DE10051310A1 - Actuator, especially for valves, relays or the like - Google Patents
Actuator, especially for valves, relays or the likeInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung geht aus von einem Aktuator, insbesondere für Ventile, Relais oder dgl. nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention is based on an actuator, in particular for Valves, relays or the like. According to the generic term of Claim 1.
Elektromagnetische Aktuatoren werden im allgemeinen monostabil ausgeführt, d. h. der Magnetanker des Aktuators hat - ohne Energiezufuhr - eine stabile, definierte Endlage, die sog. Ruhelage. Diese Endlage wird meist durch Federkraft einer Rückstellfeder eingestellt, während durch Bestromung der Magnetspule oder der Erregerwicklung des Elektromagneten der Magnetanker in seine andere Endlage, die sog. Schaltlage, überführt wird. Zum Halten des Magnetankers in der Schaltlage muß die Magnetspule ständig bestromt werden, ohne daß dabei mechanische Arbeit geleistet wird. Die Folge ist Energieverlust und Erwärmung des Aktuators sowie der Zuleitungen und der Schalttransistoren für die Ansteuerung der Magnetspule.Electromagnetic actuators are generally executed monostable, d. H. the magnet armature of the actuator has - without energy supply - a stable, defined end position, the so-called rest position. This end position is usually by spring force a return spring set while energized the magnet coil or the excitation winding of the electromagnet the magnet armature in its other end position, the so-called switch position, is transferred. To hold the magnet armature in the switch position the solenoid must be energized continuously, without doing so mechanical work is done. The result is Energy loss and heating of the actuator and the Supply lines and the switching transistors for the control the solenoid.
Der erfindungsgemäße Aktuator mit den Merkmalen des Anspruchs 1 hat den Vorteil, daß er bistabil ist und der Magnetanker immer in einer der beiden Endlagen verharrt, bis er durch kurzzeitige Bestromung der Magnetspule in die andere Endlage überführt wird, um dort wiederum - ohne Energiezufuhr von außen - zu verbleiben. Energie ist ausschließlich zur Überführung des Magnetankers in eine der beiden Endlagen erforderlich, wobei die Energie weitgehend in mechanische Arbeit umgesetzt wird. Das Halten des Magnetankers in der Endlage selbst erfolgt durch die mechanische Arretiervorrichtung, die vorzugsweise als Sprungschaltwerk oder als Rastgesperre ausgeführt wird, ohne Energiezufuhr, so daß Verlustleistung und Erwärmung von Aktuator und Steuerung eliminiert sind. Die Steuerungsendstufen zur Bestromung der Magnetspule müssen damit nicht auf Dauerbetrieb ausgelegt werden, sondern nur auf die kurzen Bestromungsimpulse zum Überführen des Magnetankers aus der einen in die andere Endlage. Dadurch reduzieren sich der Bauraum und die Kosten für die Komponenten im elektrischen Kreis.The actuator according to the invention with the features of Claim 1 has the advantage that it is bistable and the Magnetic armature always remains in one of the two end positions until by briefly energizing the solenoid into the other End position is transferred to there again - without energy supply from the outside - to remain. Energy is only for Transfer of the magnet armature to one of the two end positions required, the energy being largely mechanical Work is implemented. Holding the magnet armature in the End position itself takes place through the mechanical Locking device, preferably as a spring switch or is executed as a locking mechanism, without energy supply, so that power loss and heating of actuator and control are eliminated. The control output stages for energizing the Solenoid coils do not have to be designed for continuous operation be, but only on the short current pulses Transfer of the magnet armature from one to the other End position. This reduces the installation space and the costs for the components in the electrical circuit.
Der erfindungsgemäße bistabile elektromagnetische Aktuator eignet sich hervorragend für elektromagnetisch bestätigte Pneumatik- und Hydraulik-Vorschaltventile, sowie für bistabile Relais, insbesondere dann, wenn sehr lange Schaltzeiten in beiden, den Endlagen des Magnetankers entsprechenden Schaltstellungen gefordert werden, und/oder wenn die Schaltstellungen auch bei Ausfall der Spannungsversorgung des Elektromagneten gehalten werden sollen.The bistable electromagnetic actuator according to the invention is ideal for electromagnetically confirmed Pneumatic and hydraulic ballast valves, as well as for bistable relays, especially when very long Switching times in both, the end positions of the magnet armature corresponding switch positions are required, and / or if the switch positions even if the Power supply of the electromagnet are kept should.
Durch die in den weiteren Ansprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des im Anspruch 1 angegebenen Aktuators möglich.By the measures listed in the other claims are advantageous further developments and improvements in Claim 1 specified actuator possible.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird die mittig zwischen den beiden Endlagen liegende stabile Mittellage des Magnetankers, auch Gleichgewichtslage des Elektromagneten genannt, dadurch realisiert, daß der Magnetanker mit seinen beiden Ankerenden durch miteinander fluchtende Öffnungen im Magnetjoch hindurchtritt und daß die Länge des Magnetankers und die Ausbildung des Magnetjochs so aufeinander abgestimmt sind, daß in jeder Endlage des Magnetankers eines der Ankerenden maximal und das andere minimal in das Magnetjoch eintaucht. Der für die Magnetkraft maßgeblich Gradient des Magnetflusses bzw. der Permeabilität besitzt an dem minimal eintauchenden Ankerende eine besonders große axiale Komponente, an dem maximal eingetauchten Ankerende nur eine radiale Komponente, so daß der Magnetanker mit seinem eintauchenden Ende in das Magnetjoch hineingezogen und in dieser Endlage von der mechanischen Arretiervorrichtung fixiert wird.According to a preferred embodiment of the invention the stable one in the middle between the two end positions Middle position of the magnet armature, also equilibrium position of the Called electromagnets, realized in that the Magnetic anchor with its two anchor ends through with each other aligned openings in the magnetic yoke and that the Length of the magnet armature and the formation of the magnet yoke so are coordinated that in each end position of the Magnetic armature one of the anchor ends maximum and the other minimally immersed in the magnetic yoke. The one for the magnetic force decisive gradient of the magnetic flux or permeability has a special one at the minimally immersed anchor end large axial component at the maximum immersed Armature end only a radial component, so the magnet armature drawn into the magnetic yoke with its immersing end and in this end position from the mechanical Locking device is fixed.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird die Fixiervorrichtung als Sprungschaltwerk ausgeführt, wobei insbesondere Sprungschaltwerke mit geringer Reibung geeignet sind, um ein reproduzierbares Schaltverhalten des Aktuators zu gewährleisten, was insbesondere für die Optimierung der Impulslänge und Impulshöhe der Bestromungsimpulse wichtig ist. Sprungschaltwerke mit geringer Reibung sind beispielsweise sog. Kipp-Sprungschaltwerke mit Schneidenlagern.According to a preferred embodiment of the invention the fixing device is designed as a snap-action switch, wherein particularly suitable for low-friction snap action are a reproducible switching behavior of the actuator to ensure what is particular for the optimization of the Pulse length and pulse height of the energizing pulses important is. Spring contact gears with low friction For example, so-called toggle jumpers with Cutting camps.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung erfolgt die Bestromung der Magnetspule mittels Stromimpulse, deren Dauer so festgelegt ist, daß mit Ende eines Stromimpulses der aus seiner Endlage heraus bewegte Magnetanker in etwa seine Mittellage erreicht hat und die im Magnetanker gespeicherte Energie ausreichend ist, den Magnetanker über die Mittellage hinweg in seine andere Endlage zu treiben. Damit wird der Elektromagnet immer nur bis zum Erreichen seiner Gleichgewichtslage bestromt, und die Gleichgewichtslage wird mit Hilfe der im Magnetanker gespeicherten kinetischen Energie überwunden. Im Falle der Ausbildung der Arretiervorrichtung als Sprungschaltwerk steht nach Überwindern der Gleichgewichtslage auch die im Sprungschaltwerk gespeicherte Energie zur Verfügung, um den Magnetanker in seine Endlage zu bewegen.According to an advantageous embodiment of the invention the solenoid is energized by means of current pulses, the duration of which is so determined that at the end of a Current pulse that moved out of its end position Magnetic anchor has roughly reached its middle position and which in Magnetic armature stored energy is sufficient Magnetic anchor across the middle layer into its other End position to drive. So the electromagnet is only ever energized until it reaches its equilibrium position, and the Equilibrium is achieved with the help of the magnet armature stored kinetic energy is overcome. In case of Training of the locking device as a spring switch after overcoming the equilibrium also in Jump switch stored energy available to the To move the magnet armature into its end position.
Wenn ein Führungselement oder eine zweite Arretiervorrichtung vorhanden ist, kann auf vorteilhafte Weise auf eine Führung des Magnetankers durch den Spulenkörper verzichtet werden, wodurch sich der Abstand zwischen Magnetanker und Spule reduziert.If a guide element or a second locking device is present, can advantageously on a guide the magnet armature can be dispensed with by the coil body, which increases the distance between the armature and the coil reduced.
Die Erfindung ist anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen im folgenden näher beschrieben.The invention is illustrated in the drawing Embodiments described in more detail below.
Es zeigenShow it
Fig. 1 einen Längsschnitt eines elektromagnetischen Aktuators, schematisch dargestellt, Fig. 1 a longitudinal section of an electromagnetic actuator, shown schematically,
Fig. 2 bis 4 jeweils ausschnittweise einen Längsschnitt des Aktuators in drei unterschiedlichen Verschiebestellungen des Magnetankers, schematisch dargestellt, Fig. 2 to 4 respectively, a fragmentary longitudinal section of the actuator in three different displacement positions of the magnet armature, is shown schematically,
Fig. 5 eine Kennlinie des Aktuators in Fig. 1, Fig. 5 is a characteristic curve of the actuator in Fig. 1,
Fig. 6 ausschnittweise einen Längsschnitt eines elektromagnetischen Aktuators gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel, Fig. 6 is a detail in longitudinal section of an electromagnetic actuator according to a second embodiment,
Fig. 7 ein weiteres Ausführungsbeispiel, und Fig. 7 shows another embodiment, and
Fig. 8 eine Feder für einen erfindungsgemässen Aktuator. Fig. 8 shows a spring for an inventive actuator.
Der in Fig. 1 schematisiert im Längsschnitt dargestellte elektromagnetische Aktuator 1 für Pneumatik- oder Hydraulik- Vorschaltventile oder für bistabile Relais weist einen Elektromagneten 10 mit einer Magnetspule 11, mit einem zwischen zwei Endlagen verschiebbaren Magnetanker 12 und mit einem den Eisenrückschluß bildenden Magnetjoch 13 sowie einen mit dem Magnetanker 12 fest verbundenen Betätigungsstößel 14 und eine in den Endlagen des Magnetankers 12 wirksame, bistabile, mechanische Arretiervorrichtung 15 auf, die auf den Betätigungsstößel 14 wirkt und den Betätigungsstößel 14 mit dem Magnetanker 12 in jeder seiner beiden Endlagen fixiert.Schematic of in FIG. 1 in longitudinal section shown electromagnetic actuator 1 for pneumatic or hydraulic Vorschaltventile or bistable relay has a solenoid 10 having a coil 11, with a displaceable between two end positions armature 12 and having a the iron yoke-forming magnetic yoke 13 and a with the magnet armature 12 firmly connected actuating plunger 14 and an effective in the end positions of the magnet armature 12 , bistable, mechanical locking device 15 , which acts on the actuating plunger 14 and fixes the actuating plunger 14 with the magnet armature 12 in each of its two end positions.
Die Magnetspule 11 ist auf einem garnrollenähnlichen, hohlzylindrischen Spulenkörper 16, der stirnseitig durch zwei Ringflansche 161 begrenzt ist, aufgewickelt. Das Magnetjoch 13 weist U-Form auf und hat zwei durch einen Jochsteg 131 miteinander verbundene, sich parallel zueinander erstreckende Jochschenkel 132, 133. Das Magnetjoch 13 nimmt den Spulenkörper 16 mit aufgewickelter Magnetspule 11 zwischen den Jochschenkeln 132, 133 so auf, daß die Spulenachse mit den Normalen von zwei in den beiden Jochschenkeln 132, 133 eingebrachten Eintauchöffnungen 17, 18 fluchtet. Der Magnetanker 12 ist im Innern des hohlzylindrischen Spulenkörpers 16 axial verschieblich geführt und in seiner Länge so auf das Magnetjoch 13 abgestimmt, daß in jeder Endlage des Magnetankers 12 eines der Ankerenden 121 bzw. 122 maximal und das andere minimal in die Eintauchöffnungen 17, 18 eingetaucht ist. Die maximale Eintauchtiefe der Ankerenden 121, 122 ist dabei wenig größer bemessen als die in Achsrichtung des Magnetankers gemessene Dicke der Jochschenkel 132, 133. Auf diese Weise besitzt der Magnetanker 12 eine mittig zwischen den beiden Endlagen liegende stabile Mittellage, auch Gleichgewichtslage des Elektromagneten 10 genannt, die aus den beiden Endlagen heraus durch Bestromung der Magnetspule 11 anfahrbar ist.The magnet coil 11 is wound on a hollow cylindrical bobbin 16 similar to a yarn roll, which is delimited on the face side by two ring flanges 161 . The magnetic yoke 13 has a U-shape and has two yoke legs 132 , 133 connected to one another by a yoke web 131 and extending parallel to one another. The magnetic yoke 13 receives the coil body 16 with the wound magnetic coil 11 between the yoke legs 132 , 133 so that the coil axis is aligned with the normals of two immersion openings 17 , 18 made in the two yoke legs 132 , 133 . The magnet armature 12 is axially displaceably guided in the interior of the hollow cylindrical bobbin 16 and its length is so matched to the magnet yoke 13 that in each end position of the magnet armature 12 one of the armature ends 121 or 122 is maximally immersed and the other minimally immersed in the immersion openings 17 , 18 is. The maximum immersion depth of the armature ends 121 , 122 is dimensioned slightly greater than the thickness of the yoke legs 132 , 133 measured in the axial direction of the magnet armature. In this way, the magnet armature 12 has a stable middle position, also called the equilibrium position of the electromagnet 10 , which is located centrally between the two end positions and can be approached from the two end positions by energizing the magnet coil 11 .
In der Darstellung der Fig. 2 ist der Magnetanker 12 mit seinem linken Ankerende 121 maximal in die Eintauchöffnung 17 im Magnetjoch 13 und mit seinem rechten Ankerende 122 minimal in die Eintauchöffnung 18 im Magnetjoch 13 eingetaucht. Diese Endlage des Magnetankers 12 ist in der in Fig. 5 dargestellten Kennlinie mit EL bezeichnet. Die Kennlinie in Fig. 5 zeigt einerseits die Funktion der Magnetkraft F über den Verschiebeweg s des Magnetankers 12 und andererseits die Funktion des an die Magnetspule 11 angelegten Spannungsimpulses über den Verschiebeweg des Magnetankers 12. In der vorstehend genannten stabilen linken Endlage EL des Magnetankers 11 wird dieser durch die Arretiervorrichtung 15 ohne Energiezufuhr an die Magnetspule 11 fixiert.In the illustration in FIG. 2, the magnet armature 12 is maximally immersed with its left armature end 121 in the immersion opening 17 in the magnet yoke 13 and minimally with its right armature end 122 in the immersion opening 18 in the magnet yoke 13 . This end position of the armature 12 is designated E L in the characteristic curve shown in FIG. 5. The characteristic curve in FIG. 5 shows on the one hand the function of the magnetic force F over the displacement path s of the magnet armature 12 and on the other hand the function of the voltage pulse applied to the magnet coil 11 over the displacement path of the magnet armature 12 . In the above-mentioned stable left end position E L of the magnet armature 11 , it is fixed by the locking device 15 without supplying energy to the magnet coil 11 .
Wird nunmehr an die Magnetspule 11 ein Spannungsimpuls mit beliebiger Polarität gelegt, so besitzt der für die auf den Magnetanker 12 wirkende Magnetkraft maßgebliche Gradient des Magnetflusses bzw. der Permeabilität an dem in die Eintauchöffnung 18 minimal eintauchenden Ankerende 122 eine besonders große axiale Komponente und an dem in die Eintauchöffnung 17 maximal eingetauchten Ankerende 121 nur eine radiale Komponente. Damit wirkt auf den Magnetanker 12 ein großer Magnetkraftanteil in axialer Richtung, so daß der Magnetanker 12 in Richtung seiner Mittellage angetrieben wird, die in Fig. 3 dargestellt ist und in welcher die beiden Ankerenden 121, 122 gleich tief in die Eintauchöffnungen 17, 18 eingetaucht sind. Der Magnetanker 12 hat die in Fig. 5 mit M bezeichnete Mittellage erreicht. Die auf den Magnetanker wirkende Magnetkraft F ist in Fig. 5 aus der Kennlinie zu entnehmen. Bei Erreichen der Mittellage M des Magnetankers 12 fällt die Bestromung der Magnetspule 11 weg. Die im Magnetanker 12 gespeicherte Energie ist ausreichend, diesen in seine rechte Endlage ER zu treiben, in welcher er wiederum durch die Arretiervorrichtung 15 fixiert wird. Der Magnetanker 12 nimmt die in Fig. 4 skizzierte Position ein, in welcher sein rechtes Ankerende 122 maximal in die Eintauchöffnung 18 und sein linkes Ankerende 121 minimal in die Eintauchöffnung 17 eingetaucht ist. Der Magnetanker 12 hat insgesamt den Hub h (in Fig. 1 und 5) ausgeführt.If a voltage pulse with any polarity is now applied to the magnet coil 11 , the gradient of the magnetic flux or permeability, which is decisive for the magnetic force acting on the magnet armature 12, has a particularly large axial component at the armature end 122, which is minimally immersed in the immersion opening 18, and at that only one radial component in the immersion opening 17, the maximum immersed armature end 121 . A large proportion of magnetic force acts on the magnet armature 12 in the axial direction, so that the magnet armature 12 is driven in the direction of its central position, which is shown in FIG. 3 and in which the two armature ends 121 , 122 are immersed equally deep into the immersion openings 17 , 18 are. The magnet armature 12 has reached the central position designated M in FIG. 5. The magnetic force F acting on the magnet armature can be seen in FIG. 5 from the characteristic curve. When the central position M of the magnet armature 12 is reached, the energization of the magnet coil 11 ceases. The energy stored in the magnet armature 12 is sufficient to drive it into its right end position E R , in which it is in turn fixed by the locking device 15 . The magnet armature 12 assumes the position outlined in FIG. 4, in which its right armature end 122 is maximally immersed in the immersion opening 18 and its left armature end 121 is minimally immersed in the immersion opening 17 . The magnetic armature 12 has a total stroke h (in FIGS. 1 and 5).
Die Arretiervorrichtung 15 zur Fixierung der beiden Endlagen des Magnetankers 12 ist in Fig. 1 als geschlitzte Tellerfeder 19 ausgebildet, die ein Ausführungsbeispiel für ein allgemeines bistabiles Sprungschaltwerk 26 darstellt. Die Tellerfeder 19 ist mit ihrem Außenrand räumlich fest eingespannt und greift mit ihrem Innenrand in eine am Bestätigungsstößel 14 ausgebildete Ringnut 20 axial unverschieblich ein. Wird der Magnetanker 12 aus seiner in Fig. 1 dargestellten linken Endlage EL (vgl. auch Fig. 2) in seine in Fig. 3 skizzierte Mittellage M überführt, so wird die Tellerfeder 19 in Fig. 1 nach rechts gedrückt und nimmt eine weitgehend gestreckte Lage, ihre sog. Totpunktlage, ein. Wird der Magnetanker 12 über seine Mittellage M hinaus weiter bewegt (Fig. 4) so schnappt die Tellerfeder 19, wie in Fig. 1 strichliniert angedeutet ist, über ihre Totpunktlage hinweg nach rechts, wobei sie am Magnetanker 12 Antriebsarbeit leistet und die Bewegung des Magnetankers in seine in Fig. 4 dargestellte Endlage hinein unterstützt. Die Kennlinie der Tellerfeder 19 über den Verschiebeweg s des Magnetankers 12 ist in Fig. 5 strichpunktiert dargestellt. Zunächst muß der Elektromagnet 10 zusätzliche Kraft aufbringen, um die Tellerfeder 19 in ihre Strecklage zu drücken. Die hierbei von dem Elektromagneten 10 geleistete Arbeit (in Fig. 5 als schraffierte Fläche A gekennzeichnet) wird in der Tellerfeder 19 gespeichert und nach Überschreiten der Mittellage M als Antriebsenergie an den Magnetanker 12 abgegeben, so daß dieser in seine rechte Endlage ER getrieben wird. Die von der Tellerfeder 19 geleistete Antriebsarbeit ist in Fig. 5 durch die schraffierte Fläche B zwischen der Mittellage M und der rechten Endlage ER verdeutlicht. Die in Fig. 5 über der Fläche A liegende schraffierte Fläche C ist die vom Elektromagneten 10 geleistete Beschleunigungsarbeit für den Magnetanker 12.The locking device 15 for fixing the two end positions of the magnet armature 12 is formed in FIG. 1 as a slotted disc spring 19 , which represents an exemplary embodiment of a general bistable snap-action switching mechanism 26 . The plate spring 19 is spatially firmly clamped with its outer edge and engages with its inner edge axially immovably in an annular groove 20 formed on the confirmation plunger 14 . If the magnet armature 12 is transferred from its left end position E L shown in FIG. 1 (cf. also FIG. 2) to its central position M outlined in FIG. 3, the plate spring 19 is pressed to the right in FIG. 1 and largely takes one stretched position, their so-called dead center position. If the magnet armature 12 is moved further beyond its central position M ( FIG. 4), the plate spring 19 snaps to the right beyond its dead center position, as indicated by the dashed line in FIG. 1, whereby it does drive work on the magnet armature 12 and the movement of the magnet armature supported in its end position shown in Fig. 4. The characteristic curve of the plate spring 19 over the displacement path s of the magnet armature 12 is shown in broken lines in FIG. 5. First, the electromagnet 10 must apply additional force to press the plate spring 19 into its extended position. The work performed by the electromagnet 10 (marked as hatched area A in FIG. 5) is stored in the plate spring 19 and, after exceeding the central position M, is emitted as drive energy to the magnet armature 12 so that it is driven into its right end position E R , The drive work performed by the plate spring 19 is illustrated in FIG. 5 by the hatched area B between the central position M and the right end position ER. The hatched area C lying over the area A in FIG. 5 is the acceleration work performed by the electromagnet 10 for the magnet armature 12 .
In dem in Fig. 6 ausschnittweise dargestellten, modifizierten elektromagnetischen Aktuator ist die Arretiervorrichtung 15 zur stromlosen Fixierung des Magnetankers 12 in seinen beiden stabilen Endlagen als Rastgesperre 21 ausgebildet. In einfachster Weise besteht ein solches Rastgesperre 21 aus einem federbelasteten Rastglied 22, das in der jeweiligen Endlage des Magnetankers 12 in eine Rastmulde oder Rastnut 23 im Betätigungsstößel 14 einfällt. Die beiden Rastnuten 23 sind im Betätigungsstößel 14 in einem axialen Abstand voneinander angeordnet, der dem Hub h des Magnetankers 12 entspricht. Das hier als Rastkugel ausgebildete Rastglied 22 ist in einer rechtwinklig zum Betätigungsstößel 14 ausgerichteten, räumlich festgelegten Hülse 24 geführt, die eine Rastfeder 25 aufnimmt. Die Rastfeder 25 stützt sich einerseits an der Rastkugel bzw. dem Rastglied 22 und andererseits am Hülsengrund ab und drückt das Rastglied 22 in die jeweilige Rastnut 23 ein. Die beiden Rastnuten 23 besitzen Aushebeschrägen 231, so daß bei Verschiebung des Betätigungsstößels 14 das Rastglied 22 aus der Rastnut 23 ausgehoben werden kann.In the modified electromagnetic actuator shown in detail in FIG. 6, the locking device 15 for the currentless fixing of the magnet armature 12 in its two stable end positions is designed as a locking mechanism 21 . In the simplest manner, such a locking mechanism 21 consists of a spring-loaded locking element 22 , which, in the respective end position of the magnet armature 12 , engages in a locking recess or locking groove 23 in the actuating plunger 14 . The two locking grooves 23 are arranged in the actuating plunger 14 at an axial distance from one another which corresponds to the stroke h of the magnet armature 12 . The locking member 22, which is designed here as a locking ball, is guided in a spatially fixed sleeve 24 , which is oriented at right angles to the actuating plunger 14 and which receives a locking spring 25 . The catch spring 25 is supported on the one hand on the catch ball or the catch member 22 and on the other hand on the sleeve base and presses the catch member 22 into the respective catch groove 23 . The two locking grooves 23 have lifting bevels 231 , so that when the actuating plunger 14 is displaced, the locking member 22 can be lifted out of the locking groove 23 .
Fig. 7 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel des Aktuators 1 mit einer Mittelachse 3. Fig. 7 shows a further embodiment of the actuator 1 with a central axis 3.
Bei Ausführungsbeispielen nach den vorherigen Figuren wird der Magnetanker 12 durch den Spulenkörper 16 und/oder durch die Arretiervorrichtung 15 geführt.In exemplary embodiments according to the previous figures, the magnet armature 12 is guided through the coil body 16 and / or through the locking device 15 .
Der Magnetanker 12 kann aber auch nur durch ein Führungselement 50 und die Arretiervorrichtung 15 geführt werden. Das Führungselement 50 kann aber auch als eine weitere Arretiervorrichtung 15 in Form einer Blattfeder 19 ausgeführt sein.The magnet armature 12 can also be guided only by a guide element 50 and the locking device 15 . However, the guide element 50 can also be designed as a further locking device 15 in the form of a leaf spring 19 .
Die Blattfeder 19 hat bspw. in Längsrichtung zur Mittelachse 3 zumindest ein Federelement 52, um ein besseres Durchschwingen über den Totpunkt zu ermöglichen, und um die auftretenden Querkräfte der Blattfeder 19 zu vermeiden.The leaf spring 19 has, for example, at least one spring element 52 in the longitudinal direction to the central axis 3 , in order to enable better swinging through the dead center and to avoid the transverse forces of the leaf spring 19 that occur.
Der Betätigungsstössel 14 hat eine Ventilplatte 55, die eine Öffnung 57 eines Gehäuses 59 öffnet oder schliesst. In einer Endstellung der Ventilplatte 55 ist die Öffnung 57 offen und in der anderen Endstellung ist sie geschlossen. Der Aktuator 1, das Gehäuse 59, die Ventilplatte 55 und die Öffnung 57 sind z. B. u. a. Teil eines Ventils für ein Tankentlüftungssystem. Dabei wird der Aktuator 1 durch einen elektrischen Anschluss 63 mit einer äusseren elektrischen Energieversorgung verbunden. The actuating plunger 14 has a valve plate 55 which opens or closes an opening 57 in a housing 59 . In one end position of the valve plate 55 , the opening 57 is open and in the other end position it is closed. The actuator 1 , the housing 59 , the valve plate 55 and the opening 57 are, for. B. part of a valve for a tank ventilation system. The actuator 1 is connected to an external electrical power supply by an electrical connection 63 .
Das Gehäuse 59 hat an seiner Innenwand 60 einen ersten 67 und einen zweiten 69 Anschlag, an denen die zumindest eine Blattfeder 19 in ihren Endstellungen anschlägt.The housing 59 has on its inner wall 60 a first 67 and a second 69 stop, against which the at least one leaf spring 19 strikes in its end positions.
In Fig. 8 ist eine Form einer Blattfeder 19 dargestellt, die aus zwei spiegelbildlich aneinandergefügten S-Abschnitten gebildet ist, wobei der Querschnitt des Federmaterials bspw. rechteckig oder rund ist. FIG. 8 shows a shape of a leaf spring 19 which is formed from two S sections joined together in mirror image, the cross section of the spring material being, for example, rectangular or round.
Der Stössel 14 bewegt sich hier bspw. senkrecht zur Zeichnungsebene.The plunger 14 moves here, for example, perpendicular to the plane of the drawing.
Die Enden der Blattfeder 19 sind mit dem Gehäuse 59 fest verbunden. Dabei steht die Blattfeder 19 unter einer Vorspannung. Dies geschieht bspw. dadurch, dass die Blattfeder 19 zwischen den zwei Verankerungspunkten im Gehäuse 59 in der Zeichnungsebene zusammengedrückt ist.The ends of the leaf spring 19 are fixed to the housing 59 . The leaf spring 19 is under a prestress. This occurs, for example, in that the leaf spring 19 is compressed between the two anchoring points in the housing 59 in the plane of the drawing.
Claims (17)
dass der Aktuator (1) zwei Arretiervorrichtungen (15) hat, und
dass der Magnetanker (12) durch die Arretiervorrichtungen (15) geführt ist.12. Actuator according to claim 1, characterized in
that the actuator ( 1 ) has two locking devices ( 15 ), and
that the magnet armature ( 12 ) is guided through the locking devices ( 15 ).
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-
2000
- 2000-10-17 DE DE10051310A patent/DE10051310A1/en not_active Withdrawn
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