EP0170894A1 - Electromagnetic driving device - Google Patents

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EP0170894A1
EP0170894A1 EP85108351A EP85108351A EP0170894A1 EP 0170894 A1 EP0170894 A1 EP 0170894A1 EP 85108351 A EP85108351 A EP 85108351A EP 85108351 A EP85108351 A EP 85108351A EP 0170894 A1 EP0170894 A1 EP 0170894A1
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EP
European Patent Office
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permanent magnet
magnetic poles
magnet
drive arrangement
magnetic pole
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EP85108351A
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German (de)
French (fr)
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EP0170894B1 (en
Inventor
Gerhard Reichert
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Siemens AG
Original Assignee
Siemens AG
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Filing date
Publication date
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Publication of EP0170894A1 publication Critical patent/EP0170894A1/en
Application granted granted Critical
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    • H01F7/08—Electromagnets; Actuators including electromagnets with armatures
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    • H01F7/1646—Armatures or stationary parts of magnetic circuit having permanent magnet
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    • H01F7/08—Electromagnets; Actuators including electromagnets with armatures
    • H01F7/121—Guiding or setting position of armatures, e.g. retaining armatures in their end position
    • H01F7/122—Guiding or setting position of armatures, e.g. retaining armatures in their end position by permanent magnets

Definitions

  • the invention relates to a drive arrangement with a permanent magnet which is movably arranged between two magnet poles which are electrically excitable by means of an excitation coil and are located opposite one another and are connected by a yoke which is coupled to a part to be driven.
  • Such a drive arrangement is known from DE-OS 29 06 335.
  • a permanent magnet consisting of two oppositely magnetized halves is provided, which is movably arranged transversely to the two magnetic poles. If the magnetic poles are excited via the excitation coil, then half of the permanent magnet is drawn between the two magnetic poles, the direction of magnetization of which corresponds to the direction of magnetization of the two magnetic poles. The permanent magnet remains in this position as long as the corresponding magnetization of the magnetic poles is maintained. If the magnetic poles are magnetized in the other direction, the permanent magnet with its other half is drawn between the magnetic poles and remains in this position as long as the magnetization of the magnetic poles is maintained. In order to keep the permanent magnet in the end positions, the two magnetic poles must remain constantly excited. If the excitation is switched off, the permanent magnet assumes a central position in which the two halves of the permanent magnet are in equal parts under the two magnetic poles.
  • a permanent magnet that is only magnetized in one direction is suspended between the two electrically excitable magnetic poles so that it can vibrate by means of a spring.
  • the magnetic poles must remain permanently excited, at least for holding the permanent magnet in its one end position.
  • the invention has for its object to provide a drive arrangement of the type mentioned so that the permanent magnet and thus a coupled, driven element remains in the position reached by excitation of the magnetic poles, without the excitation being maintained after reaching this position got to.
  • the permanent magnet is arranged to be movable from one to the other magnetic pole, between these two magnetic poles there being at least a distance corresponding to the thickness of the permanent magnet plus the length of the adjustment path that laterally outside the clear space between the two magnetic poles
  • a third magnetic pole is arranged in the center of the two magnetic poles and is connected to the conclusion that the two opposite magnetic poles can also be excited by the excitation coil of the same name and the third magnetic pole of the same name can be excited with respect to these two magnetic poles, so that the thickness of the permanent magnet continues is greater than the sum of half the distance between the two magnetic poles and half the width of the third magnetic pole in the direction of adjustment of the permanent magnet, and an air gap between the permanent magnet and the third magnetic pole consists.
  • Such a construction of the drive arrangement results in two defined end positions of the permanent magnet, in which the permanent magnet is held solely by its magnetism, without the magnetic poles having to be electrically excited.
  • the magnetic flux of the permanent magnet closes via the third magnetic pole, the yoke and the magnetic pole against which the permanent magnet rests at the respective end position. Due to the force of the magnetic flux, the permanent magnet is thus held securely in the end position reached in each case.
  • the magnetization of the magnetic poles corresponding to the adjustment of the permanent magnet is achieved in that the excitation coil consists of two identical coil halves which are arranged on both sides of the connection point of the third magnetic pole in the magnetic circuit and are excited in opposite directions.
  • the magnetic holding force acting on the permanent magnet in the end positions can be increased in that plates made of ferromagnetic material are arranged on the two sides of the permanent magnet facing the opposite magnetic poles and the total thickness of the plates and the permanent magnet is greater than the sum of half the distance between the magnetic poles and is half the width of the third magnetic pole in the direction of adjustment of the permanent magnet. Due to the plates placed on the permanent magnets, the magnetic flux is increasingly guided to the third magnetic pole and the holding force is increased in this way. In addition, the plates for the magnet act as protection against destruction in the event of a switchover impact.
  • the permanent magnet can get stuck in a central position in front of the third magnetic pole. Such sticking can be avoided with certainty in that the thickness of the permanent magnet is greater than the width of the third magnetic pole lying in the direction of adjustment of the permanent magnet. As a result of this dimensioning of the permanent magnet thickness, the permanent magnet is safely pulled into one of the two end positions even with faulty pulses.
  • a tight fit of the permanent magnet on the magnetic pole in question is ensured in that the thickness of a plate is at most equal to the width lying in the direction of adjustment of the permanent magnet.
  • a sufficient tightening force is achieved in that the total thickness of the plates and the permanent magnet is greater than half the distance between the magnetic poles plus half the width of the third magnetic pole in the direction of adjustment of the permanent magnet, the overhang being Plates and the permanent magnet over the outer edge of the third magnetic pole is at most 75% of the thickness of a plate.
  • a constructive embodiment of the drive arrangement is characterized in that the two magnetic poles and the yoke connecting them have the shape of a C, the third magnetic pole being arranged with its free end pointing towards the opening and the permanent magnet at one end of a spring tongue fixedly clamped with its other end or pivotably mounted.
  • the spring tongue provided for the movable mounting of the permanent magnet is used in that control elements are arranged on it, which cooperate with corresponding counter-elements of a device to be controlled at the same time for coupling the part to be driven by the permanent magnet.
  • the drive arrangement can advantageously be used to control heating or ventilation flaps in automobiles if the counter-elements are nozzle openings connected to a vacuum control device, to which seals arranged on the spring tongue are assigned as control elements.
  • the lossless switching end positions of the magnet arrangement are advantageous here.
  • a direct coupling of the control element or elements with the adjustable permanent magnet is made possible in that the magnetic poles are designed as hollow tubes and lie concentrically in openings in the axially spaced-apart coil halves, between which a ring is inserted as the third magnetic pole, the outer edge of which is attached to one surrounding the coil halves, there is a cylindrical yoke jacket, on which cover plates carrying the hollow tubes are attached on both end faces and that a plunger of amagnetic material penetrating the hollow tube is provided on at least one side of the permanent magnet.
  • the plunger connected to the permanent magnet can serve directly as a control element if the free end of the plunger is conical and, in the direction of adjustment of the plunger, a control opening provided with a corresponding conical counter-seat and carrying a fluid is arranged in front of this free end.
  • a compact design of the drive arrangement results from the fact that a plastic part provided with a longitudinal bore receiving the plunger with a pipe socket formed thereon is inserted into one of the hollow tubes forming the magnetic poles and at the end of the longitudinal bore the control opening is formed with the conical counter-seat, which is formed by a cavity formed between the plunger and the wall of the longitudinal bore is connected to a further control opening provided on the plastic part.
  • the magnetic poles 1 and 2 denote two opposite magnetic poles which are connected to one another via a yoke 3.
  • the magnetic poles 1 and 2 form, together with the yoke in the form of a C.
  • a third magnetic pole 4 connected to the yoke is provided in the middle of the yoke 3. With its free end 5, the third magnetic pole 4 projects toward the opening existing between the two magnetic poles 1 and 2.
  • An excitation coil consisting of two identical coil halves 6 and 7 is provided to excite the magnetic poles 1, 2 and 4.
  • a coil half 6 is arranged on one side and a coil half 7 on the other side of the junction of the third magnetic pole 4 with the yoke 3 in the return circuit of the two magnetic poles 1 and 2.
  • the two coil halves 6 and 7 are simultaneously applied to voltage and are switched or wound so that they excite the yoke 3 in opposite directions.
  • the two opposite magnetic poles 1 and 2 are always of the same name and the third magnetic pole 4 is magnetized unevenly with respect to these two magnetic poles 1 and 2.
  • An airtight housing 8 made of non-magnetic material is clamped to the two opposite magnetic poles 1 and 2.
  • a spring tongue 9 is arranged in the housing 8.
  • a permanent magnet 10 is fastened, which is guided to be movable by the spring tongue 9 in the direction of the two magnetic poles 1 and 2.
  • the spring tongue 9 With its other end 9b, the spring tongue 9 is firmly clamped in the housing 8 or held rotatably between the poles.
  • the two sides of the permanent magnet 10 lying in the adjustment direction are covered flush with plates 11 and 12 made of ferromagnetic material.
  • the arrangement of the permanent magnet 10 covered with the plates 11 and 12 on the spring tongue 9 is such that an air gap 13 exists between the side of the permanent magnet 10 facing the third magnetic pole 4 and the third magnetic pole 4.
  • This air gap can be filled by the material of the housing 8.
  • a holding force which presses it against the magnetic pole 2 is exerted on the permanent magnet 10.
  • the package consisting of the plates 11 and 12 and the permanent magnet 10 projects somewhat beyond the upper edge of the third magnetic pole 4.
  • a part of the magnetic flux passes through this projection of the plate 11 over the edge of the third magnetic pole 4 obliquely down into the third magnetic pole 4. This results in a vertically downward force component, which contributes to an increase in the holding force.
  • the plate 12 projects beyond the lower edge of the third magnetic pole 4, so that an upwardly directed force component is thereby created.
  • the two coil halves are excited so that, with the polarity of the permanent magnet 10 assumed, the two opposite magnetic poles 1 and 2 are magnetized as south poles and the third magnetic pole 4 as north poles.
  • the south pole of the permanent magnet 10 is repelled by the magnetic pole 2 magnetized as the south pole and the north pole of the permanent magnet 10 is repelled by the third magnetic pole 4 magnetized as the north pole.
  • the north pole of the permanent magnet 10 is attracted by the magnetic pole 1 magnetized as the south pole. Through these forces directed towards the magnetic pole 1, the permanent magnet 10 is moved towards the magnetic pole 1.
  • the protrusion of the plate 11 over the edge of the third magnetic pole 4 has an effect, since this generates a force component directed vertically, as already described for the holding state.
  • this force component is directed upward and thus supports the start-up of the permanent magnet 10.
  • the excitation of the two coil halves 6 and 7 can be switched off again.
  • the permanent magnet 10 holds itself in this end position.
  • the permanent magnet 10 is switched back to the previous end position.
  • the seal 21 arranged on the spring tongue 9 is lifted from the mouth of one nozzle opening 20 and pressed against the mouth of the other nozzle opening 19.
  • a medium flowing through the nozzle openings can be controlled.
  • a liquid can be supplied via the nozzle opening 18, which can then flow out via the nozzle opening 19 or 20 by correspondingly switching off the permanent magnet 10.
  • a vacuum accumulator to the nozzle opening 20 and an adjusting device which can be controlled by negative pressure to the nozzle opening 18.
  • the nozzle opening 19 serves as ventilation openings.
  • the nozzle In the position shown is first the nozzle connected to the vacuum accumulator opening 20 closed.
  • the two nozzle openings 18 and 19 are connected in terms of pressure via the housing cavity 17.
  • the seal 21 lies against the mouth of the nozzle opening 19 and releases the mouth of the nozzle opening 20.
  • the negative pressure prevailing in the vacuum accumulator thus becomes effective at the nozzle opening 18.
  • the adjusting device connected to the nozzle opening 18 can be actuated by this negative pressure. If the permanent magnet 10 is switched back again, the seal 21 closes the nozzle opening 20 again and the nozzle opening 18 is again connected in terms of pressure to the nozzle opening 19, so that the ambient pressure on the adjusting device becomes effective again.
  • the opposite magnetic poles 22 and 23 are designed as hollow tubes and lie concentrically in corresponding coil openings of the two coil halves 24 and 25 arranged at an axial distance. Between the two coil halves 24 and 25 there is a ring 26 made of ferromagnetic as the third magnetic pole Material inserted. This ring 26 lies with its outer circumference on a cylindrical yoke 27.
  • the yoke circuit is completed by cover plates 28 and 29 arranged on the end faces of the yoke jacket 27 and supporting the hollow tubes 22 and 23.
  • a permanent magnet 32 covered with ferromagnetic plates 30 and 31 is arranged axially displaceably between the two hollow tubes 22 and 23.
  • a plunger 33 which extends through a hollow tube 23 and whose free end 33a is conical, is connected to the permanent magnet 32.
  • the plunger 33 protrudes into a longitudinal bore 35 provided on a plastic part 34.
  • the plastic part 34 is fastened in a clamped manner in the bore of the hollow tube 23 by means of a pipe socket 34a formed thereon.
  • a control opening 36 provided with a conical counter-seat adapted to the cone of the tappet 33.
  • a further control opening 37 opens into the cavity formed between the tappet 33 and the wall of the longitudinal bore 35.
  • An amagnetic sealing tube 38 is placed on the outside of the two hollow tubes 22 and 23.
  • the permanent magnet 32 has a slight play compared to this sealing tube 38, so that it is not braked by friction during the adjustment.
  • the hollow tube 22 opposite the hollow tube 23 connected to the plastic part 34 is provided with a closure at its outer end. In this closure there is a small bore 39 which can be closed by a further plunger 40 arranged on the opposite side of the permanent magnet 32 or a sealing ring 41 is attached to the end face of the hollow tube, through which the cavity of the hollow tube 22 comes into contact when the permanent magnet 32 is in contact this hollow tube 22 is sealed off from the cavity of the other hollow tube 23 and the longitudinal bore 35.
  • the permanent magnet 32 is moved from one end position to the other by appropriate excitation of the two coil halves 24 and 25.
  • the plunger 33 is lifted from the control opening 36 provided at the end of the longitudinal bore 35. There is therefore a pressure connection between this control opening 36 and the further control opening 37.
  • the control opening 36 is connected to a negative pressure accumulator or generator, the negative pressure becomes effective at the further control opening 37 and can be used to actuate an adjustment device connected to this control opening.
  • the plunger 35 closes the control opening 36 in the manner of a needle valve and the connection to the vacuum source is interrupted. In this position, the further plunger 40 is lifted from the bore 39. There is a connection to the bore 39 via the longitudinal bore 35, the hollow tube 23 and the play between the permanent magnet 32 and the sealing tube 38, so that the ambient pressure at the further control opening 37 and the adjustment device connected to it becomes effective.
  • the drive arrangement according to the invention only requires a short energy pulse to adjust the permanent magnet 10 or 32. Thereafter, the permanent magnet 10 or 32 holds itself in the respective end position due to its magnetism.
  • the use of the drive arrangement is therefore particularly suitable where energy is only available to a limited extent, for example in a car. At When used in a car, the drive arrangement maintains its respective tax position even when the car is at a standstill.

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Abstract

1. Electromagnetic drive arrangement having a permanent magnet (10 ; 32) arranged in a movable manner between two magnet poles (1, 2 ; 22, 23) and an actuating element (9 ; 33), which is connected with the permanent magnet (10 ; 32), for a machanical switching operation, - in which the two magnet poles (1, 2 ; 22, 23) are arranged with fixed spacing in respect of each other, said spacing limiting the range of movement of the permanent magnet (10 ; 32), are connected by a return yoke (3 ; 27) and can be excited electrically in like manner by means of an excitation coil (6, 7 ; 24, 25) which consistes of two identical half-coils, - in which there is arranged centrally and laterally outside the clear space between the two magnet poles (1, 2 ; 22, 23) a third magnet pole (4, 26) which is connected with the return yoke (3 ; 27) and can be excited in unlike manner in respect of the two first-mentioned magnet poles (1, 2 ; 22, 23) in that the two half-coils of the excitation coil (6, 7 ; 24, 25) are arranged on both sides of the connecting point of the third magnet pole (4 ; 26) with the return yoke (3 ; 27) and can be excited in opposite senses, - in which the permanent magnet has on the two sides facing the two first-mentioned magnet poles, in each case, a plate (11, 12 ; 30, 31) of ferromagnetic material. - in which the permanent magnet (10 ; 32), including the two plates (11, 12 ; 30, 31), has a thickness which is greater than the sum of half the spacing of the two first-mentioned magnet poles (1, 2 ; 22, 23) and half the width of the third magnet pole (4 ; 26) lying in the direction of adjustment of the permanent magnet (10 ; 32), - and an air gap (13) exists between the permanent magnet (10 ; 32) and the third magnet pole (4 ; 26) characterized in that the actuating element (9), which is connected with the permanent magnet (10), is provided with at least one control element (21) for opening and closing a control opening conducting a fluid, - in that the thickness of the permanent magnet (10) is greater than the width of the third magnet pole (5) in the direction of adjustment of the permanent magnet (10), - in that the thickness of each plate (11, 12) arranged on the permanent magnet (10) is at most equal to that width of the third magnet pole (5) in the direction of adjustment of the permanent magnet - and in that in the two end positions of the permanent magnet (10) the projection of a plate (11, 12) over the corresponding outer edge of the third magnet pole (5) amounts to at most 7.5 % of the thickness of this plate.

Description

Die Erfindung betrifft eine Antriebsanordnung, mit einem zwischen zwei mittels Erregerspule elektrisch erregbaren, einander gegenüberliegenden, durch ein Rückschlußjoch verbundenen Magnetpolen beweglich angeordneten Dauermagneten, der mit einem anzutreibenden Teil gekoppelt ist.The invention relates to a drive arrangement with a permanent magnet which is movably arranged between two magnet poles which are electrically excitable by means of an excitation coil and are located opposite one another and are connected by a yoke which is coupled to a part to be driven.

Eine solche Antriebsanordnung ist durch die DE-OS 29 06 335 bekannt. Bei dieser bekannten Anordnung ist ein aus zwei gegensinnig magnetisierten Hälften bestehender Dauermagnet vorgesehen, der quer zu den beiden Magnetpolen beweglich angeordnet ist. Werden die Magnetpole über die Erregerspule erregt, dann wird die Hälfte des Dauermagneten zwischen die beiden Magnetpole gezogen, deren Magnetisierungsrichtung mit der Magnetisierungsrichtung der beiden Magnetpole übereinstimmt. Der Dauermagnet verbleibt solange in dieser Stellung als die entsprechende Magnetisierung der Magnetpole aufrechterhalten wird. Werden die Magnetpole in der anderen Richtung magnetisiert, dann wird der Dauermagnet mit seiner anderen Hälfte zwischen die Magnetpole gezogen und verbleibt wieder in dieser Lage solange die Magnetisierung der Magnetpole aufrechterhalten wird. Um den Dauermagneten in den Endlagen zu halten, müssen die beiden Magnetpole dauernd erregt bleiben. Wird die Erregung abgeschaltet, nimmt der Dauermagnet eine Mittellage ein, in welcher die beiden Hälften des Dauermagneten zu gleichen Teilen unter den beiden Magnetpolen stehen.Such a drive arrangement is known from DE-OS 29 06 335. In this known arrangement, a permanent magnet consisting of two oppositely magnetized halves is provided, which is movably arranged transversely to the two magnetic poles. If the magnetic poles are excited via the excitation coil, then half of the permanent magnet is drawn between the two magnetic poles, the direction of magnetization of which corresponds to the direction of magnetization of the two magnetic poles. The permanent magnet remains in this position as long as the corresponding magnetization of the magnetic poles is maintained. If the magnetic poles are magnetized in the other direction, the permanent magnet with its other half is drawn between the magnetic poles and remains in this position as long as the magnetization of the magnetic poles is maintained. In order to keep the permanent magnet in the end positions, the two magnetic poles must remain constantly excited. If the excitation is switched off, the permanent magnet assumes a central position in which the two halves of the permanent magnet are in equal parts under the two magnetic poles.

Bei einer anderen Ausführungsform dieser bekannten Antriebsanordnung ist ein nur in einer Richtung magnetisierter Dauermagnet mittels einer Feder schwingungsfähig zwischen den beiden elektrisch erregbaren Magnetpolen aufgehängt. Auch bei dieser Ausführungsform müssen zumindest zu dem Halten des Dauermagneten in seiner einen Endstellung die Magnetpole dauernd erregt bleiben.In another embodiment of this known drive arrangement, a permanent magnet that is only magnetized in one direction is suspended between the two electrically excitable magnetic poles so that it can vibrate by means of a spring. In this embodiment too, the magnetic poles must remain permanently excited, at least for holding the permanent magnet in its one end position.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Antriebsanordnung der eingangs genannten Art so auszubilden, daß der Dauermagnet und damit ein mit ihm gekoppeltes, angetriebenes Element in der durch Erregung der Magnetpole jeweils erreichten Stellung verbleibt, ohne daß die Erregung nach Erreichen dieser Stellung weiter aufrechterhalten werden muß.The invention has for its object to provide a drive arrangement of the type mentioned so that the permanent magnet and thus a coupled, driven element remains in the position reached by excitation of the magnetic poles, without the excitation being maintained after reaching this position got to.

Die Lösung der gestellten Aufgabe gelingt nach der Erfindung dadurch, daß der Dauermagnet von dem einen auf den anderen Magnetpol zu bewegbar angeordnet ist, wobei zwischen diesen beiden Magnetpolen ein mindestens der Dicke des Dauermagneten plus der Länge des Verstellweges entsprechender Abstand besteht, daß seitlich außerhalb des lichten Raumes zwischen den beiden Magnetpolen ein dritter Magnetpol mittig zu den beiden Magnetpolen angeordnet und mit dem Rückschluß verbunden ist, daß ferner die beiden gegenüberliegenden Magnetpole durch die Erregerspule gleichnamig und der dritte Magnetpol ungleichnamig gegenüber diesen beiden Magnetpolen erregbar sind, daß weiterhin die Dicke des Dauermagneten größer als die Summe des halben Abstandes der beiden Magnetpole und der halben in Verstellrichtung des Dauermagneten liegenden Breite des dritten Magnetpoles ist und zwischen dem Dauermagneten und dem dritten Magnetpol ein Luftspalt besteht. Durch einen solchen Aufbau der Antriebsanordnung ergeben sich zwei definierte Endstellungen des Dauermagneten, in denen sich der Dauermagnet jeweils allein durch seinen Magnetismus hält, ohne daß die Magnetpole elektrisch erregt werden müssen. In der jeweiligen Endstellung schließt sich der magnetische Fluß des Dauermagneten über den dritten Magnetpol, das Rückschlußjoch und den Magnetpol, an welchem der Dauermagnet an der jeweiligen Endstellung anliegt. Durch die Kraft des magnetischen Flusses wird der Dauermagnet somit in der jeweils erreichten Endstellung sicher gehalten.The object is achieved according to the invention in that the permanent magnet is arranged to be movable from one to the other magnetic pole, between these two magnetic poles there being at least a distance corresponding to the thickness of the permanent magnet plus the length of the adjustment path that laterally outside the clear space between the two magnetic poles, a third magnetic pole is arranged in the center of the two magnetic poles and is connected to the conclusion that the two opposite magnetic poles can also be excited by the excitation coil of the same name and the third magnetic pole of the same name can be excited with respect to these two magnetic poles, so that the thickness of the permanent magnet continues is greater than the sum of half the distance between the two magnetic poles and half the width of the third magnetic pole in the direction of adjustment of the permanent magnet, and an air gap between the permanent magnet and the third magnetic pole consists. Such a construction of the drive arrangement results in two defined end positions of the permanent magnet, in which the permanent magnet is held solely by its magnetism, without the magnetic poles having to be electrically excited. In the respective end position, the magnetic flux of the permanent magnet closes via the third magnetic pole, the yoke and the magnetic pole against which the permanent magnet rests at the respective end position. Due to the force of the magnetic flux, the permanent magnet is thus held securely in the end position reached in each case.

Die zum Verstellen des Dauermagneten entsprechende Magnetisierung der Magnetpole wird dadurch erreicht, daß die Erregerspule aus zwei gleichen Spulenhälften besteht, die zu beiden Seiten der Verbindungsstelle des dritten Magnetpoles in dem Magnetkreis angeordnet und gegensinnig erregt sind.The magnetization of the magnetic poles corresponding to the adjustment of the permanent magnet is achieved in that the excitation coil consists of two identical coil halves which are arranged on both sides of the connection point of the third magnetic pole in the magnetic circuit and are excited in opposite directions.

Die in den Endstellungen auf den Dauermagneten wirkende magnetische Haltekraft läßt sich dadurch erhöhen, daß auf den beiden den gegenüberliegenden Magnetpolen zugewandten Seiten des Dauermagneten Platten aus ferromagnetischem Material angeordnet sind und die Gesamtdicke der Platten und des Dauermagneten größer als die Summe des halben Abstandes der Magnetpole und der halben in Verstellrichtung des Dauermagneten liegenden Breite des dritten Magnetpoles ist. Durch die auf den Dauermagneten aufgelegten Platten wird der magnetische Fluß verstärkt zu dem dritten Magnetpol geleitet und auf diese Weise die Haltekraft erhöht. Außerdem wirken die Platten für den Magneten beim Umschaltaufprall als Zerstörungsschutz.The magnetic holding force acting on the permanent magnet in the end positions can be increased in that plates made of ferromagnetic material are arranged on the two sides of the permanent magnet facing the opposite magnetic poles and the total thickness of the plates and the permanent magnet is greater than the sum of half the distance between the magnetic poles and is half the width of the third magnetic pole in the direction of adjustment of the permanent magnet. Due to the plates placed on the permanent magnets, the magnetic flux is increasingly guided to the third magnetic pole and the holding force is increased in this way. In addition, the plates for the magnet act as protection against destruction in the event of a switchover impact.

Wenn ein Steuerimpuls während des Verstellens des Dauermagneten vor Erreichen der jeweiligen Endstellung unterbrochen oder überhaupt ein zu kurzer Steuerimpuls gegeben wird, dann kann der Dauermagnet in einer Mittellage vor dem dritten Magnetpol hängen bleiben. Ein solches Hängenbleiben läßt sich mit Sicherheit dadurch vermeiden, daß die Dicke des Dauermagneten größer als die in Verstellrichtung des Dauermagneten liegenden Breite des dritten Magnetpoles ist. Infolge dieser Bemessung der Dauermagnetdicke wird der Dauermagnet auch bei fehlerhaften Impulsen sicher in eine der beiden Endstellungen gezogen.If a control pulse is interrupted during the adjustment of the permanent magnet before reaching the respective end position or if a control pulse is given that is too short, the permanent magnet can get stuck in a central position in front of the third magnetic pole. Such sticking can be avoided with certainty in that the thickness of the permanent magnet is greater than the width of the third magnetic pole lying in the direction of adjustment of the permanent magnet. As a result of this dimensioning of the permanent magnet thickness, the permanent magnet is safely pulled into one of the two end positions even with faulty pulses.

Ein sattes Anliegen des Dauermagneten an dem betreffenden Magnetpol wird dadurch gewährleistet, daß die Dicke einer Platte höchstens gleich der in Verstellrichtung des Dauermagneten liegenden Breite ist. Beim Umschalten des Dauermagneten von einer in die andere Endstellung wird eine ausreichende Anzugskraft dadurch erzielt, daß die Gesamtdicke der Platten und des Dauermagneten größer als der halbe Abstand der Magnetpole plus die halbe in Verstellrichtung des Dauermagneten liegende Breite des dritten Magnetpoles ist, wobei der Überstand der Platten und des Dauermagneten über die Außenkante des dritten Magnetpoles höchstens 75 % der Dicke einer Platte beträgt.A tight fit of the permanent magnet on the magnetic pole in question is ensured in that the thickness of a plate is at most equal to the width lying in the direction of adjustment of the permanent magnet. When switching the permanent magnet from one to the other end position, a sufficient tightening force is achieved in that the total thickness of the plates and the permanent magnet is greater than half the distance between the magnetic poles plus half the width of the third magnetic pole in the direction of adjustment of the permanent magnet, the overhang being Plates and the permanent magnet over the outer edge of the third magnetic pole is at most 75% of the thickness of a plate.

Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist eine konstruktive Ausführungsform der Antriebsanordnung dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Magnetpole und das sie verbindende Rückschlußjoch die Form eines C aufweisen, wobei der dritte Magnetpol mit seinem freien Ende zu der öffnung hinweisend angeordnet und der Dauermagnet an dem einen Ende einer mit ihrem anderen Ende fest eingespannten oder verschwenkbar gelagerten Federzunge befestigt ist.According to a further embodiment of the invention, a constructive embodiment of the drive arrangement is characterized in that the two magnetic poles and the yoke connecting them have the shape of a C, the third magnetic pole being arranged with its free end pointing towards the opening and the permanent magnet at one end of a spring tongue fixedly clamped with its other end or pivotably mounted.

Die zur beweglichen Halterung des Dauermagneten vorgesehene Federzunge dient dadurch, daß an ihr Steuerelemente angeordnet sind, die mit entsprechenden Gegenelementen einer zu steuernden Einrichtung zusammenwirken gleichzeitig auch zur Ankopplung des von dem Dauermagneten anzutreibenden Teiles.The spring tongue provided for the movable mounting of the permanent magnet is used in that control elements are arranged on it, which cooperate with corresponding counter-elements of a device to be controlled at the same time for coupling the part to be driven by the permanent magnet.

Dadurch, daß die Federzunge zusammen mit dem Dauermagneten in einem die Gegenelemente der zu steuernden Einrichtung tragenden Gehäuse angeordnet ist, das an die Magnetpole ankoppelbar ist, steht eine einfach montierbare Baueinheit zur Verfügung.The fact that the spring tongue is arranged together with the permanent magnet in a housing carrying the counter-elements of the device to be controlled, which housing can be coupled to the magnetic poles, provides an easily mountable structural unit.

Die Antriebsanordnung kann vorteilhafterweise zur Steuerung von Heizungs- oder Lüftungsklappen in Automobilen eingesetzt werden, wenn die Gegenelemente mit einer Unterdrucksteuereinrichtung verbundene Düsenöffnungen sind, denen als Steuerelemente an der Federzunge angeordnete Dichtungen zugeordnet sind. Hierbei sind die verlustlosen Schaltendstellungen der Magnetanordnung von Vorteil.The drive arrangement can advantageously be used to control heating or ventilation flaps in automobiles if the counter-elements are nozzle openings connected to a vacuum control device, to which seals arranged on the spring tongue are assigned as control elements. The lossless switching end positions of the magnet arrangement are advantageous here.

Eine direkte Kopplung des oder der Steuerelemente mit dem verstellbaren Dauermagneten wird dadurch ermöglicht, daß die Magnetpole als Hohlrohre ausgebildet sind und konzentrisch in Öffnungen der axial voneinander beabstandet angeordneten Spulenhälften liegen, zwischen denen als dritter Magnetpol ein Ring eingefügt ist, der mit seinem Außenrand an einem die Spulenhälften umgebenden, zylinderförmigen Rückschlußmantel anliegt, an welchem auf beiden Stirnseiten die Hohlrohre tragende Deckelplatten angefügt sind und daß mindestens an einer Seite des Dauermagneten ein das Hohlrohr durchsetzender Stößel aus amagnetischem Material vorgesehen ist.A direct coupling of the control element or elements with the adjustable permanent magnet is made possible in that the magnetic poles are designed as hollow tubes and lie concentrically in openings in the axially spaced-apart coil halves, between which a ring is inserted as the third magnetic pole, the outer edge of which is attached to one surrounding the coil halves, there is a cylindrical yoke jacket, on which cover plates carrying the hollow tubes are attached on both end faces and that a plunger of amagnetic material penetrating the hollow tube is provided on at least one side of the permanent magnet.

Der mit dem Dauermagneten verbundene Stößel kann direkt als Steuerelement dienen, wenn das freie Ende des Stößels konisch ausgebildet und in Verstellrichtung des Stößels vor diesem freien Ende eine mit einem entsprechenden konischen Gegensitz versehene, ein Fluidum führende Steueröffnung angeordnet ist.The plunger connected to the permanent magnet can serve directly as a control element if the free end of the plunger is conical and, in the direction of adjustment of the plunger, a control opening provided with a corresponding conical counter-seat and carrying a fluid is arranged in front of this free end.

Eine kompakte Bauform der Antriebsanordnung ergibt sich dadurch, daß ein mit einer den Stößel aufnehmenden Längsbohrung versehenes Kunststoffteil mit einem an ihm angeformten Rohrstutzen in eines der die Magnetpole bildenden Hohlrohre klemmend eingesteckt und am Ende der Längsbohrung die Steueröffnung mit dem konischen Gegensitz ausgebildet ist, welche über einen zwischen dem Stößel und der Wandung der Längsbohrung gebildeten Hohlraum mit einer an dem Kunststoffteil vorgesehenen, weiteren Steueröffnung in Verbindung steht.A compact design of the drive arrangement results from the fact that a plastic part provided with a longitudinal bore receiving the plunger with a pipe socket formed thereon is inserted into one of the hollow tubes forming the magnetic poles and at the end of the longitudinal bore the control opening is formed with the conical counter-seat, which is formed by a cavity formed between the plunger and the wall of the longitudinal bore is connected to a further control opening provided on the plastic part.

Anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles wird der Anmeldungsgegenstand nachfolgend näher beschrieben. Es zeigt

  • FIG 1 eine Antriebsanordnung, bei der ein eine den Dauermagneten tragende Federzunge enthaltendes Gehäuse an den Magnetpolen angekoppelt ist.
  • FIG 2 eine Antriebsanordnung mit als Hohlrohr ausgebildeten Magnetpolen und einem aufgesteckten, Steueröffnungen enthaltenden Kunststoffteil.
The subject of the application is described in more detail below using an exemplary embodiment shown in the drawing. It shows
  • 1 shows a drive arrangement in which a housing containing a spring tongue carrying the permanent magnet is coupled to the magnetic poles.
  • 2 shows a drive arrangement with magnetic poles designed as a hollow tube and an attached plastic part containing control openings.

Mit 1 und 2 sind zwei gegenüberliegende Magnetpole bezeichnet, die über ein Rückschlußjoch 3 miteinander verbunden sind. Die Magnetpole 1 und 2 bilden zusammen mit dem Rückschlußjoch die Form eines C. In der Mitte des Rückschlußjoches 3 ist ein mit diesem verbundener dritter Magnetpol 4 vorgesehen. Mit seinem freien Ende 5 ragt der dritte Magnetpol 4 zu der zwischen den beiden Magnetpolen 1 und 2 bestehenden Öffnung hin. Zur Erregung der Magnetpole 1, 2 und 4 ist eine aus zwei gleichen Spulenhälften 6 und 7 bestehende Erregerspule vorgesehen. Eine Spulenhälfte 6 ist auf der einen Seite und eine Spulenhälfte 7 auf der anderen Seite der Verbindungsstelle des dritten Magnetpoles 4 mit dem Rückschlußjoch 3 im Rückschlußkreis der beiden Magnetpole 1 und 2 angeordnet. Die beiden Spulenhälften 6 und 7 werden gleichzeitig an Spannung gelegt und sind so geschaltet bzw. so gewickelt, daß sie das Rückschlußjoch 3 gegensinnig erregen. Auf diese Weise werden die beiden gegenüberliegenden Magnetpole 1 und 2 stets gleichnamig und der dritte Magnetpol 4 gegenüber diesen beiden Magnetpolen 1 und 2 ungleichmäßig magnetisiert.1 and 2 denote two opposite magnetic poles which are connected to one another via a yoke 3. The magnetic poles 1 and 2 form, together with the yoke in the form of a C. In the middle of the yoke 3, a third magnetic pole 4 connected to the yoke is provided. With its free end 5, the third magnetic pole 4 projects toward the opening existing between the two magnetic poles 1 and 2. An excitation coil consisting of two identical coil halves 6 and 7 is provided to excite the magnetic poles 1, 2 and 4. A coil half 6 is arranged on one side and a coil half 7 on the other side of the junction of the third magnetic pole 4 with the yoke 3 in the return circuit of the two magnetic poles 1 and 2. The two coil halves 6 and 7 are simultaneously applied to voltage and are switched or wound so that they excite the yoke 3 in opposite directions. In this way, the two opposite magnetic poles 1 and 2 are always of the same name and the third magnetic pole 4 is magnetized unevenly with respect to these two magnetic poles 1 and 2.

An den beiden gegenüberliegenden Magnetpolen 1 und 2 ist ein luftdicht verschlossenes, aus amagnetischem Material bestehendes Gehäuse 8 angeklemmt. In dem Gehäuse 8 ist eine Federzunge 9 angeordnet. An dem einen, zwischen die gegenüberliegenden Magnetpole 1 und 2 ragenden Enden 9a ist ein Dauermagnet 10 befestigt, der durch die Federzunge 9 in Richtung auf die beiden Magnetpole 1 und 2 zu beweglich geführt wird. Mit ihrem anderen Ende 9b ist die Federzunge 9 in dem Gehäuse 8 fest gespannt oder drehbar zwischen den Polen gehalten. Die beiden in Verstellrichtung liegenden Seiten des Dauermagneten 10 sind mit aus ferromagnetischem Material bestehenden Platten 11 und 12 bündig bedeckt. Die Anordnung des mit den Platten 11 und 12 bedeckten Dauermagneten 10 an der Federzunge 9 ist so getroffen, daß zwischen der dem dritten Magnetpol 4 zugekehrten Seite des Dauermagneten 10 und dem dritten Magnetpol 4 ein Luftspalt 13 besteht. Dieser Luftspalt kann durch Material des Gehäuses 8 ausgefüllt sein. Zwischen dem Dauermagneten 10 und der betreffenden Gehäusewand besteht ein geringer Abstand, so daß die Verstellung des Dauermagneten 10 nicht behindert wird.An airtight housing 8 made of non-magnetic material is clamped to the two opposite magnetic poles 1 and 2. A spring tongue 9 is arranged in the housing 8. On the one end 9a projecting between the opposite magnetic poles 1 and 2, a permanent magnet 10 is fastened, which is guided to be movable by the spring tongue 9 in the direction of the two magnetic poles 1 and 2. With its other end 9b, the spring tongue 9 is firmly clamped in the housing 8 or held rotatably between the poles. The two sides of the permanent magnet 10 lying in the adjustment direction are covered flush with plates 11 and 12 made of ferromagnetic material. The arrangement of the permanent magnet 10 covered with the plates 11 and 12 on the spring tongue 9 is such that an air gap 13 exists between the side of the permanent magnet 10 facing the third magnetic pole 4 and the third magnetic pole 4. This air gap can be filled by the material of the housing 8. There is a small distance between the permanent magnet 10 and the relevant housing wall, so that the adjustment of the permanent magnet 10 is not hindered.

An dem Gehäuse 8 sind drei Anschlußstutzen 14, 15 und 16 angeformt, die mit in den Gehäusehohlraum 17 mündenden Düsenöffnungen 18, 19 und 20 versehen sind. Zwei Anschlußstutzen 15 und 16 sind gegenüberliegend an dem Gehäuse 8 angeordnet, so daß deren Düsenöffnungen 19 und 20 auch gegenüberliegend in den Gehäusehohlraum 17 münden. Im Bereich dieser Mündungen ist an der Federzung 9 eine Dichtung 21 angebracht, welche je nach Stellung des Dauermagneten 10 auf der Mündung der einen oder anderen Düsenöffnung 19 bzw. 20 aufliegt und durch die Haltekraft des Dauermagneten 10 dichtend auf diese Mündung gedrückt wird.On the housing 8, three connecting pieces 14, 15 and 16 are formed, which are provided with nozzle openings 18, 19 and 20 opening into the housing cavity 17. Two connecting pieces 15 and 16 are arranged opposite one another on the housing 8, so that their nozzle openings 19 and 20 also open opposite in the housing cavity 17. In the area of these mouths, a seal 21 is attached to the spring tongue 9, which, depending on the position of the permanent magnet 10, rests on the mouth of one or the other nozzle opening 19 or 20 and is pressed sealingly onto this mouth by the holding force of the permanent magnet 10.

Die Antriebsanordnung arbeitet wie folgt:

  • Es wird angenommen, daß der an dem Magnetpol 2 anliegende Pol des Dauermagneten 10 ein Südpol und der dem dritten Magnetpol 4 benachbarte Pol des Dauermagneten 10 ein Nordpol ist und die Spulenhälften 6 und 7 nicht an Spannung liegen.
The drive arrangement works as follows:
  • It is assumed that the pole of the permanent magnet 10 which is in contact with the magnetic pole 2 is a south pole and the pole of the permanent magnet 10 which is adjacent to the third magnetic pole 4 is a north pole and that the coil halves 6 and 7 are not under voltage.

In diesem Zustand tritt der magnetische Fluß des Dauermagneten 10 über die Platte 11, welche als Flußkonzentrator wirkt, in den dritten Magnetpol 4 ein und schließt sich über das Rückschlußjoch 3, den Magnetpol 2 und die Platte 12 zum Südpol des Dauermagneten 10. Durch diesen Fluß wird auf den Dauermagneten 10 eine diesen an den Magnetpol 2 drückende Haltekraft ausgeübt. Wie die Darstellung in FIG 1 zeigt, überragt das aus den Platten 11 und 12 und dem Dauermagneten 10 bestehende Paket etwas die obere Kante des dritten Magnetpoles 4. Durch diesen Überstand der Platte 11 über die Kante des dritten Magnetpoles 4 tritt ein Teil des magnetischen Flusses schräg nach unten in den dritten Magnetpol 4 ein. Hierdurch ergibt sich eine senkrecht nach unten gerichtete Kraftkomponente, die zu einer Erhöhung der Haltekraft beiträgt. Befindet sich der Dauermagnet 10 in seiner anderen Endstellung, dann überragt die Platte 12 die untere Kante des dritten Magnetpoles 4, so daß hierdurch eine nach oben gerichtete Kraftkomponente entsteht.In this state, the magnetic flux of the permanent magnet 10 via the plate 11, which acts as a flux concentrator, enters the third magnetic pole 4 and closes via the yoke 3, the magnetic pole 2 and the plate 12 to the south pole of the permanent magnet 10. Through this flux a holding force which presses it against the magnetic pole 2 is exerted on the permanent magnet 10. As the illustration in FIG. 1 shows, the package consisting of the plates 11 and 12 and the permanent magnet 10 projects somewhat beyond the upper edge of the third magnetic pole 4. A part of the magnetic flux passes through this projection of the plate 11 over the edge of the third magnetic pole 4 obliquely down into the third magnetic pole 4. This results in a vertically downward force component, which contributes to an increase in the holding force. If the permanent magnet 10 is in its other end position, then the plate 12 projects beyond the lower edge of the third magnetic pole 4, so that an upwardly directed force component is thereby created.

Zum Umschalten des Dauermagneten 10 in seine andere Endstellung werden die beiden Spulhälften so erregt, daß bei der angenommenen Polung des Dauermagneten 10 die beiden gegenüberliegenden Magnetpole 1 und 2 als Südpole und der dritte Magnetpol 4 als Nordpol magnetisiert werden. Der Südpol des Dauermagneten 10 wird durch den als Südpol magnetisierten Magnetpol 2 und der Nordpol des Dauermagneten 10 durch den als Nordpol magnetisierten dritten Magnetpol 4 abgestoßen. Gleichzeitig wird der Nordpol des Dauermagneten 10 durch den als Südpol magnetisierten Magnetpol 1 angezogen. Duch diese zu dem Magnetpol 1 gerichteten Kräfte wird der Dauermagnet 10 zu dem Magnetpol 1 hin bewegt. Günstig für den Anlauf des Dauermagneten wirkt sich dabei der Überstand der Platte 11 über die Kante des dritten Magnetpoles 4 aus, da hierdurch eine, wie bereits für den Haltezustand beschrieben, senkrecht gerichtete Kraftkomponente erzeugt wird. Bei der beschriebenen Erregung der Anordnung ist diese Kraftkomponente nach oben gerichtet und unterstützt somit den Anlauf des Dauermagneten 10.To switch the permanent magnet 10 into its other end position, the two coil halves are excited so that, with the polarity of the permanent magnet 10 assumed, the two opposite magnetic poles 1 and 2 are magnetized as south poles and the third magnetic pole 4 as north poles. The south pole of the permanent magnet 10 is repelled by the magnetic pole 2 magnetized as the south pole and the north pole of the permanent magnet 10 is repelled by the third magnetic pole 4 magnetized as the north pole. At the same time, the north pole of the permanent magnet 10 is attracted by the magnetic pole 1 magnetized as the south pole. Through these forces directed towards the magnetic pole 1, the permanent magnet 10 is moved towards the magnetic pole 1. Favorable for the start-up of the permanent magnet, the protrusion of the plate 11 over the edge of the third magnetic pole 4 has an effect, since this generates a force component directed vertically, as already described for the holding state. When the arrangement is energized, this force component is directed upward and thus supports the start-up of the permanent magnet 10.

Sobald der Dauermagnet 10 seine andere Endstellung erreicht hat, kann die Erregung der beiden Spulenhälften 6 und 7 wieder abgeschaltet werden. Der Dauermagnet 10 hält sich selbst in dieser Endstellung. Durch entgegengesetzte Erregung der beiden Spulenhälften 6 und 7 wird der Dauermagnet 10 wieder in die vorhergehende Endstellung zurückgeschaltet.As soon as the permanent magnet 10 has reached its other end position, the excitation of the two coil halves 6 and 7 can be switched off again. The permanent magnet 10 holds itself in this end position. By opposing excitation of the two coil halves 6 and 7, the permanent magnet 10 is switched back to the previous end position.

Durch das Verstellen des Dauermagneten 10 von der einen in die andere Endstellung wird die an der Federzung 9 angeordnete Dichtung 21 von der Mündung der einen Düsenöffnung 20 abgehoben und gegen die Mündung der anderen Düsenöffnung 19 gedrückt. Auf diese Weise kann ein über die Düsenöffnungen strömendes Medium gesteuert werden. Beispielsweise kann über die Düsenöffnung 18 eine Flüssigkeit zugeführt werden, die dann durch entsprechendes Unschalten des Dauermagneten 10 entweder über die Düsenöffnung 19 oder 20 abströmen kann.By moving the permanent magnet 10 from one end position to the other, the seal 21 arranged on the spring tongue 9 is lifted from the mouth of one nozzle opening 20 and pressed against the mouth of the other nozzle opening 19. In this way, a medium flowing through the nozzle openings can be controlled. For example, a liquid can be supplied via the nozzle opening 18, which can then flow out via the nozzle opening 19 or 20 by correspondingly switching off the permanent magnet 10.

Es besteht auch die Möglichkeit, an die Düsenöffnung 20 einen Unterdruckspeicher und an die Düsenöffnung 18 eine durch Unterdruck steuerbare Verstellvorrichtung anzuschließen. Die Düsenöffnung 19 dient in diesem Falle als Entflüftungsöffnunge. In der gezeigten Stellung ist zunächst die mit dem Unterdruckspeicher verbundene Düsenöffnung 20 verschlossen. Die beiden Düsenöffnungen 18 und 19 sind über den Gehäusehohlraum 17 druckmäßig verbunden.Wird der Dauermagnet 10 durch Erregung der beiden Spulenhälften 6 und 7 umgeschaltet, legt sich die Dichtung 21 gegen die Mündung der Düsenöffnung 19 und gibt die Mündung der Düsenöffnung 20 frei. An der Düsenöffnung 18 wird damit der im Unterdruckspeicher herrschende Unterdruck wirksam. Durch diesen Unterdruck kann die an die Düsenöffnung 18 angeschlossene Verstellvorrichtung betätigt werden. Wird der Dauermagnet 10 wieder zurückgeschaltet, verschließt die Dichtung 21 wieder die Düsenöffnung 20 und die Düsenöffnung 18 ist druckmäßig wieder mit der Düsenöffnung 19 verbunden, so daß wieder der Umgebungsdruck an der Verstellvorrichtung wirksam wird.There is also the possibility of connecting a vacuum accumulator to the nozzle opening 20 and an adjusting device which can be controlled by negative pressure to the nozzle opening 18. In this case the nozzle opening 19 serves as ventilation openings. In the position shown is first the nozzle connected to the vacuum accumulator opening 20 closed. The two nozzle openings 18 and 19 are connected in terms of pressure via the housing cavity 17. If the permanent magnet 10 is switched by energizing the two coil halves 6 and 7, the seal 21 lies against the mouth of the nozzle opening 19 and releases the mouth of the nozzle opening 20. The negative pressure prevailing in the vacuum accumulator thus becomes effective at the nozzle opening 18. The adjusting device connected to the nozzle opening 18 can be actuated by this negative pressure. If the permanent magnet 10 is switched back again, the seal 21 closes the nozzle opening 20 again and the nozzle opening 18 is again connected in terms of pressure to the nozzle opening 19, so that the ambient pressure on the adjusting device becomes effective again.

Bei der in FIG 2 dargestellten Antriebsanordnung sind die gegenüberliegenden Magnetpole 22 und 23 als Hohlrohre ausgebildet und liegen konzentrisch in entsprechenden Spulenöffnungen der beiden mit axialem Abstand angeordneten Spulenhälften 24 und 25. Zwischen den beiden Spulenhälften 24 und 25 ist als dritter Magnetpol ein Ring 26 aus ferromagnetischem Material eingefügt. Dieser Ring 26 liegt mit seinem Außenumfang an einem zylinderförmigen Rückschlußmantel 27 an. Der Rückschlußkreis wird durch an den Stirnseiten des Rückschlußmantels 27 angeordnete und die Hohlrohre 22 und 23 tragende Deckelplatten 28 und 29 vervollständigt. Zwischen den beiden Hohlrohren 22 und 23 ist ein mit ferromagnetischen Platten 30 und 31 bedeckter Dauermagnet 32 axial verschiebbar angeordnet. Mit dem Dauermagneten 32 ist ein sich durch das eine Hohlrohr 23 erstreckender Stößel 33 verbunden, dessen freies Ende 33a konisch ausgebildet ist.In the drive arrangement shown in FIG. 2, the opposite magnetic poles 22 and 23 are designed as hollow tubes and lie concentrically in corresponding coil openings of the two coil halves 24 and 25 arranged at an axial distance. Between the two coil halves 24 and 25 there is a ring 26 made of ferromagnetic as the third magnetic pole Material inserted. This ring 26 lies with its outer circumference on a cylindrical yoke 27. The yoke circuit is completed by cover plates 28 and 29 arranged on the end faces of the yoke jacket 27 and supporting the hollow tubes 22 and 23. A permanent magnet 32 covered with ferromagnetic plates 30 and 31 is arranged axially displaceably between the two hollow tubes 22 and 23. A plunger 33, which extends through a hollow tube 23 and whose free end 33a is conical, is connected to the permanent magnet 32.

Der Stößel 33 ragt in eine an einem Kunststoffteil 34 vorgesehene Längsbohrung 35. Das Kunststoffteil 34 ist mittels eines an ihm angeformten Rohrstutzen 34a klemmend in der Bohrung des Hohlrohres 23 befestigt. Am Ende der Längsbohrung 35 befindet sich eine mit einem dem Konus des Stößels 33 angepaßten konischen Gegensitz versehene Steueröffnung 36. In den zwischen dem Stößel 33 und der Wandung der Längsbohrung 35 gebildeten Hohlraum mündet eine weitere Steueröffnung 37.The plunger 33 protrudes into a longitudinal bore 35 provided on a plastic part 34. The plastic part 34 is fastened in a clamped manner in the bore of the hollow tube 23 by means of a pipe socket 34a formed thereon. At the end of the longitudinal bore 35 there is a control opening 36 provided with a conical counter-seat adapted to the cone of the tappet 33. A further control opening 37 opens into the cavity formed between the tappet 33 and the wall of the longitudinal bore 35.

Ein amagnetisches Dichtungsrohr 38 ist außen auf die beiden Hohlrohre 22 und 23 aufgesetzt. Der Dauermagnet 32 weist gegenüber diesem Dichtungsrohr 38 ein geringes Spiel auf, so daß er beim Verstellen nicht durch Reibung gebremst wird. Das dem mit dem Kunststoffteil 34.verbundenen Hohlrohr 23 gegenüberliegende Hohlrohr 22 ist an,seinem äußeren Ende mit einem Verschluß versehen. In diesem Verschluß befindet sich eine kleine Bohrung 39, die durch einen auf der Gegenseite des Dauermagneten 32 angeordneten weiteren Stößel 40 verschließbar ist oder an der Stirnfläche des Hohlrohres ein Dichtungsring 41 angebracht ist, durch den der Hohlraum des Hohlrohres 22 beim Anliegen des Dauermagneten 32 an diesem Hohlrohr 22 gegenüber dem Hohlraum des anderen Hohlrohres 23 und der Längsbohrung 35 abgedichtet wird.An amagnetic sealing tube 38 is placed on the outside of the two hollow tubes 22 and 23. The permanent magnet 32 has a slight play compared to this sealing tube 38, so that it is not braked by friction during the adjustment. The hollow tube 22 opposite the hollow tube 23 connected to the plastic part 34 is provided with a closure at its outer end. In this closure there is a small bore 39 which can be closed by a further plunger 40 arranged on the opposite side of the permanent magnet 32 or a sealing ring 41 is attached to the end face of the hollow tube, through which the cavity of the hollow tube 22 comes into contact when the permanent magnet 32 is in contact this hollow tube 22 is sealed off from the cavity of the other hollow tube 23 and the longitudinal bore 35.

Die Antriebsanordnung arbeitet wie folgt:

  • Im unerregten Zustand der beiden Spulenhälften 24 und 25 hält sich der Dauermagnet 32 in der jeweiligen Endstellung selbst, da sich sein Fluß über den dritten Magnetpol 26, den Rückschlußmantel 27, die entsprechende Deckelplatte 28 bzw. 29 und das mit dieser verbundene Hohlrohr 22 bzw. 23 schließen kann.
The drive arrangement works as follows:
  • In the de-energized state of the two coil halves 24 and 25, the permanent magnet 32 holds itself in the respective end position, since its flow through the third magnetic pole 26, the yoke jacket 27, the corresponding cover plate 28 or 29 and the hollow tube 22 or connected to it 23 can close.

Durch entsprechende Erregung der beiden Spulenhälften 24 und 25 wird der Dauermagnet 32 von der einen in die andere Endstellung bewegt. In der in FIG 2 dargestellten Endstellung des Dauermagneten 32 ist der Stößel 33 von der am Ende der Längsbohrung 35 vorgesehenen Steueröffnung 36 abgehoben.Damit besteht zwischen dieser Steueröffnung 36 und der weiteren Steueröffnung 37 eine druckmäßige Verbindung.The permanent magnet 32 is moved from one end position to the other by appropriate excitation of the two coil halves 24 and 25. In the end position of the permanent magnet 32 shown in FIG. 2, the plunger 33 is lifted from the control opening 36 provided at the end of the longitudinal bore 35. There is therefore a pressure connection between this control opening 36 and the further control opening 37.

Ist beispielsweise die Steueröffnung 36 mit einem Unterdruckspeicher oder -erzeuger verbunden, dann wird der Unterdruck an der weiteren Steueröffnung 37 wirksam und kann zum Betätigen einer an diese Steueröffnung angeschlossenen Verstellvorrichtung benutzt werden. Wird der Dauermagnet 32 in seine andere Endstellung umgeschaltet, so verschließt der Stößel 35 nach Art eines Nadelventils die Steueröffnung 36 und die Verbindung zu der Unterdruckquelle ist unterbrochen. In dieser Stellung ist der weitere Stößel 40 von der Bohrung 39 abgehoben. Über die Längsbohrung 35, das Hohlrohr 23 und das Spiel zwischen dem Dauermagneten 32 und dem Dichtungsrohr 38 besteht eine Verbindung zu der Bohrung 39, so daß der Umgebungsdruck an der weiteren Steueröffnung 37 und der mit dieser verbundenen Verstellvorrichtung wirksam wird.If, for example, the control opening 36 is connected to a negative pressure accumulator or generator, the negative pressure becomes effective at the further control opening 37 and can be used to actuate an adjustment device connected to this control opening. If the permanent magnet 32 is switched to its other end position, the plunger 35 closes the control opening 36 in the manner of a needle valve and the connection to the vacuum source is interrupted. In this position, the further plunger 40 is lifted from the bore 39. There is a connection to the bore 39 via the longitudinal bore 35, the hollow tube 23 and the play between the permanent magnet 32 and the sealing tube 38, so that the ambient pressure at the further control opening 37 and the adjustment device connected to it becomes effective.

Die erfindungsgemäße Antriebsanordnung benötigt lediglich zum Verstellen des Dauermagneten 10 bzw. 32 einen kurzen Energieimpuls. Danach hält sich der Dauermagnet 10 bzw. 32 durch seinen Magnetismus selbst in der jeweiligen Endstellung. Der Einsatz der Antriebsanordnung bietet sich somit besonders dort an, wo Energie nur in begrenztem Umfang zur Verfügung steht, z.B. im Auto. Bei einem Einsatz im Auto behält die Antriebsanordnung auch während des Stillstandes des Autos ihre jeweilige Steuerlage bei.The drive arrangement according to the invention only requires a short energy pulse to adjust the permanent magnet 10 or 32. Thereafter, the permanent magnet 10 or 32 holds itself in the respective end position due to its magnetism. The use of the drive arrangement is therefore particularly suitable where energy is only available to a limited extent, for example in a car. At When used in a car, the drive arrangement maintains its respective tax position even when the car is at a standstill.

Claims (13)

1. Antriebsanordnung, mit einem zwischen zwei mittels Erregerspule elektrisch erregbaren, einander gegenüberliegenden, durch ein Rückschlußjoch verbundenen Magnetpolen beweglich angeordneten Dauermagneten, der mit einem anzutreibenden Teil gekoppelt ist, dadurch gekennzeichnet , daß der Dauermagnet (10 bzw. 32) von dem einen auf den anderen Magnetpol (1, 2 bzw. 22, 23) zu bewegbar angeordnet ist, wobei zwischen diesen beiden Magnetpolen (1, 2 bzw. 22, 23) ein mindestens der Dicke des Dauermagneten (19 bzw. 32) plus der Länge des Verstellweges entsprechender Abstand besteht, daß seitlich außerhalb des lichten Raumes zwischen den beiden Magnetpolen (1, 2 bzw. 22, 23) ein dritter Magnetpol (4 bzw. 26) mittig zu den beiden Magnetpolen (1, 2 bzw. 22, 23) angeordnet und mit dem Rückschluß (3 bzw. 27) verbunden ist, daß ferner die beiden gegenüberliegenden Magnetpole (1, 2 bzw. 22, 23) durch die Erregerspule (6, 7 bzw. 24, 25) gleichnamig und der dritte Magnetpol (4 bzw. 26) ungleichnamig gegenüber diesen beiden Magnetpolen (1, 2 bzw. 22, 23) erregbar sind, daß weiterhin die Dicke des Dauermagneten (10 bzw. 32) größer als die Summe des halben Abstandes der beiden Magnetpole (1, 2 bzw. 22, 23) und der halben in Verstellrichtung des Dauermagneten liegenden Breite des dritten Magnetpoles (4 bzw. 26) ist und zwischen dem Dauermagneten (10 bzw. 32) und dem dritten Magnetpol (4 bzw. 26) ein Luftspalt besteht.1. Drive arrangement, with a permanent magnet movably arranged between two electrically excitable by means of excitation coil, opposite one another, connected by a yoke magnetic poles, which is coupled to a part to be driven, characterized in that the permanent magnet (10 or 32) from one to the another magnetic pole (1, 2 or 22, 23) is arranged to be movable, wherein between these two magnetic poles (1, 2 or 22, 23) at least one corresponding to the thickness of the permanent magnet (19 or 32) plus the length of the adjustment path There is a distance between the two magnetic poles (1, 2 and 22, 23) outside the clear space between the two magnetic poles (4 and 26) in the middle of the two magnetic poles (1, 2 and 22, 23) and with the conclusion (3 or 27) is connected that the two opposite magnetic poles (1, 2 or 22, 23) by the excitation coil (6, 7 or 24, 25) of the same name and the third magnetic pole (4 or 26 ) against the same name These two magnetic poles (1, 2 and 22, 23) can be excited so that the thickness of the permanent magnet (10 and 32) is greater than the sum of half the distance between the two magnetic poles (1, 2 and 22, 23) and is half the width of the third magnetic pole (4 or 26) lying in the adjustment direction of the permanent magnet and there is an air gap between the permanent magnet (10 or 32) and the third magnetic pole (4 or 26). 2. Antriebsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Erregerspule aus zwei gleichen Spulenhälften (6, 7 bzw. 24, 25) besteht, die zu beiden Seiten der Verbindungsstelle des dritten Magnetpoles (4 bzw. 26) in dem Magnetkreis angeordnet und gegensinnig erregt sind.2. Drive arrangement according to claim 1, characterized in that the excitation coil from two identical coil halves (6, 7 and 24, 25) be stands, which are arranged on both sides of the connection point of the third magnetic pole (4 or 26) in the magnetic circuit and are excited in opposite directions. 3. Antriebsanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß auf den beiden den gegenüberliegenden Magnetpolen (1, 2 bzw. 22, 23) zugewandten Seiten des Dauermagneten (10 bzw. 32) Platten (11, 12 bzw. 30, 31) angeordnet sind und die Gesamtdicke der Platten (11, 12 bzw. 30 31) und des Dauermagneten (10 bzw. 32) größer als die Summe des halben Abstandes der Magnetpole (1, 2 bzw. 22, 23) und der halben in Verstellrichtung des Dauermagneten (10 bzw. 32) liegenden Breite des dritten Magnetpoles (4 bzw. 26) ist.3. Drive arrangement according to claim 1 or 2, characterized in that on the two opposite magnetic poles (1, 2 or 22, 23) facing sides of the permanent magnet (10 or 32) plates (11, 12 or 30, 31) are arranged and the total thickness of the plates (11, 12 or 30 31) and the permanent magnet (10 or 32) is greater than the sum of half the distance between the magnetic poles (1, 2 or 22, 23) and half in the direction of adjustment Permanent magnet (10 or 32) lying width of the third magnetic pole (4 or 26). 4. Antriebsanordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet , daß die Dicke des Dauermagneten (10 bzw. 32) größer als die in Verstellrichtung des Dauermagneten (10 bzw. 32) liegende Breite des dritten Magnetpoles (4 bzw. 26) ist.4. Drive arrangement according to claim 3, characterized in that the thickness of the permanent magnet (10 or 32) is greater than the width of the third magnetic pole (4 or 26) lying in the adjustment direction of the permanent magnet (10 or 32). 5. Antriebsanordnung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Dicke einer Platte (11, 12 bzw. 30, 31) höchstens gleich der in Verstellrichtung des Dauermagneten (10 bzw. 32) liegenden Breite des dritten Magnetpoles (4 bzw. 26) ist.5. Drive arrangement according to claim 3 or 4, characterized in that the thickness of a plate (11, 12 or 30, 31) at most equal to the width of the third magnetic pole (4 or 26) lying in the direction of adjustment of the permanent magnet (10 or 32) ) is. 6. Antriebsanordnung nach Anspruch 3, 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Gesamtdicke der Platten (11, 12 bzw. 30, 31) und des Dauermagneten (10 bzw. 32) größer als der halbe Abstand der Magnetpole (1, 2 bzw. 22, 23) plus die halbe in Verstellrichtung des Dauermagneten (10 bzw. 32) liegenden Breite des dritten Magnetpoles (4 bzw. 26) ist, wobei der Überstand der Platten (11, 12 bzw. 30, 31) und des Dauermagneten (10 bzw. 32) über die Außenkante des dritten Magnetpoles (4 bzw. 26) höchstens 75 % der Dicke einer Platte (11, 12 bzw. 30, 31) beträgt.6. Drive arrangement according to claim 3, 4 or 5, characterized in that the total thickness of the plates (11, 12 or 30, 31) and the permanent magnet (10 or 32) greater than half the distance between the magnetic poles (1, 2 or . 22, 23) plus half in the direction of adjustment of the permanent magnet (10 or 32) the width of the third magnetic pole (4 or 26), the protrusion of the plates (11, 12 or 30, 31) and the permanent magnet (10 or 32) over the outer edge of the third magnetic pole (4 or 26) at most 75% of the thickness of a plate (11, 12 or 30, 31). 7. Antriebsanordnung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Magnetpole (1 und 2) und das sie verbindende Rückschlußjoch (3) die Form eines C aufweisen, wobei der dritte Magnetpol (4) mit seinem freien Ende (5) zu der öffnung hinweisend angeordnet und der Dauermagnet (10) an dem einen Ende (9a) einer mit ihrem anderen Ende (9b) fest eingespannten oder verschwenkbar gelagerten Federzunge (9) befestigt ist.7. Drive arrangement according to one or more of the preceding claims, characterized in that the two magnetic poles (1 and 2) and the yoke (3) connecting them have the shape of a C, the third magnetic pole (4) with its free end (5th ) pointing towards the opening and the permanent magnet (10) is attached to one end (9a) of a spring tongue (9) which is firmly clamped or pivotably mounted with its other end (9b). 8. Antriebsanordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet , daß an der Federzunge (9) Steuerelemente angeordnet sind, die mit entsprechenden Gegenelementen einer zu steuernden Einrichtung zusammenwirken.8. Drive arrangement according to claim 7, characterized in that on the spring tongue (9) control elements are arranged which cooperate with corresponding counter elements of a device to be controlled. 9. Antriebsanordnung nach Anspruch 7 und 8, dadurch gekennzeichnet , daß die Federzung (9) zusammen mit dem Dauermagneten (10) in einem die Gegenelemente der zu steuernden Einrichtung tragneden Gehäuse (8) angeordnet ist, das an die Magnetpole (1 und 2) ankoppelbar ist.9. Drive arrangement according to claim 7 and 8, characterized in that the spring tongue (9) together with the permanent magnet (10) in a the counter-elements of the device to be controlled wearing housing (8) is arranged, which to the magnetic poles (1 and 2) can be coupled. 10. Antriebsanordnung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Gegenelemente mit einer Unterdrucksteuereinrichtung verbundene Düsenöffnungen (18, 19, 20) sind, denen als Steuerelemente an der Federzunge (9) angeordnete Dichtungen (21) zugeordnet sind.10. Drive arrangement according to claim 9, characterized in that the counter elements with a vacuum control device connected nozzles Openings (18, 19, 20) are associated with which seals (21) are assigned as control elements on the spring tongue (9). 11. Antriebsanordnung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Magnetpole als Hohlrohre (22, 23) ausgebildet sind und konzentrisch in öffnungen der axial voneinander beabstandet angeordneten Spulenhälften (24 und 25) liegen, zwischen denen als dritter Magnetpol ein Ring (26) eingefügt ist, der mit seinem Außenrand an einem die Spulenhälften (24 und 25) umgebenden, zylinderförmigen Rückschlußmantel (27) anliegt, an welchem auf beiden Stirnseiten die Hohlrohre (22, 23) tragende Deckelplatten (28, 29) angefügt sind und daß mindestens an einer Seite des Dauermagneten (32) ein das Hohlrohr (23) durchsetzender Stößel (33) aus amagnetischem Material vorgesehen ist.11. Drive arrangement according to one or more of claims 1 to 6, characterized in that the magnetic poles are designed as hollow tubes (22, 23) and lie concentrically in openings of the axially spaced coil halves (24 and 25), between which as a third magnetic pole a ring (26) is inserted, the outer edge of which rests against a cylindrical yoke sheath (27) surrounding the coil halves (24 and 25), to which cover plates (28, 29) carrying the hollow tubes (22, 23) are attached on both ends and that at least on one side of the permanent magnet (32) a plunger (33) penetrating the hollow tube (23) is provided made of non-magnetic material. 12. Antriebsanordnung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet , daß das freie Ende (33a) des Stößels (33) konisch ausgebildet und in Verstellrichtung des Stößels (33) vor diesem freien Ende (33a) eine mit einem entsprechenden konischen Gegensitz versehene, ein Fluidum führende Steueröffnung (36) angeordnet ist.12. Drive arrangement according to claim 11, characterized in that the free end (33a) of the plunger (33) is conical and in the adjustment direction of the plunger (33) before this free end (33a) provided with a corresponding conical counter-seat, a fluid leading Control opening (36) is arranged. 13. Antriebsanordnung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet , daß ein mit einer den Stößel (33) aufnehmenden Längsbohrung (35) versehenes Kunststoffteil (34) mit einem an ihm angeformten Rohrstutzen (36) in eines der die Magnetpole bildenden Hohlrohre (23) klemmend eingesteckt und am Ende der Längsbohrung (35) die Steueröffnung (36) mit dem konischen Gegensitz ausgebildet ist, welche über einen zwischen dem Stößel (33) und der Wandung der Längsbohrung (35) gebildeten Hohlraum mit einer an dem Kunststoffteil (34) vorgesehenen weiteren Steueröffnung (37) in Verbindung steht.13. Drive arrangement according to claim 12, characterized in that a with a plunger (33) receiving the longitudinal bore (35) provided plastic part (34) with a molded on it pipe socket (36) in one of the magnetic poles forming hollow tubes (23) inserted by clamping and at the end of the Longitudinal bore (35), the control opening (36) is formed with the conical counter seat, which has a further control opening (37) provided on the plastic part (34) via a cavity formed between the plunger (33) and the wall of the longitudinal bore (35) Connection is established.
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