DE29703584U1 - Elektromagnetischer Aktuator mit Fluid-Auftreffdämpfung - Google Patents
Elektromagnetischer Aktuator mit Fluid-AuftreffdämpfungInfo
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Description
Bezeichnung: Elektromagnetischer Aktuator mit Fluid-
Auftreffdämpfung
Beschreibung
Elektromagnetische Aktuatoren, die im wesentlichen aus wenigstens einem Elektromagneten und einem mit dem zu betätigenden
Stellglied verbundenen Anker bestehen, der bei einer Bestromung des Elektromagneten gegen die Kraft einer
Rückstellfeder bewegbar ist, weisen sich durch eine hohe Schaltgeschwindigkeit aus. Ein Problem ist jedoch dadurch
gegeben, daß bei der Annäherung des Ankers mit abnehmendem Abstand zur Polfläche des Elektromagneten die auf den Anker
einwirkende Magnetkraft anwächst, so daß der Anker mit einer hohen Geschwindigkeit auf die Polfläche auftrifft.
Neben der Geräuschentwicklung kann es hierbei zu Prellvorgängen kommen, d. h. der Anker trifft zunächst auf der
Polfläche auf, hebt dann aber zumindest kurzfristig ab, bis er endlich vollständig zur Anlage kommt. Hierdurch
kann es zu Beeinträchtigungen der Funktion des Stellgliedes kommen, was insbesondere bei Aktuatoren mit hoher Schaltfrequenz
zu erheblichen Störungen führen kann.
Es ist daher wünschenswert, wenn die Auftreffgeschwindigkeiten
in der Größenordnung von 0 ßLcsus liegen. Wichtig
ist es hierbei, daß derart kleine Auftreffgeschwindigkeiten auch unter realen Betriebsbedingungen mit allen damit verbundenen
stochastischen Schwankungen und Störeinflüssen von außen, beispielsweise Erschütterungen oder dergleichen,
sicherzustellen sind.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einem elektromagnetischen
Aktuator der vorstehend bezeichneten Art, den Anker mit geringer Auftreffgeschwindigkeit an seinen
Sitz an der Polfläche heranzuführen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch einen Elektromagnetischen
Aktuator mit wenigstens einem Elektromagneten, dem ein über ein Schubelement auf ein Stellglied einwirkender
Anker zugeordnet ist, der gegen die Kraft wenigstens einer Rückstellfeder aus einer ersten Schaltstellung
in Richtung auf die Polfläche des Elektromagneten in eine durch die Anlage des Ankers an der Polfläche des Elektromagneten
definierte zweite Schaltstellung bewegbar geführt ist, und mit wenigstens einem, dem Schubelement für wenigstens
eine Schaltstellung zugeordneten Fluid-Dämpferelement,
das mit dem Schubelement jeweils kurz vor Erreichen der Schaltstellung in Wirkverbindung tritt und das mit einer
Druckfluidversorgung in Verbindung steht. Da das Fluid-Dämpferelement
jeweils erst kurz vor dem Auftreffen des Ankers auf der eine Schaltstellung definierende Polfläche
und/oder eine Schaltstellung definierende Auftrefffläche anderer Art in Wirkverbindung tritt, ist zum einen sichergestellt,
daß die mit einem elektromagnetischen Aktuator mögliche hohe Schaltgeschwindigkeit nicht beeinträchtigt
0 wird. Erst in der Endphase der Annäherung des Ankers an die Anlagefläche, insbesondere an die Polfläche des Elektromagneten,
wird der Anker in seiner Bewegung abgebremst, so daß er "sanft" auf die Polfläche auftrifft. Hierbei
wird mit Vorteil ausgenutzt, daß bei der Annäherung an die Polfläche eines Elektromagneten mit abnehmendem Abstand
zur Polfläche die auf den Anker wirkenden Magnetkräfte, gleichbleibende Stromhöhe vorausgesetzt, anwächst. Dieser
wachsende Magnetkraft wird die "bremsende" Kraft des Fluid-Dämpferelementes
entgegengesetzt. Da die bewegten Massen eines derartigen Fluid-Dämpferelementes im Verhältnis zu
der bewegten Masse des Aktuators (im wesentlichem Anker, Schubelement und je nach Anordnung auch das zu betätigende
Stellglied) wesentlich kleiner ist, wird der bewegliche Teil des Fluid-Dämpferelementes sehr stark beschleunigt
und der Anker durch die Dämpfungswirkung entsprechend abgebremst, so daß kein Prellen mehr erfolgt. Mit steigender
Bewegungsgeschwindigkeit des beweglichen Teils des Fluid-Dämpferelementes wächst auch die vom Fluid-Dämpferelement
auf den Anker ausgebübte Gegenkraft. Anschließend erfolgt eine gleichmäßige Abnahme der Geschwindigkeit und damit
eine gleichmäßige Abnahme der Gegenkraft bis zum Auftreffen des Ankers an der Polfläche, der an dieser "sanft" zur
Anlage kommt. Sobald der Anker an der Polfläche zur Anlage gekommen ist und durch die Magnetkraft gehalten wird, wirkt
nur noch die Rückstellkraft der Rückstellfeder in Gegenrichtung. Als Druckfluid kann ein gasförmiges strömungsfähiges
Medium eingesetzt werden. Bevorzugt ist jedoch der Einsatz einer Flüssigkeit als Druckfluid.
Die Druckfluidversorgung hat hierbei die Aufgabe, die beim
Auftreffen verdrängte Fluidmenge bei der Rückstellung wieder zu ersetzen. Dies kann über eine äußere Druckfluidversorgung
erfolgen, wie dies beispielsweise bei einem Hubkolbenmotor gegeben ist. Es ist aber auch möglich, das Fluid-Dämpferelement
als autonomes System auszubilden. Hierbei wird das beim Auftreffen verdrängte Fluidvolumen in einen
integrierten Aufnahmeraum geführt, der beispielsweise im wesentlichen durch eine elastische Membrananordnung gebildet
wird, aus dem das Fluid wieder zurückgesaugt wird, wenn das Fluid-Dämpferelement durch die Rückstellfeder wieder
in seine Ausgangslage zurückgedrückt wird.
In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß das Dämpferelement einen Zylinder und einen
Drosselkolben aufweist, die relativ zueinander aus einer Ruhestellung gegen die Kraft einer Haltefeder bewegbar
geführt sind, daß ferner ein die Ruhestellung definierender 0 Anschlag und eine in den Zylinderraum mündende Druckfluidkanal
vorgesehen ist, der ein Rückschlagventil aufweist, und daß eine Druckfluidabflußöffnung vorsehen ist, die
auf der dem Zylinderraum abgekehrten Seite des Drosselkolbens angeordnet ist und die bei einer Bewegung aus der Ruhelage
heraus geöffnet wird. Durch die Anordnung eines die Ruhestellung definierenden Anschlages läßt sich das Dämpferelement
in bezug auf die Schaltstellung genau justieren, so daß die Länge des vom Schubelement unter Dämpfungswxrkung zurück-
zulegenden Weges genau eingestellt werden kann. Der Drosselkolben kann hierbei entweder dicht an der Zylinderwand
geführt sein und mit entsprechenden Drosselbohrungen versehen sein oder aber mit seinem Außenumfang in definiertem Abstand zur Zylinderwandung geführt sein, so daß der verbleibende
Zwischenraum als Drossel für das durchfließende Druckfluid
dient. Ebenso ist es möglich, bei relativ großem Zwischenraum
zwischen dem Kolbenumfang und der Zylinderwandung,
bei dem praktisch keine Drosselwirkung auftritt, die Druck-
geführt sein und mit entsprechenden Drosselbohrungen versehen sein oder aber mit seinem Außenumfang in definiertem Abstand zur Zylinderwandung geführt sein, so daß der verbleibende
Zwischenraum als Drossel für das durchfließende Druckfluid
dient. Ebenso ist es möglich, bei relativ großem Zwischenraum
zwischen dem Kolbenumfang und der Zylinderwandung,
bei dem praktisch keine Drosselwirkung auftritt, die Druck-
fluidablaßöffnung so zu bemessen, daß die gewünschte Drosselung
an dieser Stelle eintritt. Die Haltefeder muß so ausgelegt sein, daß die Masse des bewegten Teils des Dämpferelementes,
beispielsweise des Zylinders, bei einer Rückbewegung des mit dem Anker verbundenen Schubelementen schnellstmög-
beispielsweise des Zylinders, bei einer Rückbewegung des mit dem Anker verbundenen Schubelementen schnellstmög-
lieh wieder in die Ruhestellung zurückgeführt wird, damit
auch bei hohen Schaltfrequenzen eine einwandfreie Dämpfung
gewährleistet ist. Bei der hier in Betracht kommenden geringen Bewegungslänge des bewegten Teiles des Dämpferelementes
sind auch nur geringe Mengen des Druckfluids zu bewegen.
auch bei hohen Schaltfrequenzen eine einwandfreie Dämpfung
gewährleistet ist. Bei der hier in Betracht kommenden geringen Bewegungslänge des bewegten Teiles des Dämpferelementes
sind auch nur geringe Mengen des Druckfluids zu bewegen.
Durch die Anordnung des Rückschlagventils ist sichergestellt, daß bei einer Rückbewegung in die Ruhestellung das bei
der Dämpfungsbewegung aus dem Zylinder herausgedrückte
Fluidvolumen aus der Druckfluidversorgung wieder in den
Zylinderraum nachgefüllt wird.
der Dämpfungsbewegung aus dem Zylinder herausgedrückte
Fluidvolumen aus der Druckfluidversorgung wieder in den
Zylinderraum nachgefüllt wird.
In einer Ausführungsform der Erfindung ist hierbei vorgesehen,
daß das Dämpferelement dem freien Ende des Schubelementes in Verlängerung seiner Bewegungsachse zugeordnet ist.
Bei dieser Anordnung weist das System insgesamt die wenig-
daß das Dämpferelement dem freien Ende des Schubelementes in Verlängerung seiner Bewegungsachse zugeordnet ist.
Bei dieser Anordnung weist das System insgesamt die wenig-
0 stens bewegten Teile auf.
In einer anderen Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß das Dämpferelement mit seitlichem Abstand zur Bewegungsachse
des Schubelementes angeordnet ist und daß zwischen
dem Schubelement und dem Dämpferelement ein Übertragungselement angeordnet ist, das kurz vor Erreichen der zugeordneten Schaltstellung mit dem Schubelement in Wirkverbindung tritt. Diese Ausgestaltung ist insbesondere dann vorteilhaft,
dem Schubelement und dem Dämpferelement ein Übertragungselement angeordnet ist, das kurz vor Erreichen der zugeordneten Schaltstellung mit dem Schubelement in Wirkverbindung tritt. Diese Ausgestaltung ist insbesondere dann vorteilhaft,
wenn das zu betätigende Stellglied in unmittelbarer Nähe des Aktuators angeordnet ist und in Richtung der Bewegungsachse
des Schubelementes unmittelbar durch das Schubelement betätigt wird. Das Übertragungselement wird zweckmäßigerweise
durch einen Übertragungshebel gebildet, der federbelastet am bewegbaren Teil des Dämpferelementes anliegt.
Ein bevorzugter Anwendungsfall eines derartigen Aktuators
ist die Betätigung eines Gaswechselventils an einem Hubkolbenmotor. Ein derartiger Aktuator ist erfindungsgemäß dadurch
gestaltet, daß zwei im Abstand zueinander angeordnete Elektromagneten vorgesehen sind, zwischen denen ein Anker jeweils
gegen die Kraft von Rückstellfedern bewegbar angeordnet ist, der mit einem Schubelement verbunden ist, das mit
dem Gaswechselventil in Wirkverbindung steht und daß dem Schubelement sowohl in bezug auf die Schließstellung des
Gaswechselventils als auch in bezug auf die Öffnungsstellung des Gaswechselventils jeweils ein Dämpferelement zugeordnet
ist und daß beide Dämpferelemente mit der Ölversorgung des Hubkolbenmotors als Druckfluidversorgung verbunden
sind. Hierbei ist zweckmäßigerweise das dem in Schließrichtung wirkenden Elektromagneten zugeordnete Dämpferelement
in axialer Verlängerung des Schubelementes angeordnet, während das dem in Öffnungsrichtung wirkenden Elektromagneten
zugeordnete Dämpferelement mit seitlichem Abstand zur Bewegungsachse von Schubelement und Gaswechselventil angeordnet
ist. Durch die Ausbildung des Ubertragungselementes zwischen Schubelement und Dämpferelement wirkenden Übertragungselementes
als Ubertragungshebel ist sichergestellt, daß unabhän-0
gig von Maßungenauigkeiten beim Einbau des Dämpferelementes
das Gaswechselventil in seiner Schließstellung nicht in Kontakt mit dem Dämpferelement steht, und so ein Abheben
des Ventils in der Schließstellung vermieden ist.
5 Die Erfindung wird anhand schematischer Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 schematisch einen elektromagnetischen
Aktuator mit Fluid-Dämpfung,
Fig. 2 ein schematisches Beispiel für einen
Drosselkolben,
Fig. 3 ein Ausführungsbeispiel für ein
Dämpferelement,
Fig. 4 eine Ausführungsform als Aktuator zur
Betätigung eines Gaswechselventils.
In Fig. 1 ist ein elektromagnetischer Aktuator in einer Prinzipskizze dargestellt. Dieser besteht im wesentlichen
aus einem Elektromagneten I1 dessen Spule 2 über eine steuerbare
Stromversorgung 3 mit Strom beaufschlagbar ist. Der Polfläche 4 des Elektromagneten 1 ist ein Anker 5 zugeordnet,
der mit einem Schubelement 6 verbunden ist und der bei einer Bestromung der Spule 2 gegen die Kraft einer Rückstellfeder
7 an der Polfläche 4 zur Anlage gebracht werden kann. Das Schubelement 6 steht mit einem hier nicht näher dargestellten
Stellglied in Verbindung, das über die Bewegung des Ankers 5 hin- und herbewegbar ist. In der Zeichnung
ist der Aktuator bei stromlos gesetzter Spule 2 in seiner ersten Schaltstellung dargestellt. Wird die Spüle 2 bestromt,
dann nimmt das Stellglied mit der Anlage des Ankers 5 an der Polfläche 4 seine zweite Schaltstellung ein, wobei
die Rückstellfeder 7 gespannt wird.
0 Bei einer Bestromung der Spule 2 des Elektromagneten 1
beispielsweise durch einen Strom mit konstanter Höhe, wirkt auf den Anker 5 mit zunehmender Annäherung an die Polfläche
4 eine immer größer werdende Magnetkraft ein, die trotz der Gegenwirkung der Rückstellfeder 7 zu einer Erhöhung
der Bewegungsgeschwindigkeit des Ankers 5 führt, bis der Anker 5 auf der Polfläche 4 aufprallt.
Um nun den Aufprall des Ankers 5 auf der Polfläche 4 zu dämpfen, ist dem Schubelement 6 an seinem freien Ende 8
ein Fluid-Dämpferelement 9 zugeordnet, das hier schematisch
in seiner Wirkungsweise dargestellt ist. Das Dämpferelement 9 besteht im wesentlichen aus einem Zylinder 10,
in dem ein Kolben 11 geführt ist. Der Kolben 11 wird durch eine Haltefeder 12 in der dargestellten Ruhestellung gehalten.
Dem Zylinderraum 13 ist im Bereich seiner Druckfluidabflußöffnung
14 eine Drossel 15 zugeordnet, die hier nur schematisch dargestellt ist und die über eine Rückflußleitung
16 mit einer Druckfluidversorgung 17 in Verbindung steht.
Die Druckfluidversorgung 17 steht ferner mit einer Druckfluidzuleitung
18, in der ein Rückschlagventil 19 angeordnet ist, mit dem Zylinderinnenraum in Verbindung. Wird der
Kolben 11 in Richtung des Pfeiles 20 gegen die Kraft der Haltefeder 12 bewegt, dann wird durch den Kolben 11 das
Druckfluid aus dem Zylinderraum 13 durch die Drosseleinrichtung 15 in den Tank der Druckfluidversorgung 17 ausgepreßt.
Wird der Kolben 11 entlastet, dann wird über die Haltefeder 12 der Kolben in seine Ruhestellung zurückgezogen, wobei
das ausgepreßte Fluidvolumen über die Druckfluidzuleitung 18 wieder ersetzt wird.
Die Druckfluidversorgung 17 kann nun durch eine äußere Einrichtung gebildet werden, etwa ein ohnehin an der Gesamteinrichtung
vorhandenes Druckfluidsystem in Form einer Pumpe oder dergl., durch das dann eine Vielzahl vorhandener
Dämpferelemente und andere Systeme mit dem Druckfluid versorgt
werden.
Das Dämpferelement 9 ist nun dem freien Ende 8 des Aktuators 5 in einem Abstand S.2 zugeordnet, der um ein vorgebbares
Maß geringer ist als der Abstand S.l des Ankers 5 zur Polfläche
4, wenn dieser sich bei stromlos gesetzter Spule in seiner ersten Schaltstellung befindet. Hierdurch wird
bewirkt, daß der Anker 5 über sein Schubelement 6 erst kurz vor seinem Auftreffen auf die Polfläche 4 mit dem
Dämpferelement 9 in Wirkverbindung tritt und damit zunächst
eine hohe Bewegungsgeschwindigkeit des Ankers 5 und damit auch eine hohe Schaltgeschwindigkeit gegeben ist und erst
kurz vor dem Auftreffen des Ankers auf der Polfläche 4 durch die Wirkung des Dämpferelementes 9 der Anker abgebremst
und damit die Geschwindigkeit beim Auftreffen auf die Polfläche vermindert wird.
Während anhand von Fig. 1 in einer Prinzipschaltung die
Wirkungsweise des Dämpferelementes dargestellt und erläutert worden ist, zeigt Fig. 2, ebenfalls schematisch, eine Ausführungsform
für einen Dämpferkolben. Bei dieser Ausführungsform ist im Zylinder 10 ein Kolben 11 geführt, der entsprechende
Bohrungen aufweist, die zum einen die Rückflußleitung 16 bilden mit einer integrierten Drossel 15 und die
zum anderen die Druckfluidzuleitung 18 mit integriertem Rückschlagventil 19 bilden. Die Druckfluidabflußöffnung
0 14 im Zylinder 10 steht mit der angedeuteten Verlängerung der Rückflußleitung 16 mit der hier nicht näher dargestellten
Druckfluidversorgung in Verbindung.
Wird der Kolben 11 gegen den feststehenden Zylinder in
Richtung des Pfeiles 2 0 bewegt, dann tritt die anhand von Fig. 1 beschriebene Dämpfungswirkung ein.
Das anhand von Fig. 2 schematisch dargestellte System ist auch dann wirksam, wenn der Zylinder in Richtung des Pfeiles
0 20.1 gegen den feststehenden Kolben 11 geführt wird.
Es ist aber auch möglich, jedes Dämpferelement als autonomes System auszubilden. Dies kann beispielsweise dadurch bewirkt
werden, daß das Dämpferelement einen Aufnahmeraum 17.1 aufweist, in dem die Rückflußleitung 16 und die Druckfluidzuleitung
münden und der beispielsweise eine Membrane 17.2 aufweist. Beim Auftreffen des Schubelementes 6 wird das
Fluid aus dem Zylinderraum 13 über die Drossel 15 in den
Aufnahmeraum 17.1 gedrückt. Wird der Kolben 11 über das Rückstellmittel zurückbewegt, wird auch das Druckfluid
über das Rückschlagventil 19 wieder in den Zylinderraum 13 zurückgesaugt.
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Die in Fig. 2 schematisch dargestellte Drossel 15 kann nun in der unterschiedlichsten Weise verwirklicht werden.
Statt eines gesonderten, im Kolben angeordneten Drosselelementes ist es auch möglich, hier entsprechend dimensionierende
glatte Bohrungen im Kolben anzuordnen. Ferner ist es auch möglich, einen gegenüber dem Zylinderinnendurchmesser
geringeren Kolbenaußendurchmesser vorzusehen, so daß der zwischen Zylinderinnenwandung und Kolbenaußenwandung
verbleibende Ringspalt als Drosselöffnung wirkt.
In Fig. 3 ist eine besonders vorteilhafte Ausführungsform
für ein Dämpferelement 9 dargestellt. Dies besteht im wesentlichen aus dem Zylinder 10.1 und dem Kolben 11.1, der bei
dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel als Drosselkol-0 ben ausgestaltet ist. Die Funktion wird nachstehend noch
näher beschrieben. Der Drosselkolben 11.1 ist mit einem Teil G des hier nicht näher dargestellten Aktuatorgehäuses
fest verbunden und bildet mit seinem Ansatz 21 den Verbindungskanal 16/18 zur Druckmittelversorgung.
Der Zylinder 10.1 ist über einen Dicht- und Führungsring auf dem Ansatz 21 des Drosselkolbens 11.1 in axialer Richtung
hin- und herbewegbar geführt, wobei die dem Zylinderinnenraum 13 zugekehrte Fläche des Dicht- und Führungsringes
22 eine Anschlagfläche 23 bildet. Über die Haltefeder
wird der Zylinder 10.1 in seiner Ruhestellung an eine entsprechende
Gegenschulter 24 am Drosselkolben 11.1 angedrückt.
Der Verbindungskanal 16/18 steht über das federbelastete
Rückschlagventil 19 mit dem Zylinderinnenraum 13.in Verbindung.
Sobald das freie Ende 8 des Schubelementes 6, wie hier
dargestellt, auf die freie Seite des Zylinders 10.1 auftrifft, wird der Zylinder 10.1 gegenüber dem Drosselkolben
11.1 gegen die Kraft der Haltefeder 12 verschoben. Da zwisehen dem Außenumfang des Drosselkolbens 11.1 einerseits
und der Zylinderinnenwandung des Zylinders 10.1 andererseits ein Zwischenraum 25 mit vorgegebener Spaltbreite vorgesehen
ist, wird bei der Relativbewegung zwischen Zylinder 10.1 und Drosselkolben 11.1 Druckfluid aus dem Zylinderinnenraum
13 durch den Zwischenraum 25 hindurchgepreßt. Der Abfluß dieser durchgepreßten Druckfluidmengen erfolgt über
wenigstens eine Druckfluidablaßöffnung 26, die in der Ebene
der Anlagefläche 24 am Drosselkolben 11.1 angeordnet ist und die eine Verbindung zum Druckfluidkanel 16/18 herstellt.
Sobald das Schubelement 6 außer Eingriff mit dem Zylinder 10.1 gebracht wird, drückt die Haltefeder 12 den Zylinder
10.1 wieder in seine durch die Anschlagfläche 23 definierte Ruhestellung zurück, in der die Druckfluidablaßöffnung
26 verschlossen wird. Bei dieser Rückbewegung öffnet sich das Rückschlagventil 19, so daß die herausgepreßten Fluidmengen
aus dem Druckfluidkanal 16/18 wieder ergänzt werden.
In Fig. 4 ist als Ausführungsbeispiel ein elektromagnetischer
Aktuator zur Betätigung eines Gaswechselventils 27 an einem Hubkolbenmotor dargestellt. Der Aktuator ist auf dem angedeuteten
Zylinderkopf 2 8 befestigt und besteht im wesentlichen aus zwei Elektromagneten 1.1 und 1.2, die mit Abstand zueinander
angeordnet sind, wobei ihre Polflächen 4 gegeneinander gerichtet sind. Zwischen den beiden Elektromagneten 1.1
und 1.2, deren Polflächen jeweils die beiden möglichen Schaltstellungen definieren, ist der Anker 5 an seinem
Schubelement 6 angeordnet.
5 Der Elektromagnet 1.1 dient hierbei als Schließmagnet,
während der Elektromagnet 1.2 als Öffnermagnet dient. Bei. dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Schließmagnet
bestromt, so daß der Anker 5, wie dargestellt, an
der Polfläche des Elektromagneten 1.1 gegen die Kraft der zusammengedrückten Rückstellfeder 7.1 gehalten wird.
Wird der Elektromagnet 1.1 stromlos gesetzt und der Elektromagnet 1.2 bestromt, so wird der Anker unter der Kraftwirkung
der Rückstellfeder 7.1 und der Magnetkräfte gegen die Kraftwirkung der Rückstellfeder 7.2 in Richtung auf
die Polfläche 4 des Elektromagneten 1.2 bewegt und das Gaswechselventil 27 in Öffnungsstellung gebracht.
Für den Elektromagneten 1.1 ist nun ein Dämpferelement
vorgesehen, das dem freien Ende 8 des Schubelementes 6 in Verlängerung seiner Bewegungsachse A zugeordnet ist.
Der Aufbau des Dämpferelementes 9.1 entspricht dem anhand von Fig. 3 beschriebenen Aufbau, so daß hierauf verwiesen
werden kann.
Da dem Schubelement 6 auf der Seite des Eletromagneten
1.2 in Richtung seiner Bewegungsachse A das Gaswechselventil zugeordnet ist, wurde bei dem hier dargestellten
Ausführungsbeispiel das Dämpferelement 9.2 mit seitlichem Abstand zur Bewegungsachse A des Schubelementes 6 angeordnet.
Aufbau und Funktionsweise des Dämpferelementes 9.2 entsprechen der anhand von Fig. 32 beschriebenen Ausführungsform.
Um die Dämpfungskräfte vom Dämpferelement 9.2 auf den Aktuator übertragen zu können, ist ein übertragungselement
29 in Form eines Hebels vorgesehen, der mit einem Ende 3 0 am Zylinderkopf 2 8 angelenkt ist und mit seinem
anderen Ende 31 auf dem Zylinder 10 des Dämpferelementes 9.2 aufliegt.. Über eine Feder 32, beispielsweise eine Schenkelfeder,
wird der Ubertragungshebel 29 in Position gehalten.
Am Ubertragungshebel 29 ist ein Nocken 33 angeordnet, der kurz vor der Anlage des Ankers 5 auf der Polfläche 4 des
5 Elektromagneten 1.2 an einem Bund 34 des mit dem Schaft
des Ventils 27 verbundenen Federtellers 35 zur Anlage kommt. Der Abstand zwischen dem Bund 34 und dem Nocken 33 entspricht
dem vorgegebenen Abstand S.2, wie er anhand von Fig. 1
beschrieben wurde und der geringer ist als der Abstand S.l
zwischen der Polfläche 4 des Elektromagneten 1.2 und der entsprechenden Anlagefläche des Ankers
Durch die vorstehend beschriebene Anordnung des Dämpferelementes 9.2 mit seitlichem Abstand zum Gaswechselventil
27 ist zudem sichergestellt, daß der Abstand S.2 exakt eingestellt werden kann und ferner ein unbeabsichtigtes
Abheben des Gaswechselventils aus seiner Schließstellung vermieden ist.
Das Einstellen der beiden Dämpferelemente 9 kann über ein Gewinde auf dem Ansatz 21 mit Gegenmutter durch Einschrauben
in die zugeordneten feststehenden Bauteile erfolgen.
Claims (7)
1. Elektromagnetischer Aktuator mit wenigstens einem Elektromagneten
(1), dem ein über ein Schubelement (6) auf ein Stellglied einwirkender Anker (5) zugeordnet ist, der gegen
die Kraft wenigstens einer Rückstellfeder (7) aus einer ersten Schaltstellung in Richtung auf die Polfläche (4)
des Elektromagneten (1) in eine durch die Anlage des Ankers an der Polfläche (4) des Elektromagneten (1) definierte
zweite Schaltstellung bewegbar geführt ist, und mit wenigstens einem, dem Schubelement (6) für wenigstens eine Schaltstellung
zugeordneten Fluid-Dämpferelement (9), das mit dem Schubelement (6) jeweils kurz vor Erreichen der Schaltstellung
in Wirkverbindung tritt.
2. Aktuator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Fluid-Dämpferelement (9) mit einer äußeren Druckfluidversorgung
(17) in Verbindung steht.
0
3. Aktuator nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Dämpferelement (9) einen Zylinder (10) und einen
Drosselkolben (11) aufweist, die relativ zueinander aus einer Ruhestellung gegen die Kraft einer Haltefeder (12)
bewegbar geführt sind, daß ferner ein die Ruhestellung definierender Anschlag (23) und ein in den Zylinderraum
(13) mündender Druckfluidkanal (16/18) vorgesehen ist, der ein Rückschlagventil (19) aufweist und daß eine Druckfluidabflußöffnung
(14; 24) vorgesehen ist, die auf der dem Zylinderraum (13) abgekehrten Seite des Drosselkolbens
(H) angeordnet ist und die bei einer Bewegung aus der
Ruhelage heraus geöffnet wird.
4. Aktuator nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Dämpferelement (9) dem freien Ende (8) des Schubelementes
(6) in Verlängerung seiner Bewegungsachse (A) zugeordnet ist.
5. Aktuator nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Dämpferelement (9) mit seitlichem Abstand zur Bewegungsachse
(A) des Schubelementes (6) angeordnet ist und daß zwischen dem Schubelement (6) und dem Dämpferelement
(9) ein Übertragungselement (29) angeordnet ist, das kurz
vor Erreichen der zugeordneten Schaltstellung mit dem Schubelement (6) in Wirkverbindung tritt.
6. Aktuator nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das übertragungselement (2 9) durch einen Ubertragungshebel
gebildet wird, der federbelastet am bewegbaren Teil des Dämpferelementes (9) anliegt.
7. Aktuator nach einem der Ansprüche 1 bis 6, zur Betätigung
eines Gaswechselventils (27) an einem Hubkolbenmotor, dadurch gekennzeichnet, daß zwei im Abstand zueinander
angeordnete Elektromagneten (1.1, 1.2) vorgesehen sind, zwischen denen ein Anker (5) jeweils gegen die Kraft von
Rückstellfedern (7.1, 7.2) bewegbar angeordnet ist, der 0 mit einem Schubelement (6) verbunden ist, das mit dem Gaswechselventil
(27) in Verbindung steht und daß dem Schubelement (6) sowohl in bezug auf die Schließstellung des
Gaswechselventils (27) als auch in bezug auf dessen Öffnungsstellung jeweils ein Dämpferelement (9.1, 9.2) zugeordnet
ist und daß beide Dämpferelemente (9.1, 9.2) mit einer äußeren Ölversorgung verbunden sind.
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Legal Events
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Effective date: 19980806 |
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R150 | Utility model maintained after payment of first maintenance fee after three years |
Effective date: 20000405 |
|
R157 | Lapse of ip right after 6 years |
Effective date: 20030829 |