EP0235318B1

EP0235318B1 - Betätigungsmagnet

Info

Publication number: EP0235318B1
Application number: EP19860102551
Authority: EP
Inventors: Reinhard Dr. Ing. Schwenzer; Victor Cohanciuc
Original assignee: Gas Gesellschaft fur Antriebs- und Steuerungstechnik Mbh & Cokg
Current assignee: Gas Gesellschaft fur Antriebs- und Steuerungstechnik Mbh & Cokg
Priority date: 1985-02-15
Filing date: 1986-02-27
Publication date: 1990-07-04
Anticipated expiration: 2006-02-27
Also published as: EP0235318A1; DE3505169C2; DE3505169A1; US4658231A

Description

Die Erfindung betrifft einen Betätigungsmagneten mit einem Magnetkörper und mit einer im Magnetkörper angeordneten Erregerwicklung, die einen axial beweglichen Anker einer vorbestimmten ersten radialen Querschnittsfläche umschließt, wobei mindestens ein Ende des Ankers ein Polstück bildet, und ferner zwischen dem Polstück und einer die Erregerwicklung mindestens teilweise an einer Stirnseite radial überdeckenden Wand des Magnetkörpers ein Arbeitsluftspalt liegt, wobei die Wand die Stirnseite der Erregerwicklung magnetisch abschirmend überdeckt, weiterhin das Polstück gegenüber der Innenseite der Wand angeordnet ist und der Arbeitsluftspalt zwischen einer radialen Oberfläche des Polstückes und der radialen Innenseite der Wand verläuft.
Ein derartiger Betätigungsmagnet ist aus der DE-A 2 742 987 bekannt.
Betätigungsmagnete sind allgemein bekannt und werden in der Praxis als Einfach-Hubmagnete, Umkehr-Hubmagnete, Doppel-Hubmagnete, Steuermagnete, Impulsmagnete und dergleichen für eine Vielzahl von Steuer-, Regelungs- und Schaltaufgaben verwendet.
Bei den bekannten Betätigungsmagneten hat der Anker in aller Regel die Form eines zylindrischen Körpers, dessen eines, als Polstück wirkendes Ende über den Arbeitsluftspalt mit der Wand des Magnetkörpers zusammenarbeitet, der den Magnetkreis schließt
Aufgrund dieser Querschnittsform des Ankers ist die Betätigungskraft begrenzt und es müssen daher für hohe Betätigungskräfte entsprechend große Betätigungsmagnete eingesetzt oder bei begrenzten Außenabmessungen des Magneten niedrige Betätigungskräfte in Kauf genommen werden.
Eine aus der eingangs genannten DE-A 2 742 987 bekannte elektromagnetische Antriebsvorrichtung, insbesondere für eine Werkzeugmaschine, weist einen Betätigungsmagneten auf, bei dem ein Anker zwischen den freien Enden eines im wesentlichen E-förmigen Magneten radial und axial über Luftspalte relativ zum Magneten bewegbar ist. Bei dieser bekannten Betätigungsvorrichtung ist nur ein zylindrischer Anker vorhanden. Bei seiner Betätigung schließt dieser an die Polschuhwand vorrückende Anker den Arbeitsluftspalt zur Gänze.
Aus der DE-A 2 023 126 ist ein Betätigungsmagnet für ein Ventil bekannt, bei dem der Anker die Form eines Zylinders hat, der sich an einem Ende kegelig nach außen verbreitert. Der Magnetkörper hat die Gestalt eines Schalenkems, d.h. er ist zylindrisch ausgebildet und verfügt über einen hohlzylindrischen Hohlraum zur Aufnahme der Erregerwicklung. Das in der Achse des Magnetkörpers liegende zylindrische Jochteil erstreckt sich über etwa ein Drittel der axialen Länge, und die gegenüberliegende Stirnfläche des Magnetkörpers ist mit einer sich nach außen öffnenden kegeligen Bohrung versehen. Der Anker kann somit von dieser Seite her in den Magnetkörper eingesetzt werden, so daß im angezogenen Zustand des Ankers dieser mit seiner zylindrischen Stirnfläche auf der Stirnfläche des axialen Jochteiles des Magnetkörpers aufsitzt, während sich die gegenüberliegende, kegelförmig verbreiterte Stirnfläche des Ankers an die kegelförmige Bohrung in der Stirnfläche des Magnetkörpers anlegt. Die Aufgabe dieses Formschlusses zwischen kegelförmig verbreiterter Stirnfläche des Ankers und kegelförmiger Bohrung besteht darin, bei Betätigung des Ankers, d.h. bei Erregung der Wicklung, keinen Luftspalt im Kegelsitz des Polstücks verbleiben zu lassen, wie es bei einem rein zylindrischen Anker der Fall wäre.
Dies bedeutet, daß der Magnet im abgehobenen Zustand des Ankers zwei Luftspalte aufweist, nämlich zum einen einen axial verlaufenden Luftspalt an der Zylinder-Stirnseite des Ankers und zum anderen einen kegeligen Luftspalt im Bereich des Kegelsitzes der anderen Stirnseite des Ankers an der entsprechenden Fläche des Magnetkörpers. Beim Abheben des Ankers wird ferner der Magnetkreis beim bekannten Betätigungsmagnet nach außen geöffnet, weil die Feldlinien aus dem Luftspalt aus der Stirnseite des Magnetkörpers nach außen austreten können.
Der bekannte Betätigungsmagnet hat damit den Nachteil, daß aufgrund des doppelten Arbeitsluftspaltes bei unbetätigtem Hubmagnet die Luftspaltinduktion erheblich reduziert wird, so daß nur vergleichsweise geringe Betätigungskräfte erzeugt werden. Außerdem ist das System nach au-βen offen.
Aus der DE-A 1 956 721 ist eine elektromagnetische einstellbare Zug- und Druckfeder bekannt. Bei dieser bekannten Anordnung durchsetzt eine ferromagnetische Stange eine Erregerspule und die beiden stimseitigen Enden der Stange sind in symmetrischer Anordnung mit tellerartigen Verbreiterungen versehen. An diese tellerartigen Verbreiterungen schließen sich axiale Betätigungsstangen an. Die Anordnung ist dabei so getroffen, daß vom Außenumfang der tellerartigen Verbreiterungen ein Luftspalt mit radialer Richtung der Feldlinien zu einem zylindrischen Rückschlußteil führt, wobei durch Abschrägung der tellerartigen Verbreiterungen und des Rückschlußteiles ringförmige Luftspalte erzeugt werden, die nur eine sehr geringe axiale Länge aufweisen. Bei der bekannten Anordnung soll durch die Symmetrie sichergestellt werden, daß sich bei eingeschalteter Erregerspule die Stange in einer Mittellage befindet, aus der sie nur unter Uberwindung erheblicher Rückstellkräfte herausbewegt werden kann. Das Erzeugen einer axialen Betätigungskraft ist dabei nicht vorgesehen. Auch sieht die bekannte Anordnung von außen aufgeschraubte Endplatten vor, die in etwa parallel zu den tellerartigen Verbreiterungen verlaufen, aber zur Abschirmung des Innenfeldes dienen die Ankerteller.
Bei einem Haltemagnet, wie er aus der DE-A 1 439 857 bekannt ist, ist eine eine Erregerwicklung durchsetzende Betätigungsstange zwas ebenfalls außerhalb der Erregerspule mit einer tellerartigen Verbreiterung versehen, diese liegt jedoch nur über eine ringförmige Fläche an ihrem Außenumfang an einer radialen, ebenfalls ringförmigen Stirnfläche eines zylindrischen Rückschlußteiles. Die wirksame Luftspaltfläche ist auch bei dieser Anordnung wesentlich geringer als die Querschnittsfläche des Ankers und es sind gesonderte Abschirmungen erforderlich, um den Magnetkreis nach au-βen abzuschließen.
Die US-A 4 403 765 zeigt ein Magnetventil, bei dem ein in der Achse einer Erregerspule beweglicher Anker mit seiner Stirnseite unmittelbar ein Verschlußglied für einen Ventilsitz trägt.
Aus dem Dokument EP-A 0 174 238, das nach Artikel 54, Absatz 3 EPÜ zum Stand der Technik zählt, ist ein polarisierter Elektromagnet bekannt, bei dem eine Magnetspule von einem kastenförmigen ersten Flußleitelement umgeben ist. Das erste Flußleitelement ist mit Abstand von einem zweiten Flußleitelement umgeben. Die Magnetspule wird axial von einer magnetisierbaren Stange durchsetzt, die im Zwischenraum zwischen den beiden Flußleitelementen jeweils mit radial verbreiterten ebenfalls magnetisierbaren Plättchen versehen ist. Zwei Dauermagnete sind parallel zur Achse des magnetischen Kernes zwischen den Flußleitelementen angeordnet. Mit der bekannten Anordnung werden durch Schalten der Erregerspule zwei stabile Schaltzustände der Ankerstange erreicht. Jedoch stehen die magnetisierbaren Plättchen nicht der Innenseite des gleichzeitig die magnetische Abschirmung bildenden ersten Flußleitsystems über einen Arbeitsluftspalt gegenüber.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Betätigungsmagneten der eingangs genannten Art dahingehend weiterzubilden, daß bei sehr kleinen Abmessungen hohe Betätigungskräfte erzielt werden und daß das System gegenüber Außeneinflüssen geschützt ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Polstück eine zweite radiale Querschnittsfläche aufweist, die wesentlich größer als die erste Querschnittsfläche ist.
Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird damit vollkommen gelöst, weil die Außenabmessungen des Magnetkörpers trotz der verbreiterten Enden des Ankers nicht vergrößert zu werden brauchen, denn die den Anker umschließende Erregerwicklung mit Spulenkörper erfordert ohnehin einen gewissen Mindestdurchmesser, der den Außendurchmesser des Magnetkörpers bestimmt. Das System weist ferner eine hohe Betätigungskraft auf, weil nur ein einziger Luftspalt vorgesehen ist und es ist nach außen unabhängig, weil das Polstück gegenüber der Innenseite der überdeckenden Wand angeordnet ist.
Bei einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist die zweite Querschnittsfläche mindestens doppelt, vorzugsweise achtmal so groß wie die erste Querschnittsfläche.
Diese Maßnahme hat den Vorteil, daß eine entsprechende Vergrößerung der Betätigungskraft erreicht werden kann, weil diese in etwa proportional mit der Querschnittsfläche ansteigt.
Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist im magnetischen Pfad der Wände, des Ankers, des Polstückes und des Arbeitsluftspaltes ein Dauermagnet angeordnet.
Diese Maßnahme hat den Vorteil, daß ein Impuls- bzw. Haftmagnet realisiert werden kann, bei dem der Anker in der Ruhestellung infolge der Wirkung des Permanentmagneten an der Wand des Magnetkörpers haftet und gegebenenfalls durch die Kraft einer Feder unterstützt - durch einen kurzen Stromimpuls durch die Erregerwicklung aus der Haftung gelöst wird. Wegen der vergrößerten Querschnittsfläche des Ankers ist dabei nur ein Stromimpuls relativ geringer Amplitude erforderlich, um eine verhältnismäßig große Haftkraft des Permanentmagneten zu überwinden.
Bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist der mechanisch und/oder magnetisch vorgespannte Anker beidendig mit Polstücken versehen.
Diese Maßnahme hat den Vorteil, daß ein bipolarer Proportionalmagnet realisiert werden kann, dessen Auslenkung in zwei entgegebgesetzte Richtungen durch Vergrößern bzw. Verkleinern des Erregerstromes eingestellt werden kann. Auch hierbei sind wiederum nur relative kleine Ströme erforderlich, um feinfühlig einen großen Proportionalbereich der Auslenkung zu durchfahren.
Eine besonders gute Wirkung wird erfindungsgemäß dadurch erzielt, daß das Polstück einen Verschlußkörper trägt, der mit einem Ventilsitz der benachbarten Wand des Magnetkörpers zusammenarbeitet.
Alternativ oder zusätzlich kann ein Ende des Ankers einen Verschlußkörper tragen, der mit einem Ventilsitz der benachbarten Wand des Magnetkörpers zusammenarbeitet.
Durch diese Maßnahmen wird erreicht, daß der Betätigungsmagnet unmittelbar als Ventilglied wirkt, so daß mit relativ geringen Strömen Ventile hoher Schaltkraft realisiert werden können, beispielsweise kann das Ventil mit verhältnismäßig geringem Erregerstrom gegen einen hohen Druck eines zu dosierenden bzw. zu schaltenden Mediums arbeiten. Besonders bevorzugt ist daher die Anwendung einer derartigen Ausführungsform für Schalt- und Steueraufgaben in der Pneumatik und der Hydraulik.
Bei einer Ausführungsform der letztgenannten Varianten ist in dem Magnetkörper, an die benachbarte Wand angrenzend, eine Kammer ausgebildet, die zum einen über eine Öffnung des Ventilsitzes und zum anderen durch eine weitere Öffnung mit der Außenseite des Magnetkörpers verbunden ist.
Diese Maßnahmen haben den Vorteil, daß durch Integration der Kammer in den Magnetkörper ein funktionstüchtiges Ventil mit unterschiedlichen Schalt- bzw. Steuereigenschaften realisiert werden kann, ohne die Außenabmessungen des Magnetkörpers merklich zu vergrößern.
Bei allen vorstehend genannten Ausführungsbeispielen kann in bevorzugter Weise der Anker mittels einer Feder vorgespannt sein.
Diese Maßnahme hat nicht nur den Vorteil, definierte Ausgangsstellungen des Betätigungsmagneten zu gewährleisten, die Feder kann vielmehr anstelle oder zusätzlich zu Permanentmagneten im Magnetkreis dazu dienen, Betätigungsmagnete bzw. kombinierte BetätigungsmagneteNentile mit Proportionalcharakteristik zu realisieren, bei denen die Kraft der Feder sukzessive durch die Wirkung eines ansteigenden Erregerstromes überwunden und damit die Auslenkung des Ankers kontinuierlich eingestellt werden kann.
Weitere Vorteile ergeben sich aus der Beschreibung und der beigefügten Zeichnung.
Die Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird nachstehend anhand einiger Ausführungsbeispiele näher beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1a uhd 1b ein erstes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Betätigungsmagneten;
Fig. 2 ein weiteres Ausführungsbeispiel, als lmpulsmagnet wirken;
Fig. 3 ein drittes Ausführungsbeispiel, als bipolarer Proportionalmagnet wirkend;
Fig. 4 ein viertes Ausführungsbeispiel mit integrieter Ventilfunktion.

In Fig. 1 ist 10 ein Magnetkörper von beispielsweise rotationssymmetrischer Gestalt, wobei die Darstellung in Fig. 1a ein radialer Schnitt durch den Magnetkörper 10 wäre.
11 bezeichnet eine Vorderwand, 12 eine Rückwand und 13 eine Seitenwand oder die zylindermantelförmige Seitenwand des Magnetkörpers 10. Ein Spulenkörper 14 umschließt von innen eine Erregerwicklung 15 und von außen einen beispielsweise zylinderförmigen Anker 17, der durch eine Öffnung 16 in der Rückwand 12 läuft. Führungen und Lager für die Bewegung des Ankers 17 im Spulenkörper 14 sind ggf. vorgesehen, jedoch in Fig. 1a im einzelnen nicht dargestellt, weil diese Elemente an sich bekannt sind.
An dem von der Öffnung 16 abgewandten Ende des Ankers 17 geht dieser in ein in der radialen Querschnittsfläche erheblich verbreitertes Polstück 18 über, bei einem zylinderförmigen Anker 17 kann dies über einen flachen kegelförmigen Abschnitt erfolgen.
In Fig. 1b sind mit 19 die radiale Querschnittsfläche des Polstückes 18 und mit 20 die radiale Querschnittsfläche des Ankers 17 beispielhaft dargestellt. Man erkennt, daß die Fläche 19 um ein Vielfaches, beispielsweise um ein Achtfaches größer ist als die Fläche 20.
In der nicht erregten Stellung des Betätigungsmagneten gemäß Fig. 1 a liegt zwischen dem Polstück 18 und der benachbarten Vorderwand 11 des Magnetkörpers 10 ein Arbeitsluftspalt 21. Der Anker 17 kann in dieser Stellung unter der Vorspannung einer in Fig. 1a nicht dargestellten Feder verharren.
Wird nun die Erregerwicklung 15 mit einem Strom beaufschlagt, schließt sich der magnetische Kreis über die Wände 11, 13, 12, den Anker 17, das Polstück 18 und den Arbeitsluftspalt 21. Aufgrund der sehr großen radialen Querschnittsfläche 19 des Polstückes 18 wird auf den Anker 17 eine erhebliche Betätigungskraft aufgebracht, die über in Fig. 1 nicht dargestellte und an sich bekannte Übertragungsmittel, beispielsweise Kolbenstangen öder dergleichen, auf ein zu betätigendes Element übertragen werden kann.
Ein typisches Einsatzgebiet des in Fig. 1 dargestellten Betätigungsmagneten ist z.B. die Fluidtechnik (Hydraulik, Pneumatik), wo derartige Magnete vorteilhaft, z.B. zur Betätigung oder Steuerung von Ventilen, etwa Sitzventilen, Schieberventilen, Klappenventilen u.dgl., eingestetzt werden können. Diese Einsatzgebiete gelten auch für die nachstehend noch weiter geschilderten Ausführungsbeispiele.
Es versteht sich, daß der vorstehend zu Fig. 1 geschilderte Mechanismus der Vergrößerung der Betätigungskraft infolge der Vergrößerung der radialen Querschnittsfläche 19 des Polstückes 18 nur dann wirksam ist, wenn in den ferromagnetischen Abschnitten des magnetischen Kreises keine Sättigung auftritt. Erfindungsgemäß wird daher die Erregerwicklung 15 mit einem Strom beaufschlagt, bei dem die Wände 11,13,12, der Anker 17 sowie das Polstück 18 unterhalb der magnetischen vorliegenden Erfindung eine Aussteuerung zu verstehen, bei der zwar eine gewisse Anfangssättigung (die bekanntlich bei Erhöhung des Erregerstromes nicht schlagartig eintritt) noch zugelassen werden kann, jedoch nur in einem Umfange, bei dem die Auswirkung der vergrößerten radialen Querschnittsfläche 19 des Polstückes 18 gegenüber einer nicht vergrößerten Querschnittsfläche 20 noch deutlich überwiegt.
Fig. 2 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel mit einem Magnetkörper 30 und einer zweckmäßigerweise verbreiterten Seitenwand 31, in die ein Dauermagnet 32, beispielsweise von von torusförmiger Gestalt, eingestzt ist. Durch den Dauermagnet 32 ist der magnetische Kreis des Betätigungsmagneten gemäß Fig. 2 vorgespannt und das Polstück 18 wird in der Ruhestellung - möglicherweise gegen die Kraft einer verhältnismäßig schwachen Feder - an der benachbarten Vorderwand 11 haften, d.h. gegenüber der in Fig. 2 eingezeichneten Stellung in Richtung des Pfeiles 33 ausgelenkt sein. Wird nun die Erregerwicklung 15 mit einem Stromimpuls beaufschlagt, der einen Feldimpuls im magnetischen Kreis zur Folge hat, dessen Richtung dem Feld des Dauermagneten 32 entgegengesetzt ist, ergibt sich im Arbeitsluftspalt 21 kurzzeitig der Zustand, daß das effektive Feld gleich Null ist, und der Anker 17 wird demzufolge entgegen der Richtung des Pfeiles 33 unter der Wirkung der in Fig. 2 nicht eingezeichneten Feder sprungartig gelöst
In Fig. 3 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel dargestellt, das einen Betätigungsmagneten in Gestalt eines bipolaren Proportionalmagneten zeigt. Während nämlich die Ausführungsbeispiele gemäß den Fig. 1 und 2 in der dargestellten Konfiguration vorzugsweise für Schaltaufgaben einsetzbar waren, ist das Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 3 insbesondere für proportionale Steuerungs- und Regelaufgaben einsetzbar, bei denen ein sich kontinuierlich ändernder Erregerstrom in eine sich proportional ändernde Auslenkung des Ankers 17 umzuformen ist
Hierzu ist ein Magnetkörper 40 vorgesehen, der weitgehend dem Magnetkörper 30 gemäß Fig. 2 mit eingesetztem torusförmigen Dauermagneten 32 entspricht. Allerdings sind sowohl die Vorderwand 41 wie auch die Rückwand 42 jeweils mit einer Öffnung 43 bzw. 44 versehen, durch die jeweils eine Kolbenstange 45 bzw. 46 läuft. Die Kolbenstangen 45, 46 sind fest mit Polstücken 47, 48 verbunden, die an beiden Enden des Ankers 17 ausgeformt sind.
Wird nun ein Erregerstrom kontinuierlich variierender Amplitude in die Erregerwicklung 15 eingespeist, wird die vom Dauermagneten 32 im magnetischen Kreis aufgebrachte Vormagnetisierung mehr oder weniger überwunden oder unterstützt und der Anker 17 bewegt sich demzufolge kontinuierlich in einer der Richtungen des Doppelpfeiles 49.
Schließlich zeigt Fig. 4 noch einen Betätigungsmagneten mit integrierter Ventilfunktion.
Der Magnetkörper 50 weist in einer Seitenwand 51 eine Zuströmöffnung 52 und eine Abströmöffnung 53 auf. Eine radiale Endwand eines Spulenkörpers 54 bildet zusammen mit einer Vorderwand 55 und der Seitenwand 51 eine erste Kammer 56, wobei in der Vorderwand 55 ein Ventilsitz 57 um eine Öffnung 58 herum vorgesehen ist. Der Ventilsitz 57 arbeitet mit einem Verschlußkörper 59 zusammen, der in einem der Vorderwand 55 benachbarten Polstück 60 des Ankers 71 angebracht ist.
Bei der in Fig. 4 eingezeichneten Stellung ist der Verschlußkörper 59 vom Ventilsitz 57 abgehoben, und ein Druckmedium kann demzufolge in Richtung des Pfeiles 61a durch die Zuströmöffnung 52 in die erste Kammer 56 einströmen und aus dieser durch die Öffnung 58 in Richtung des Pfeils 61b wieder abströmen.
Der Spulenkörper 54 sitzt mit seiner entgegengesetzten radialen Endwand auf einem Zwischenboden 65 des Magnetkörpers 50. Bei dem in Fig. 4 dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Zwischenboden 65 mit dem Magnetkörper 50 einstückig und besteht demzufolge ebenfalls aus ferromagnetischem Material. Der Magnetkreis wird daher bei diesem Ausführungsbeispiel bereits über dem Zwischenboden 65 zum Anker 71 geschlossen, so daß das vom Polstück 60 abgewandte Ende des Ankers 71 nicht mehr Teil des magnetischen Kreises ist. Man kann jedoch auch den Zwischenboden 65 aus nicht-ferromagnetischem Material herstellen und damit ein Schließen des Magnetkreises über die gesamte Länge des Ankers 71 bewirken, wie dies bei den weiter vorne geschilderten Ausführungsbeispielen der Fall war.
Eine Rückwand 66 des Magnetkörpers 50 bildet zusammen mit dem Zwischenboden 65 und der Seitenwand 51 eine zweite Kammer 67, wobei in der Rückwand 66 wiederum ein Ventilsitz 68 um eine Öffnung 69 herum angeordnet ist. Der Ventilsitz 68 arbeitet wiederum mit einem Verschlußkörper 70 zusammen, der im vom Polstück 60 abgewandten Ende 75 des Ankers 71 angebracht ist.
Das Ende 75 ist mit einer Ringschulter 72 versehen, wobei zwischen Ringschulter 72 und Zwischenboden 65 eine Schraubenfeder 73 angebracht ist.
Bei der in Fig. 4 dargestellten nicht-erregten Stellung drückt die Schraubenfeder 73 den Verschlußkörper 70 auf den Ventilsitz 68, so daß der Durchgang durch die Öffnung 69 für ein Druckmedium versperrt ist.
Erst wenn der Betätigungsmagnet gemäß Fig. 4 erregt wird, nähert sich das Polstück 60 der Vorderwand 55 gegen die Kraft der Schraubenfeder 73 an und der Verschlußkörper 70 hebt vom Ventilsitz 68 ab. Druckmedium kann nun entlang der Richtung eines Pfeils 74a in die Öffnung 69 und damit in die zweite Kammer 67 einströmen und entlang der Richtung eines Pfeiles 74b durch die Abströmöffnung 53 wieder abströmen.
Man erkennt aus Fig. 4 ohne weiteres, daß bei kontinuierlicher Variation des Erregerstromes auch eine beliebige Zwischenstellung eingestellt werden kann, so daß das Verhältnis des Durchsatzes in Richtung der Pfeile 61a/61b zum Durchsatz in Richtung der Pfeile 74a/74b kontinuierlich eingestellt werden kann.

Claims

1. Betätigungsmagnet mit einem Magnetkörper (10; 30; 40; 50) und mit einer im Magnetkörper (10; 30; 40; 50) angeordneten Erregerwicklung (15), die einen axial beweglichen Anker (17; 71) einer vorbestimmten ersten radialen Querschnittsfläche (20) umschließt,-wobei mindestens ein Ende des Ankers (17; 71) ein Polstück (18; 47, 48; 60) bildet, und ferner zwischen dem Polstück (18; 47, 48, 60) und einer die Erregerwicklung (15) mindestens teilweise an einer Stirnseite radial überdeckenden Wand (11; 41; 55) des Magnetkörpers (10; 30; 40; 50) ein Arbeitsluftspalt (21) liegt, wobei die Wand (11; 47; 55) die Stirnseite der Erregerwicklung (15) magnetisch abschirmend überdeckt, weiterhin das Polstück (19; 47, 48, 60) gegenüber der Innenseite der Wand (11; 41; 55) angeordnet ist und der Arbeitsluftspalt (21) zwischen einer radialen Oberfläche des Polstückes (18; 47, 48; 60) und der radialen Innenseite der Wand (11; 41; 55) verläuft, dadurch gekennzeichnet, daß das Polstück (18; 47, 48; 60) eine zweite radiale Querschnittsfläche (19) aufweist, die wesentlich größer als die erste Querschnittsfläche (20) ist.

2. Betätigungsmagnet nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Querschnittsfläche (19) mindestens doppelt, vorzugsweise achtmal so groß ist wie die erste Querschnittsfläche (20).

3. Betätigungsmagnet nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß im magnetischen Pfad der Wand (41) und weiterer Wände (31; 42) des Ankers (17), des Polstückes (18; 47, 48) und des Arbeitsluftspaltes (21) ein Dauermagnet (32) angeordnet ist.

4. Betätigungsmagnet nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Anker (17) mechanisch und/oder magnetisch vorgespannt und beidendig mit Polstücken (47, 48) versehen ist.

5. Betätigungsmagnet nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Polstück (60) einen Verschlußkörper (59) trägt, der mit einem Ventilsitz (57) der benachbarten Wand (55) des Magnetkörpers (50) zusammenarbeitet.

6. Betätigungsmagnet nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet daß ein Ende des Ankers (71) einen Verschlußkörper (70) trägt, der mit einem Ventilsitz (68) der benachbarten Wand (66) des Magnetkörpers (50) zusammenarbeitet.

7. Betätigungsmagnet nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Magnetkörper (50), an die benachbarte Wand (55, 66) angrenzend, eine Kammer (56, 67) ausgebildet ist, die zum einen über eine Öffnung (58, 69) des Ventilsitzes (57, 68) und zum anderen durch eine weitere Öffnung (52, 53) mit der Außenseite des Magnetkörpers (50) verbunden ist.

8. Betätigungsmagnet nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die eine Kammer (67) an ihrem von der benachbarten Wand (66) abgewandten Ende von einem Zwischenboden (65) aus ferromagnetischem Material begrenzt ist, der mit dem Magnetkörper (50) einstückig ist und durch den hindurch der Anker (71) läuft.

9. Betätigungsmagnet nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Anker (17; 71) mittels einer Feder (73) vorgespannt ist.