DE69610009T2

DE69610009T2 - Steuervorrichtung mit Elektromagnet mit Kern ohne Reibung und Verwendung bei Ventilen mit Kontinusteuerung

Info

Publication number: DE69610009T2
Application number: DE69610009T
Authority: DE
Inventors: Jean-Claude Maury
Original assignee: APP S ELECTRO MECANIQUES DU FA
Current assignee: APP S ELECTRO MECANIQUES DU FA
Priority date: 1995-04-07
Filing date: 1996-04-05
Publication date: 2001-05-03
Anticipated expiration: 2016-04-06
Also published as: PT736882E; DE69610009D1; EP0736882A1; DK0736882T3; FR2732814B1; GR3034980T3; ATE196032T1; ES2151139T3; FR2732814A1; EP0736882B1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft Ventile mit Steuervorrichtungen des Typs elektromechanischer Wandler, bei denen ein Elektromagnet ein elektrisches Steuersignal in eine Verschiebung oder in eine Kraft umwandelt, die auf einen verschieblichen Anker wirkt.
Es sind Steuervorrichtungen mit einem Elektromagneten mit verschieblichem Anker bekannt, wie sie in den Schriften US-A-4 954 799, FR-A-1 053 825, US-A-4 463 332 beschrieben sind. Bei einer derartigen Vorrichtung weist der Elektromagnet einen Stator auf, der mit dem Gehäuse des Geräts verbunden ist, in das der Elektromagnet eingesetzt ist. Der Stator, der aus magnetfeldempfindlichem Material besteht, weist einen Axialkanal auf, in dem ein im wesentlichen zylindrischer Anker aus einem magnetfeldempfindlichen Material axial verschieblich angeordnet ist. Der Anker verschiebt sich in einen ersten magnetischen Pöl mit einem ersten radialen Luftspalt, wohingegen der zweite Pol den axialen Kanal verschließt und mit dem Anker einen variablen axialen Luftspalt definiert. Eine elektrische Wicklung, die mit einer externen elektrischen Energiequelle verbindbar ist, erzeugt in dem Stator und insbesondere in dem axialen Kanal zwischen den beiden Polen des Stators ein Magnetfeld, das so gerichtet ist, daß es den Anker axial verschieblich in dem axialen Kanal entlang der Längsachse mitnimmt.
Bei seiner Verschiebung wird der Anker durch zwei flexible, radiale Lamellenelemente geführt, die einen Randbereich aufweisen, der fest an dem Stator angeordnet ist und der über die flexiblen, radialen Lamellen mit einem Mittelteil des verschieblichen Ankers verbunden ist, zum Halten des Ankers in einem Abstand von den Wänden des axialen Kanals, wobei seine axiale Verschiebung längs eines entsprechenden Weges zwischen einer ersten und einer zweiten axialen Endstellung ermöglicht wird. Da bei diesen älteren Schriften der zweite Pol den axialen Kanal verschließt, sind die beiden flexiblen, radialen Lamellenelemente auf ein und derselben Seite des axialen Kanals angeordnet oder innerhalb des axialen Kanals. Hieraus ergibt sich ein relativ komplexer Aufbau sowie ein relativ geringer Weg des Ankers, der sich zwischen den axialen Endstellungen verschiebt, was eine gute Steuerprogressivität nicht erlaubt.
Die Schrift US 4,954,799 A beschreibt ein Ventil mit kontinuierlicher Steuerung durch einen Elektromagneten mit einem verschieblichen Anker gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1, insbesondere mit einer Spannfeder, und mit dem Ziel, eine proportionale, lineare Bewegung des verschieblichen Ankers in dem Elektromagneten in Abhängigkeit des Steuerstroms zu realisieren. Hierzu kombiniert diese Schrift verschiedene komplexe Mittel: Polstücke mit besonderen Formen, eine Druckfeder mit einer Verstellschraube, die den axialen Kanal verschließt, flexiblen ebenen Lamellen, die weit im Innern der Wicklung angeordnet sind, eine Hülse zur Regelung des magnetischen Flusses.
Aus der Schrift US 2,858,487 A ist ferner eine Spule bekannt, bei der der Anker durch die Schwerkraft vertikal verschieblich ist und wobei Mittel zum Sicherstellen der Abdichtung gegen den Staub vorgesehen sind.
Die Aufgabe, die sich die vorliegende Erfindung stellt, ist die Schaffung einer neuartigen Ventilanordnung mit einem Elektromagneten und einem verschieblichen Anker, die einen einfacheren Aufbau aufweist und die eine gute Progressivität der Steuervorrichtung in Abhängigkeit des elektrischen Stroms sicherstellt, der durch die elektrische Wicklung fließt.
Zum Erreichen dieser und weiterer Ziele weist ein Ventil mit einer kontinuierlichen Steuerung durch einen Elektromagneten mit einem verschieblichen Anker gemäß der Erfindung die Merkmale des Patentanspruches 1 auf.
Gemäß eines vorteilhaften Ausführungsbeispiels sind in der zweiten axialen Endstellung die flexiblen Lamellen mindestens eines der flexiblen Lamellenelemente im wesentlichen eben. Diese Anordnung ermöglicht es, eine bessere radiale Steifigkeit sicherzustellen, um eine wirksamere Halterung des Ankers in der Stellung sicherzustellen, in der das Magnetfeld maximal ist, wodurch vermieden wird, daß die Magnetkräfte den Anker radial gegen einen der magnetischen Pole drücken.
Weitere besondere Ausführungsbeispiele sind durch die abhängigen Patentansprüche definiert.
Weitere Ziele, Eigenschaften und Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung besonderer Ausführungsbeispiele, die im Zusammenhang mit den zugehörigen Figuren erfolgt, von denen:
- die Fig. 1 eine Seitenansicht im Längsschnitt des Aufbaus der Steuervorrichtung mit einem Elektromagneten gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt, in einer ersten axialen Endstellung;
- die Fig. 2 eine Seitenansicht im Längsschnitt der Vorrichtung der Fig. 1 in einer zweiten axialen Endstellung zeigt;
- die Fig. 3 eine Seitenansicht der Vorrichtung der Fig. 1 und 2 in Verbindung mit einem Verschlußelement zeigt;
- die Fig. 4 bis 6 drei Ausführungsbeispiele der flexiblen, elastischen, radialen Lamellenelemente gemäß der Erfindung zeigen;
- die Fig. 7 eine Seitenansicht im Längsschnitt einer Steuervorrichtung gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt, in einer ersten axialen Endstellung;
- die Fig. 8 eine Seitenansicht im Längsschnitt der Vorrichtung der Fig. 7 in einer zweiten axialen Endstellung zeigt; und
- die Fig. 9 eine Draufsicht auf ein weiteres Ausführungsbeispiel des flexiblen, elastischen, radialen Lamellenelements gemäß der Erfindung zeigt.
Bei den Ausführungsbeispielen, die in den Fig. 1 bis 3, 7 und 8 beschrieben sind, weist eine Steuervorrichtung mit einem Elektromagneten und einem verschieblichen Anker gemäß der Erfindung einen Stator 1 auf, der mit einer elektrischen Wicklung 7 und einem axialen Kanal 3 ausgestattet ist, der die elektrische Wicklung 7 durchsetzt. Der Stator 1 ist mit dem Gehäuse 2 des Geräts verbunden, in dem er angeordnet ist. Ein Anker 4 ist verschieblich in dem axialen Kanal 3 angeordnet.
Der Stator 1, der aus einem magnetfeldempfindlichen Material besteht, ist durch einen ersten Randbügel 9 gebildet, dessen Enden radial nach innen gebogen sind, zum Bilden von Endwangen 10 und 11, die jeweils mit einem zugeordneten ersten coaxialen röhrenförmigen Element 5 und einem zweiten coaxialen röhrenförmigen Element 6 verbunden sind, die jeweils einen ersten Pol 5 und einen zweiten Pol 6 des Stators 1 bilden. Der Stator 1 kann durch einen oder mehrere zusammengesetzte Teile gebildet sein, wobei beispielsweise zwei gegenüberliegende Längsträger vorgesehen sind, die einen Doppelbügel 9 bilden und die mit den Endwangen 10 und 11 verbunden sind. Die Pole 5 und 6 sind so angeordnet, daß ihre jeweiligen Innenseiten 12 und 13 dem Anker 4 zugewandt sind und von diesem durch einen im wesentlichen radialen Luftspalt mit geringer Weite getrennt sind.
Die Wicklung 7 ist dazu vorgesehen, daß sie, wenn ein Strom sie durchfließt, ein Magnetfeld in dem axialen Kanal 3 zwischen den Polen 5 und 6 erzeugt. Unter der Einwirkung des Magnetfeldes neigt der Anker 4 dazu, sich axial zu bewegen durch Verschieben in dem axialen Kanal 3, in der Richtung, in der sich eine Verringerung der Luftspalte ergibt. Hierzu ist der Anker 4 aus einem magnetfeldempfindlichen Material hergestellt, und er ist verschieblich in dem axialen Kanal 3 geführt durch Führungsmittel, die dazu in der Lage sind, seine Verschiebung ohne die Erzeugung von Reibung, die sich dieser Verschiebung wiedersetzt, zu gestatten.
Die Führungsmittel gemäß der Erfindung weisen ein erstes Element 14 mit flexiblen, radialen Lamellen auf und ein zweites Element 15 mit flexiblen, radialen Lamellen, die jeweils auf beiden Seiten der Enden des axialen Kanals 3 angeordnet sind, in einem hinreichenden Abstand vom Stator 1, um eine freie Biegung der flexiblen, radialen Lamellen in Folge der axialen Verschiebung des Ankers 4 zu gestatten.
Jedes Element mit flexiblen, radialen Lamellen, wie das Element 14, weist einen Randbereich 16 auf, der fest in Bezug auf den Stator 1 angeordnet ist, d. h. der entweder mit dem Stator 1 verbunden ist oder direkt mit dem Gehäuse 2 des Geräts. Das Element 14 mit flexiblen, radialen Lamellen weist ein Mittelteil 17 auf, das mit dem verschieblichen Anker 4 verbunden ist. Das Randteil 16 ist mit dem Mittelteil 17 über die flexiblen, radialen Lamellen 18 verbunden.
Die flexiblen, radialen Lamellen 18 sind für eine Bereitstellung einer großen Flexibilität in Richtung der axialen Verschiebung des Ankers vorgesehen, was durch den Pfeil 19 angedeutet ist, und gleichzeitig zum Bereitstellen einer großen Steifigkeit im Sinne radialer Verschiebungen des Ankers 4, zum Halten des Ankers 4 in einem Abstand von den Wänden des axialen Kanals 3 und insbesondere von den Polen 5 und 6, was seine axiale Verschiebung entlang der Achse I-I längs einer geeigneten Wegstrecke ermöglicht. Die Flexibilität der Lamellen 18 ist so gewählt, daß die Wegstrecke geeignet ist, daß sich der Anker 4 zwischen zwei axialen Steuerendstellungen verschieben kann, wie sie in den zugeordneten Fig. 1 oder 7 und 2 oder 8 gezeigt sind.
In den gezeigten Ausführungsbeispielen ist somit der Anker 4 durch die beiden Elemente 14 und 15 mit flexiblen Lamellen gehalten, die axial bezüglich des Ankers 4 versetzt sind unter Ausschluß jeglicher Gleitführung in dem axialen Kanal 3.
Andere Ausführungsmöglichkeiten sind ebenfalls möglich, wobei vorgesehen ist, daß der Anker zusätzlich durch ein oder mehrere Gleitlager geführt ist.
Es ist eine Vielzahl möglicher Formen der Elemente 14 und 15 mit flexiblen Lamellen vorstellbar.
Zur Sicherstellung einer gleichmäßigen Verteilung des radialen Biegewiderstandes, was folglich eine gute Ausrichtung des Ankers mit der Längsachse I-I des Stators 1 sicherstellt, sieht man mindestens drei flexible, gleichmäßig unterteilte Lamellen am Rand des Mittelteils 17 des Elementes 14 vor. Die flexiblen Lamellen 18 sind ebene Lamellen, die in der Querebene breiter werden und deren Dicke in der axialen Richtung des Ankers 4 geringer wird.
Den flexiblen Lamellen 18 können verschiedene Formen gegeben werden, was insbesondere eine Verlängerung ihrer Länge ermöglicht, zur Steigerung der Biegemöglichkeiten, was eine axiale Verschiebung des Ankers 4 ermöglicht.
Beispielsweise weisen die flexiblen Lamellen in den Ausführungsbeispielen der Fig. 4 und 9 drei Lamellen 180, 181 und 182 auf, die jeweils eine im wesentlichen spiralige Form um die Längsachse des Ankers haben.
Bei dem Ausführungsbeispiel der Fig. 5 weisen die flexiblen Lamellen drei Lamellen 180, 181 und 182 auf, die jeweils mindestens einen Abschnitt 184 aufweisen, der etwa die Form eines Kreisbogens hat, welcher bezüglich der Längsachse des Ankers zentriert ist, und einen oder mehrere im wesentlichen radiale Verbindungsabschnitte: in dem gezeigten Ausführungsbeispiel weist die Lamelle 180 zwei kreisbogenförmige Abschnitte 184 und 185 auf, die jeweils mit dem Randring 16 verbunden sind, über einen im wesentlichen radialen Verbindungsabschnitt 186, und mit dem Mittelring 17 über einen im wesentlichen radialen Verbindungsabschnitt 187, und die miteinander über einen dritten im wesentlichen radialen Verbindungsabschnitt 188 verbunden sind.
In dem in Fig. 6 gezeigten Ausführungsbeispiel weist ebenfalls jede der drei flexiblen Lamellen, wie die Lamelle 180, zwei kreisbogenförmige Abschnitte 184 und 185 auf, die miteinander durch den im wesentlichen radialen Verbindungsabschnitt 188 verbunden sind und die mit dem Randring 16 durch den im wesentlichen radialen Abschnitt 186 bzw. mit dem Mittelring 17 durch den im wesentlichen radialen Abschnitt 187 verbunden sind.
Vorzugsweise winden sich die flexiblen Lamellen 18 der zugeordneten Elemente 14 und 15 mit flexiblen Lamellen gleichsinnig um die Längsachse I-I der Vorrichtung. Bei einer axialen Bewegung des Ankers 4 prägen die flexiblen Lamellen der Elemente 14 und 15 dem Anker 4 somit gleichzeitig zu seiner axialen Translation eine leichte Rotation um die Längsachse I-I auf, was eine gleichmäßige Deformation der flexiblen Lamellen 18 begünstigt.
Man wird einsehen, daß die Elemente mit flexiblen Lamellen, wie das Element 14, ausgehend von einer ebenen Scheibe aus Stahl oder anderem Material hergestellt werden können, in die Ausnehmungen zur Bildung der flexiblen Lamellen, wie sie dargestellt sind, gestanzt werden.
Aufgrund ihrer Anordnung außerhalb des axialen Kanals 3 können die Elemente 14 und 15 mit flexiblen, radialen Lamellen 18 vorteilhafterweise einen deutlich größeren Durchmesser als der axiale Kanal 3 haben. Wie es beispielsweise in den Figuren dargestellt ist, kann der Randring 16 der Elemente 14 und 15 unmittelbar am Gehäuse 2 befestigt werden und somit einen Durchmesser haben, der kleiner gleich dem Außendurchmesser des Stators 1 ist. Man begünstigt somit die Biegemöglichkeiten der flexiblen Lamellen zum Steigern des axialen zulässigen Verschiebeweges des Ankers 4.
Die Fig. 1 und 7 zeigen eine Vorrichtung gemäß der Erfindung in einer ersten axialen Endstellung. Vorzugsweise weisen in dieser Stellung in Abwesenheit eines Magnetfeldes, das durch den Stator 1 erzeugt wird, die flexiblen Lamellen 18 eine permanente Biegedeformation in der Richtung I-I der axialen Verschiebung des Ankers 4 gemäß einer ersten Richtung 20 auf. In dieser Stellung ist der Anker 4 in Bezug auf den zweiten Pol 6 des Stators 1 ausgerückt.
Nach einer ersten Möglichkeit, die in Fig. 1 dargestellt ist, kann sich die permanente Biegedeformation der flexiblen Lamellen 18 in einer ersten axialen Endstellung aus einer Vorverformung der flexiblen Lamellen 18 ergeben.
Gemäß einer zweiten Möglichkeit, die in den Fig. 3, 7 und 8 dargestellt ist, kann sich die permanente Biegedeformation der flexiblen Lamellen 18 in einer ersten axialen Endstellung durch den Druck einer axialen Feder 31 ergeben, die den Anker 4 in seiner ersten axialen Endstellung beaufschlägt.
Unter Einwirkung eines Magnetfeldes, das durch den Fluß eines elektrischen Stroms in der Wicklung 7 erzeugt wird, verschiebt sich der Anker 4 axial in die Richtung 19, die der ersten Richtung 20 entgegengerichtet ist, bis in eine zweite axiale Endstellung, wie sie in den Fig. 2 und 8 dargestellt ist, einer Stellung, in der der Anker 4 an den zweiten Pol 6 des Stators 1 herangerückt ist. Aufgrund dieser Verschiebung verformen sich die Elemente 14 und 15 mit flexiblen Lamellen, wie es in der Fig. 2 dargestellt ist, durch Biegung der flexiblen Lamellen 18 eines jeden Elements. Es ist festzustellen, daß zwischen den beiden Endstellungen, die in den Fig. 1 oder 7 und 2 oder 8 dargestellt sind, der Anker 4 sich verschieben kann unter ständiger Aufrechterhaltung des Abstandes von den Polen 5 und 6 des Stators 1, so daß keinerlei Reibung die axiale Verschiebung des Ankers 4 stören kann.
Vorzugsweise, wie es in der Fig. 8 dargestellt ist, sind in der zweiten axialen Endstellung die flexiblen Lamellen 18 mindestens eines der Elemente 14 und 15 mit flexiblen Lamellen im wesentlichen eben, d. h. in der Ebene, die im wesentlichen senkrecht zur Achse I-I der Vorrichtung ist. In der Fig. 2 sind die beiden Elemente 14 und 15 annähernd eben. Dadurch verbessert sich die radiale Steifigkeit der Lamellen in dieser zweiten axialen Endstellung, in der der Anker schlagartig unter Einwirkung des maximalen Magnetfeldes, das durch die Wicklung 7 erzeugt wird, belastet ist.
Bei dem Ausführungsbeispiel, das in den Fig. 1 bis 3 gezeigt ist, ist das erste Ende des Ankers 4 zylindrisch und verschiebt sich in dem ersten Pol 5, dessen zugeordnete innere Oberfläche 12 zylindrisch ist. Der erste Pol 5 definiert somit mit dem Anker 4 einen ersten konstanten radialen Luftspalt, der unabhängig von der axialen Stellung des Ankers 4 in dem axialen Kanal 3 ist.
Bei diesem Ausführungsbeispiel hat das zweite Ende des Ankers 4 die Form eines Konus 22, der mit einem zugeordneten konischen Teil 23 des zweiten Pols 6 zusammenwirkt, in das er eingreift. Der zweite Pol 6 definiert daher mit dem Anker 4 einen zweiten radialen Luftspalt, der in Abhängigkeit von der axialen Verschiebung des Ankers 4 von der ersten zur zweiten axialen Endstellung hin abnimmt. Die axiale Verschiebung des Ankers 4 verändert zunehmend den Luftspalt 21 zwischen dem Konus 22 des Ankers 4 und dem konischen Teil 23 des Pols 6. Dadurch läßt sich eine Progressivität der Verschiebung des Ankers bei Vorhandensein des Magnetfeldes, das durch die Wicklung 7 erzeugt wird, erreichen.
Bei dem Ausführungsbeispiel der Fig. 7 und 8 weist der erste Pol 5 ebenfalls eine innere zylindrische Oberfläche auf, die einen ersten konstanten Luftspalt definiert, wie bei den vorangegangenen Ausführungsbeispielen. Im Gegensatz dazu weist der zweite Pol 6 eine innere zylindrische Oberfläche auf und wirkt mit einem Abschnitt des Ankers 4 mit veränderlichem Durchmesser zusammen, wodurch ein zweiter veränderlicher radialer Luftspalt definiert ist.
Eine weitere Alternative kann darin bestehen, zwei Pole 5 und 6 mit zylindrischen Innenflächen vorzusehen, die den zylindrischen Teilen des Ankers 4 zugewandt sind, wodurch sich unabhängig von der axialen Stellung des Ankers 4 zwei radiale konstante Luftspalte definiert sind.
Die Steuervorrichtung gemäß der Erfindung kann mit Verschlußmitteln verbunden sein, zum Bilden eines kontinuierlich elektrisch ansteuerbaren Ventils. Der Anker 4 trägt hierzu oder bildet selbst ein Verschlußelement, welches es ermöglicht, den Öffnungsquerschnitt eines Fluidleitungskanals in Abhängigkeit von der axialen Stellung des Ankers 4 im Stator 1 zu verändern.
Die Fig. 3 zeigt folglich ein Ausführungsbeispiel eines solchen Ventils mit kontinuierlicher elektrischer Ansteuerung, das eine Steuervorrichtung mit einem Elektromagneten aufweist, die identisch mit der der Fig. 1 und 2 ist, wobei die gleichen Elemente mit den gleichen Bezugszeichennummern bezeichnet sind. Das gleiche gilt für die Fig. 7 und 8, die ein weiteres Ausführungsbeispiel eines solchen kontinuierlich elektrischen ansteuerbaren Ventils zeigen. Der Anker 4 trägt ein coaxiales rotationssymmetrisches Verschlußelement 24, das in der Öffnung 25 eines Sitzes 26 angeordnet ist, der coaxial zu einem Fluidleitkanal ist.
Das Verschlußelement 24 weist vorteilhafterweise eine sich zu seinem Ende 27 hin verjüngende drehsymmetrische Form auf, so daß das Verschlußelement 24 eine kontinuierliche Veränderung des Öffnungsquerschnitts des Fluidleitkanals in Abhängigkeit von der axialen Stellung des Ankers 4 und des Verschlußelementes 24 in dem Sitz 26 erzeugt.
Eine elastische Dichtung 28 kann zwischen einer Vorderseite 29 des Sitzes 26 und einer Vorderseite 30 des Verschlußelementes 24 angeordnet sein, zum Sicherstellen eines dichten Verschlusses, wenn die Vorrichtung in der ersten axialen Endstellung ist, die in den Fig. 1, 3 und 7 gezeigt ist.
Der Anker 4 ist in Axialrichtung durch elastische Mittel beaufschlagt, wie z. B. eine Druckfeder 31, die ihn in seine erste axiale Endstellung drückt, was in den Fig. 1, 3 und 7 dargestellt ist, entgegen der durch das Magnetfeld, das durch die Wicklung 7 erzeugt wird, ausgeübten Beaufschlagung. Die Feder 31 muß eine Rückstellkraft haben, die größer als die eventuell durch die Elemente 14 und 15 mit flexiblen Lamellen ausgeübte Kraft ist und kleiner als die axiale Beaufschlagung, die auf den Anker durch das Magnetfeld wirkt, das durch die Wicklung 7 erzeugt wird.
Bei dem Ausführungsbeispiel, das in den Fig. 7 und 8 gezeigt ist, nimmt der Anker 4 aus magnetischem Material lediglich einen Teil der Länge des axialen Kanals 3 ein. Sein erstes Ende, das an dem ersten Element 14 mit flexiblen Lamellen befestigt ist, weist eine axiale Verlängerung 40 auf, die unter Krafteinwirkung in eine zugeordnete axiale Bohrung des Teils gepreßt ist, welches das Verschlußelement 24 bildet. Das zweite axiale Ende des Ankers 4 weist einen Durchmesser auf, der sich leicht verringert und hat eine axiale Gewindebohrung 41, in die ein Spannbolzen 42 eingeschraubt ist, zur Verbindung mit dem zweiten Element 15 mit flexiblen Lamellen. Eine Hülse 43 ist auf den Spannbolzen 42 zwischen dem zweiten axialen Ende des Ankers 4 und einer ersten Seite des Mittelteils des zweiten Elementes 15 mit flexiblen Lamellen aufgeschoben. Eine Mutter 44 ist auf das Ende des Spannbolzens 42 aufgeschraubt und drückt gegen die andere Seite des Mittelteils des zweiten Elementes 15 mit elastischen Lamellen. Die Feder 31 ist eine Druckfeder, die zwischen der Mutter 44 und einer Endwand 45 des Gehäuses 2 eingreift.
Die Erfindung ist insbesondere für Anwendungen zur Steuerung eines Gasauslasses geeignet.
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die Ausführungsbeispiele begrenzt, die explizit beschrieben wurden, sondern sie schließt verschiedene Varianten und Verallgemeinerungen ein, die im Schutzumfang der nachfolgenden Patentansprüche enthalten sind.

Claims

1. Ventil, das kontinuierlich durch einen Elektromagneten mit verschieblichem Anker (4) gesteuert ist, bei dem:

- ein Stator (1), der mit einer elektrischen Wicklung (7) und einem axialen Kanal (3) ausgestattet ist, in dem axialen Kanal (3) zwischen einem ersten Pol (5) und einem zweiten Pol (6) beim Fluß eines elektrischen Stromes durch seine Wicklung (7) ein Magnetfeld erzeugt, ein beweglicher Anker (4), der auf das Magnetfeld anspricht, axial verschieblich in dem axialen Kanal (3) durch das Magnetfeld verschoben wird und durch mindestens zwei Elemente (14, 15) mit radialen biegbaren Lamellen (18) geführt ist, die einen Randabschnitt (16) aufweisen, der bezüglich des Stators (1) fest angeordnet ist und durch die radialen biegbaren Lamellen (18) mit einem Mittelteil (17) in Verbindung steht, das mit dem verschieblichen Anker (4) verbunden ist, um den Anker (4) in einem Abstand von den Wänden des axialen Kanals (3) zu halten, was seine axiale Verschiebung entsprechend einem geeigneten Hub ermöglicht, zwischen einer ersten und einer zweiten axialen Endstellung,

- der Anker (4) axialtranslatorisch durch eine Feder (31) beaufschlagt wird, dadurch gekennzeichnet, daß:

- die biegbaren Lamellen (18) in der ersten axialen Endstellung bei Abwesenheit des durch den Stator (1) erzeugten Magnetfeldes eine Biegedeformation entlang der axialen Verschiebung (I-I) des Ankers (4) in einer ersten Richtung (20) aufweisen, wobei das Magnetfeld die Verschiebung des Ankers (4) in einer entgegengesetzten Richtung (19) zur ersten Richtung (20) hervorruft,

- der axiale Kanal (3) die elektrische Wicklung (7) durchsetzt,

- die Elemente (14, 15) mit radialen biegbaren Lamellen (18) auf beiden Seiten der Enden des axialen Kanals (3) angeordnet sind,

- die Feder (31) den Anker (4) in Richtung der ersten axialen Endstellung zurückdrückt, entgegen der durch das Magnetfeld ausgeübten Beaufschlagung, das durch die Wicklung (7) erzeugt wird,

- die Feder (31) eine Rückstellkraft hat, die größer als die axiale Kraft ist, die durch die Elemente (14, 15) mit biegbaren Lamellen ausgeübt wird, und die kleiner als die axiale Beaufschlagung ist, die auf den Anker durch das magnetische Feld ausgeübt wird, das bei einem elektrischen Stromfluß erzeugt wird.

2. Ventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der zweiten axialen Endstellung die biegbaren Lamellen (18) mindestens eines der Elemente (14, 15) mit biegbaren Lamellen ungefähr eben sind, um eine größere radiale Steifigkeit zu haben.

3. Ventil nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die radialen biegbaren Lamellen (18) so gestaltet sind, daß sie eine große Biegbarkeit in Richtung der axialen Verschiebung des Ankers (4) aufweisen und daß sie gleichzeitig eine große Steifigkeit in Richtung radialer Verschiebungen des Ankers (4) aufweisen.

4. Ventil nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß:

- der erste Pol (5) mit dem Anker (4) einen ersten radialen konstanten Luftspalt bildet, der unabhängig von der axialen Stellung des Ankers (4) in dem axialen Kanal (3) ist,

- der zweite Pol (6) mit dem Anker (4) einen zweiten radialen konstanten Luftspalt bildet, der unabhängig von der axialen Stellung des Ankers (4) in dem axialen Kanal (3) ist.

5. Ventil nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß:

- der zweite Pol (6) mit dem Anker (4) einen zweiten radialen Luftspalt bildet, der in Abhängigkeit von der axialen Verschiebung des Ankers (4) von der ersten axialen Endstellung in Richtung zur zweiten axialen Endstellung abnimmt.

6. Ventil nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Anker (4) ein Verschlußelement (24) aufweist, das in der Öffnung (25) eines Sitzes (26) einer Leitung zum Leiten eines Fluids angeordnet ist, um die geöffnete Sektion der Leitung zum Leiten eines Fluids in Abhängigkeit von der axialen Stellung des Verschlußelementes (24) in dem Sitz (26) zu modifizieren.

7. Ventil nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die flexiblen Lamellen (18) der zugeordneten Elemente (14, 15) mit flexiblen Lamellen sich in einer gleichen Richtung um die Längsachse (I-I) der Vorrichtung wickeln.

8. Ventil nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Randbereich (16) der Elemente (14, 15) mit radialen flexiblen Lamellen (18) unmittelbar mit dem Gehäuse (2) verbunden ist.