and an armature 5 (Fig. 2) not shown in Fig. 1 for the sake of clarity, which is arranged in the coil carrier in a known manner so as to be movable. The coil carrier 2 shown comprises two recesses 6 and 7, which are limited in width on the circumference and extend axially over a partial length of the carrier and are filled with a material 8 and 9 that conducts the magnetic flux. The axial length of the flux-conducting material 8, 9 and thus the associated recesses 6 and 7 have such a length that they extend at least to the associated starting area of the armature 5. In Fig. 2, an overlap is provided by the flux-conducting materials 8, 9, which covers the entire axial length of the armature 5. However, it is also possible that a certain minimum overlap is provided between the flux-conducting materials and the armature.

gegeben ist, die etwa 10 % der axialen Länge des Ankers beträgt. Eine noch ausreichende Kraftentfaltung auf den Anker wird aber auch erreicht, wenn die jeweils nächstliegende Ankerstirnfläche und das Innenende der Flußleitmaterialien miteinander fluchten oder ein geringer Spalt dazwischen besteht.which is approximately 10% of the axial length of the armature. However, sufficient force can still be applied to the armature if the nearest armature face and the inner end of the flux-conducting materials are aligned or there is a small gap between them.

Bei dem gezeigten Beispiel sind wenigstens zwei mit Flußleitmaterial ausgefüllte Aussparungen 6, 7 vorgesehen. Dabei liegen sich diese Aussparungen diametral gegenüber, wie es am besten aus den Figuren 2, 3 und 4 zu erkennen ist. In den Figuren 1 bis 4 sind die beiden Aussparungen 6 und 7 so angeordnet, daß von jedem Ende des Spulenträgers 2 eine Aussparung ausgeht und jeweils mit einem Flußleitmaterial ausgefüllt ist. Dies ist am besten aus Fig. 2 zu erkennen. Diese Ausführung der Aussparungen ist vorgesehen für eine Spuleneinrichtung, bei der sich der Anker 5 verdrehen soll, wie noch erläutert ist.In the example shown, at least two recesses 6, 7 filled with flux-conducting material are provided. These recesses are diametrically opposite one another, as can best be seen in Figures 2, 3 and 4. In Figures 1 to 4, the two recesses 6 and 7 are arranged in such a way that a recess extends from each end of the coil carrier 2 and is each filled with a flux-conducting material. This can best be seen in Figure 2. This design of the recesses is intended for a coil device in which the armature 5 is intended to rotate, as will be explained below.

In weiterer Ausgestaltung des Spulenträgers 2 kann dieser so ausgebildet sein, daß von jedem Ende des Spulenträgers mehrere Aussparungen ausgehen und daß die von dem einen Ende des Spulenträgers ausgehenden Aussparungen denjenigen von dem anderen Ende des Spulenträgers ausgehenden Aussparungen diametral gegenüberliegen. Auf diese Weise sind Polpaare mit unterschiedlichen Polen (Nordpol und Südpol) ausbildbar, wenn die Aussparungen je mit einem Flußleitmaterial gefüllt sind. Das Ausführungsbeispiel nach den Figuren 1 bis 4 enthält nur ein Polpaar.In a further embodiment of the coil carrier 2, it can be designed in such a way that several recesses extend from each end of the coil carrier and that the recesses extending from one end of the coil carrier are diametrically opposite those extending from the other end of the coil carrier. In this way, pole pairs with different poles (north pole and south pole) can be formed if the recesses are each filled with a flux-conducting material. The embodiment according to Figures 1 to 4 contains only one pole pair.

In alternativer Ausbildung des Spulenträgers 2 kann auch so vorgegangen sein, daß, wenn zwei oder mehr Aussparungen vorgesehen sind, diese Aussparungen nur von einem Ende des Spulenträgers 2 ausgehen und sich vorzugsweise ebenfalls diametralIn an alternative design of the coil carrier 2, it can also be done in such a way that, if two or more recesses are provided, these recesses only start from one end of the coil carrier 2 and preferably also extend diametrically

gegenüberliegen. Des weiteren ist eine Ausbildung des Spulenträgers 2 möglich, bei der nur von einem Ende des Trägers eine einzige axiale Aussparung ausgeht, die mit einem Flußleitmaterial ausgefüllt ist. Alle diese Ausführungsformen, die einen Nordpol 5 oder einen Südpol ausbilden, werden gewählt werden, wenn sich der Anker 5 zur Durchführung der Betätigung einer externen Einrichtung axial bewegen soll.opposite each other. Furthermore, a design of the coil carrier 2 is possible in which only one end of the carrier has a single axial recess that is filled with a flux-conducting material. All of these embodiments, which form a north pole 5 or a south pole, will be selected if the armature 5 is to move axially in order to carry out the actuation of an external device.

Wenn es gewünscht wird, kann die Spuleneinrichtung 1 auch mit Endflanschen 10 und 11 versehen sein. Diese Flansche, die in bekannter Weise beim Wickeln der elektrischen Spule 3 hilfreich sind, bestehen vorzugsweise aus einem Material, das den magnetischen Fluß leitet und bilden so ebenfalls Flußleitmittel, die eine verbesserte Bündelung der elektrischen Feldlinien bewirken mit der Folge, daß in den Flußleitmaterialien 8, 9 in den Aussparungen 6 bzw 7. ein verstärkter magnetischer Fluß gegeben ist. Hierzu können die Flansche 10 und 11 als selbständige Bauteile ausgebildet sein. Sie können aber auch, wie es aus den Figuren 1 und 2 deutlich hervorgeht, mit den Flußleitmaterialien 8 und 9 in den Aussparungen 6 bzw. 7 aus einem Stück bestehen.If desired, the coil device 1 can also be provided with end flanges 10 and 11. These flanges, which are helpful in a known manner when winding the electrical coil 3, are preferably made of a material that conducts the magnetic flux and thus also form flux guides that bring about an improved bundling of the electrical field lines, with the result that there is an increased magnetic flux in the flux guide materials 8, 9 in the recesses 6 and 7. For this purpose, the flanges 10 and 11 can be designed as independent components. However, they can also, as is clearly evident from Figures 1 and 2, consist of one piece with the flux guide materials 8 and 9 in the recesses 6 and 7.

Um den sicheren Sitz der Flußleitmaterialien 8, 9 in den Aussparungen 6 bzw. 7 zu gewährleisten, können die sich berührenden Begrenzungsflachen der Aussparungen und der Flußleitmaterialien einen vorbestimmten Verlauf aufweisen und/oder mit Fixiermitteln versehen sein. In einer einfachen Ausführungsform, wie sie beispielsweise in Fig. 5 gezeigt ist, verlaufen die von der Innenseite zur Außenseite durchgehenden Begrenzungsflächen 7a der Aussparung 7 und die daran anliegenden Begrenzungsflächen 9a des Flußleitmateriales 9, bezogen auf die zentrale Längsachse Z des Spulenträgers 2, radial. Somit findet das Flußleitmaterial 9In order to ensure that the flux-conducting materials 8, 9 are securely seated in the recesses 6 and 7, the contacting boundary surfaces of the recesses and the flux-conducting materials can have a predetermined course and/or be provided with fixing means. In a simple embodiment, as shown for example in Fig. 5, the boundary surfaces 7a of the recess 7, which run from the inside to the outside, and the boundary surfaces 9a of the flux-conducting material 9 adjoining them run radially with respect to the central longitudinal axis Z of the coil carrier 2. The flux-conducting material 9 thus finds its place

eine sichere Anlage an dem Spulenträger 2 und kann nicht nach innen durchrutschen.a secure attachment to the coil carrier 2 and cannot slip inwards.

Alternativ oder zusätzlich können die Flächen 7a und 9a gemäß Fig. 6 auch mit form- und/oder kraftschlüssig wirkenden Fixiermitteln 12 versehen sein. Gemäß Fig. 6 können solche Fixiermittel beispielsweise aus einer allgemein bekannten Nut-Feder-Ausbildung bestehen. Eine andere Alternative zu der genannten Nut-Feder-Ausbildung besteht darin, daß an der Begrenzungsfläche des einen Teiles Rastvorsprünge und an der Begrenzungsfläche des anderen Teiles Rastvertiefungen in Zapfenform oder dergleichen vorgesehen sind.Alternatively or additionally, the surfaces 7a and 9a according to Fig. 6 can also be provided with positive and/or non-positive fixing means 12. According to Fig. 6, such fixing means can consist, for example, of a generally known tongue and groove design. Another alternative to the tongue and groove design mentioned is that locking projections are provided on the boundary surface of one part and locking recesses in the form of a pin or the like are provided on the boundary surface of the other part.

Fixiermittel sind jedoch dann vorzusehen, wenn die genannten Begrenzungsflächen der Aussparungen 6, 7 und der darin sitzenden Flußleitmaterialien nicht, wie erwähnt, radial verlaufen, sondern parallel zu einer Ebene, die durch die zentrale Längsachse Z des Spulenträgers 2 verläuft (Fig. 3 und 4).However, fixing means must be provided if the said boundary surfaces of the recesses 6, 7 and the flux-conducting materials located therein do not run radially, as mentioned, but parallel to a plane that runs through the central longitudinal axis Z of the coil carrier 2 (Fig. 3 and 4).

Weitere Fixiermittel sind in Fig. 1 gezeigt. Diese Fixiermittel verhindern, daß die Flußleitmaterialien 8, 9 aus den entsprechenden Aussparungen 6 bzw. 7 axial herausgelangen können. Die Flußleitmaterialien weisen bogenförmige Vorsprünge 13 auf, die in entsprechende Vertiefungen 14 der Aussparungen eingreifen.Further fixing means are shown in Fig. 1. These fixing means prevent the flux-conducting materials 8, 9 from coming out axially of the corresponding recesses 6 and 7. The flux-conducting materials have arcuate projections 13 which engage in corresponding recesses 14 in the recesses.

Die dem Anker 5 zugekehrte Innenfläche 15 und 16 der Flußleitmaterialien 8 bzw. 9 ist der zugehörigen Ankerfläche 17 bzw. 18 unter Belassung eines magnetisch überbrückbaren Luftspaltes 19 angepaßt. In dem Beispiel nach Fig. 3, bei dem sich der Anker 5 verdrehen soll, sind die Innenflächen 15 und 16 kreisbogenförmig ausgebildet, und zwar in Übereinstimmung mit der Innenkrümmung des Spulenträgers 2. Die Seitenflächen 17 und 18 des An-The inner surface 15 and 16 of the flux-conducting materials 8 and 9 facing the armature 5 is adapted to the corresponding armature surface 17 and 18, leaving a magnetically bridgeable air gap 19. In the example according to Fig. 3, in which the armature 5 is to rotate, the inner surfaces 15 and 16 are formed in the shape of a circular arc, in accordance with the inner curvature of the coil carrier 2. The side surfaces 17 and 18 of the

kers 5 sind eben ausgebildet und haben einen wesentlich größeren Abstand zu den Innenflächen 15 und 16 der Flußleitmaterialien 8 und 9, wenn die in Fig. 3 nicht gezeigte elektrische Spule 3 nicht mit Strom versorgt ist. Der Anker nimmt dann die in Fig. 3 gezeigte Stellung ein. Wenn die Spule 3 mit Strom versorgt wird, dreht sich der Anker 5 um 90° und nimmt die in Fig. 4 gezeigte Stellung ein. In dieser Stellung wird der Luftspalt 19 magnetisch überbrückt, wobei eine starke Kraft auf den Anker ausgeübt wird, weil ein sehr starker magnetischer Fluß von den Flußleitmaterialien 8 und 9 auf den Anker 5 übergehen kann.The armature surfaces 5 are flat and are at a much greater distance from the inner surfaces 15 and 16 of the flux-conducting materials 8 and 9 when the electrical coil 3 (not shown in Fig. 3) is not supplied with current. The armature then assumes the position shown in Fig. 3. When the coil 3 is supplied with current, the armature 5 rotates by 90° and assumes the position shown in Fig. 4. In this position, the air gap 19 is magnetically bridged, exerting a strong force on the armature because a very strong magnetic flux can pass from the flux-conducting materials 8 and 9 to the armature 5.

Vorzugsweise sind auch die Außenflächen 20 und 21 der Flußleitmaterialien 8 und 9 der runden Außenform des Spulenträgers 2 angepaßt. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel weisen die Außenflächen 20, 21 dieselbe Krümmung auf wie der Spulenträger 2. Durch diese Ausbildung kann die elektrische Spule 3 sicher gewikkelt werden.Preferably, the outer surfaces 20 and 21 of the flux-conducting materials 8 and 9 are also adapted to the round outer shape of the coil carrier 2. In the present embodiment, the outer surfaces 20, 21 have the same curvature as the coil carrier 2. This design allows the electrical coil 3 to be wound securely.

Insbesondere aus Fig. 2 ist deutlich zu erkennen, daß nicht nur an den Enden der Spuleneinrichtung 1 ein Nordpol bzw. ein Südpol ausgebildet ist, sondern daß durch die benachbarten Flußleitmaterialien 8 und 9 die entsprechende Polausbildung bis in den Ankerbereich hineinreicht. Hierdurch wird eine starke Kraftentfaltung auf den Anker 5 bewirkt und gleichzeitig ist ein sicherer Träger für die elektrische Spule 3 gegeben, die somit vor äußeren Krafteinwirkungen während der Herstellung der Spuleneinrichtung weitgehend geschützt ist. Insgesamt wird durch die vorstehend beschriebene Ausführung der Spuleneinrichtung mindestens eine gegenüber der bekannten Spuleneinrichtungen verringerte Baugröße der Spuleneinrichtung und damit auch des Aktuators, in dem diese Spuleneinrichtung eingesetzt wird, erzielt.In particular, it can be clearly seen from Fig. 2 that not only is a north pole or a south pole formed at the ends of the coil device 1, but that the corresponding pole formation extends into the armature area through the adjacent flux conducting materials 8 and 9. This causes a strong force to be developed on the armature 5 and at the same time provides a secure support for the electrical coil 3, which is thus largely protected from external forces during the manufacture of the coil device. Overall, the design of the coil device described above achieves at least a smaller size of the coil device and thus also of the actuator in which this coil device is used compared to known coil devices.

&iacgr;&ogr;&iacgr;&ogr;

Die vorstehend beschriebene Spuleneinrichtung kann nicht nur bei Aktuatoren angesetzt werden, sondern auch bei der Herstellung von kleinen Transformatoren. Ein weiteres Einsatzgebiet besteht auch in der Sensorik, z. B. außer bei Winkelgebern auch bei Wegsensoren mit translatorischer Ankerbewegung. Im letzteren Fall gehen die Flußleitmaterialien nur von einer Seite des Spulenträgers 2 aus und bilden entweder einen Nordpol oder einen Südpol.The coil device described above can be used not only for actuators, but also for the manufacture of small transformers. Another area of application is in sensor technology, e.g. in addition to angle sensors, also for position sensors with translatory armature movement. In the latter case, the flux-conducting materials only come from one side of the coil carrier 2 and form either a north pole or a south pole.

Claims

Expectations

1. Electrical coil device for actuators in particular, the device having a sleeve-shaped coil carrier made of magnetically non-conductive material, an electrical coil arranged thereon and an armature movably arranged in the coil carrier, characterized in that at least one circumferentially width-limited recess (6, 7) extends from at least one end of the coil carrier (2) and extends axially over a partial length of the carrier (2) reaching at least to the starting area of the armature (5) and that the recess is filled with a material (8, 9) that conducts the magnetic flux.

2. Coil device according to claim 1, characterized in that at least one recess (6, 7) extends from each end of the coil carrier (2) and that in order to form pairs of different poles in connection with the flux-conducting material (8, 9) in the recesses (6, 7), the or each recess (6) extending from one end of the coil carrier (2) is diametrically opposite the recess(es) (7) extending from the other end of the coil carrier (2).

3. Coil device according to claim 1 or 2, characterized in that the boundary surfaces (7a, 9a) of the recesses (7) extending from the inside to the outside and the flux-conducting materials (8, 9) filling the latter, relative to the

central longitudinal axis (Z) of the coil carrier (2), are designed as radially extending surfaces.

4. Coil device according to claim 1, 2 or 3, characterized in that the extending from the inside to the outside

extending boundary surfaces (7a, 9a) of the recesses (6, 7) and the flux-conducting materials (8, 9) filling the latter are provided with positive and/or non-positive fixing means (12; 13, 14).
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5. Coil device according to one of claims 1 to 4, characterized in that the inner surface (15, 16) of the flux-conducting materials (8, 9) facing the armature (5) is adapted to the associated armature surface while leaving a magnetically bridgeable air gap (19).

6. Coil device according to one of claims 1 to 5, characterized in that the outer surface (20, 21) of the flux-conducting materials (8, 9) facing away from the armature (5) is adapted to the outer shape of the coil carrier (2).

7. Coil device according to one of claims 1 to 6, wherein each end of the coil carrier is assigned an end flange, characterized in that the end flanges (10, 11) consist of magnetically conductive material.

8. Coil device according to claim 7, characterized in that the end flanges (10, 11) with the associated flux-conducting material(s) (8, 9) in the recesses (6, 7) consist of one piece.