DE2930692A1

DE2930692A1 - Electromagnetic linear actuator - has coils built into cylindrical end cap with armature in form of disc

Info

Publication number: DE2930692A1
Application number: DE19792930692
Authority: DE
Inventors: Guenther Keppler; Paul Schwerdt; Guenter Dipl Ing Weiger
Original assignee: Daimler Benz AG
Current assignee: Daimler Benz AG
Priority date: 1979-07-28
Filing date: 1979-07-28
Publication date: 1981-01-29
Also published as: DE2930692C2

Abstract

The electromagnetic actuator has a cylindrical profile with two stationary disc end caps (1,2) of a magnetic material, separated by an annular cylinder (4) of electrically and magnetic non-conducting material. The one cap has a series of rectangular section concentric grooves that provide a housing for the coils (26), that are interconnected and have two terminals (8,9). The armature is in the form of a magnetic disc (5) with a built-in actuator pin.

Description

Elektromagnetische Stellvorrichtung Electromagnetic actuator

ie Erfindung betrifft eine elektromagnetische Stellvorrichtung, bestehend aus einem mehrere Wicklungen aufweisenden Teil, einem n mittiger Anordnung gegenüber den Wicklungen vorgesehenen tellglied und einem den Anker bildenden Element.The invention relates to an electromagnetic actuating device, consisting from a part having several windings, opposite a central arrangement the windings provided control element and an element forming the armature.

ine elektromagnetische Stellvorrichtung der eingangs genannten rt ist bereits bekannt. Bei dieser Stellvorrichtung ist die icklung in spiralförmigem Verlauf um das Stellglied vorgesehen, ährencL das etwa zylindrisch ausgebildete Aufnahmegehäuse den anker bildet. Zur Ausführung einer Bewegung zwischen dem Stelllied und dem Anker ist die Konzipierung eines Luftspalts zwiehen dem Anker und dem die Wicklungen tragenden, als Stellglied irkenden Kernteil erforderlich. Bei einer derartigen elektromagetischen Stellvorrichtung ergibt sich eine schwierige Fertigung icr Polkörper und der Wicklung. Außerdem muß der die Wicklungen ragende Kern in exakter Lage zum Anker angeordnet sein, damit Ler erforderliche Arbeitsluftspalt zwischen den Wicklungen und Lem Anker eingehalten wird. Somit ist eine hohe Präzision bei er Herstellung derartiger Stellvorrichtungen notwendig. Beipiele solcher StellVorrichtungen sind in der DE-OS 25 08 442 tnd 27 00 956 beschrieben.An electromagnetic adjusting device of the type mentioned at the beginning is already known. In this adjusting device, the winding is in a spiral shape Course provided around the actuator, the approximately cylindrical shape The housing forms the anchor. To perform a movement between the actuator and the anchor is the design of an air gap between the anchor and the die Core part which carries the windings and acts as an actuator is required. With such a Electromagnetic actuating device results in a difficult production icr pole body and the winding. In addition, the core protruding from the windings must be in an exact position to the Armature be arranged so that the required working air gap between the windings and Lem Anker is complied with. Thus, there is a high level of precision in the manufacture such adjusting devices necessary. Examples of such adjusting devices are in DE-OS 25 08 442 and 27 00 956 described.

er Erfindung liegt demgegenüber die Aufgabe zugrunde, eine elek-:romagnetische Stellvorrichtung zu schaffen, die einfachen Aufau hat und mit vergleichbar geringer Präzision herstellbar ist.In contrast, the invention is based on the object of an electromagnetic: To create adjusting device that has a simple structure and with comparatively less Precision can be produced.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch den Gegenstand des ilauptanspruchs gelöst. Weitere Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.According to the invention, this object is achieved by the subject matter of the main claim solved. Further refinements emerge from the subclaims.

Bei der erfindungsgemäßen, elektromagnetischen Stellvorrichtung ist ein scheibenförmiger Anker vorgesehen, der auf einem achsenförmigen Stellglied angeordnet ist. Beidseitig des scheibenförmigen Ankers sind scheibenförmige stationäre Teile vorgesehen, von denen wenigstens ein Teil auf der dem Anker zugewandten Fläche Wicklungen tragt. Die Wirkunysweise dieser Stellvorrichtung ist grundsätzlich vergleichbar mit einem Topfmagneten.In the electromagnetic actuating device according to the invention a disc-shaped armature is provided, which is arranged on an axis-shaped actuator is. There are disk-shaped stationary parts on both sides of the disk-shaped armature provided, at least a part of which windings on the surface facing the armature wearing. The mode of operation of this adjusting device is basically comparable with a pot magnet.

Die Wicklungen im stationären Teil können spiralförmig verlaufen oder in konzentrischer Anordnung vorgesehen sein. Wenn nur einer der beiden stationären Teile auf der Sem Anker zugewandten Flächc mit Wicklungen versehen ist, ist eine zusätzliche Einrichtung zur Rückbewegung des Ankers in seine Ausgangsposition erforderlich, wenn nach vorheriger Erregung des Magnetfeldes das Magnetfeld wieder abgeschaltet wird. Bei einer beidseitig des Ankers vorgesehenen Anordnung der Wicklungen, wobei die beiden stationären Teile auf ihrer dem Anker zugewandten Fläche die Wicklungen aufweisen, ist keine Rückstelleinrichtung notwendig, da der Hub des Ankers durch wechselweise Stromanlegung an die Wicklungsgruppen auf den beiden Seiten gegenüber dem Anker erreicht wird. Die Stellvorrichtung ermöglicht infolge der konzentrischen oder spiralförmigen Anordnung der Wicklungen an den stationären Teilen einen geringen Streufluß, wodurch der Energiebedarf geringer als bei den bekannten Stellvorrichtungen ist.The windings in the stationary part can be spiral or be provided in a concentric arrangement. If only one of the two stationary Parts on the Sem anchor facing Flächc is provided with windings, is a additional device required to move the armature back to its starting position, if after previous excitation of the magnetic field the magnetic field is switched off again will. With an arrangement of the windings provided on both sides of the armature, wherein the two stationary parts have the windings on their surface facing the armature have, no reset device is necessary because the stroke of the armature through alternating current application to the winding groups on the two opposite sides the anchor is reached. The adjusting device allows due to the concentric or spiral arrangement of the windings on the stationary parts Stray flux, which means that the energy requirement is lower than with the known actuating devices is.

Außerdem können kurze Schaltzeiten sichergestellt werden. Neben der kürzeren Schaltzeit ist bei der erfindungsgemäßen elektromagnetischen Stellvorrichtung eine Vervielfachung der Kraftwirkung gegenüber dem Anker gegenüber bekannten Vorrichtungen erreichbar. Die Stärke des scheibenförmigen Ankerelementes muß derart gewählt sein, daß das von den Wicklungen der stationären Teile erzeugte Magnetfeld innerhalb des Ankers verläuft.In addition, short switching times can be ensured. In addition to the shorter switching time is in the electromagnetic actuating device according to the invention a multiplication of the force effect compared to the armature compared to known devices accessible. The thickness of the disc-shaped anchor element must be chosen in such a way that that the magnetic field generated by the windings of the stationary parts within the Anchor runs.

Im @olgenden werden bevorzugte Ausführungsformen der elektromagnetischen Stellvorrichtung anhand der Zeichnung zur Erläuterung weiterer Merkmale beschrieben. Es zeigen: Fig. 1 eine elektromagnetische Stellvorrichtung, bei der die Wicklungen nur auf einer Seite zum Anker im stationären Teil voigeselien sind, Fig. L eine Fig. 1 entsprechende Darstellung bei der beiden seitig des Ankers Wicklungen in den stationiren Teilen ausgebildet sind, Fig. 3 eine Schnittansicht durch die Stellvorrichtung nach Fig. 2, Fig. 1i eine persl>ektivische Darstellung eines abgewandelten stationären Teils, das Nuten mit spiralförmigem Verlauf zur Aufnahme der Wicklungen an derjenigen Flache enthält, die dem Anker gegenüberliegt und Fig. 5a abgewandelte Ausführungsformen der Stellvorrichtung und 5b mit zweiseitiger und einseitiger Betriebsart.In the following, preferred embodiments of the electromagnetic Adjusting device described with reference to the drawing to explain further features. The figures show: FIG. 1 an electromagnetic actuating device in which the windings are voigeselien only on one side to the anchor in the stationary part, Fig. L one Fig. 1 corresponding representation in the two sides of the armature windings in the stationary parts are formed, Fig. 3 is a sectional view through the adjusting device according to Fig. 2, Fig. 1i a personal> ektivische representation of a modified stationary Partly, the grooves with a spiral course to accommodate the windings on the one Contains area that is opposite the anchor and Fig. 5a modified embodiments the adjusting device and 5b with two-sided and one-sided operating mode.

In Fig. 1 ist eine schematische Teilschnittansicht einer elektromagnetischen Stellvorrichtung gezeigt. Die Stellvorrichtung weist im Prinzip die Funktion eines Topfmagneten auf, die im folgenden noch erläutert ist. Nach Fig. 1 besteht die Stellvorrichtung aus einen vorzugsweise scheibenförmigen stationären Teil 1 und einem vorzugsweise scheibenförmigen magnetisch leitenden stationären Teil 2, von denen nach Fig. 1 der stationäre Teil 2 an seiner einen Außenfläche Wicklungen 3 enthält. Ein ringförmiges Glied 4 aus elektrisch und magnetisch nichtleitendem Etaterial dient zur mechanischen Verbindung der stationären Teile 1 und 2 und legt .lulWerdem einen Abstand zwischen den Teilen 1 und 2 zur Aufnahme eines scheibenförmigen Ankers 5 aus magnetisch öleitendem Werkstoff fest, dei mit einem Stellglied 6 in Form einer Achse in Verbindung steht. Die Wicklungen 3 sind mit Anschijissen 8 und 9 verbunden, die aus der Stellvorrichtung herausgeführt sind und zum Anschluß an eine elektrische Speisequelle dienen.In Fig. 1 is a schematic partial sectional view of an electromagnetic Adjusting device shown. The adjusting device basically has the function of a Pot magnets, which is explained below. According to Fig. 1, there is the adjusting device from a preferably disk-shaped stationary part 1 and one preferably disc-shaped magnetically conductive stationary part 2, of which according to FIG. 1 the stationary part 2 contains windings 3 on its one outer surface. A ring-shaped one Link 4 made of electrically and magnetically non-conductive Etaterial is used for mechanical Connection of the stationary parts 1 and 2 and puts .lulWerdem a distance between parts 1 and 2 for receiving a disc-shaped armature 5 made of magnetically oil-conducting Solid material that is connected to an actuator 6 in the form of an axis. The windings 3 are connected to Anschijissen 8 and 9 from the adjusting device led out are and for connection to an electrical supply source to serve.

Das ringförmige Glied 4 wird zwischen den beiden stationären Teilen 1 und 2 derart aufgenommen, daß der mit 10 bezeichnete Abstand bzw. Luftraum zwischen den Teilen 1 und 2?in Richtung des achsenförmigen Stellgliedes 6 gesehen größer als die Stärke des scheibenförmigen Ankers 5 ist. Dadurch soll eine Bewegung des Stellgliedes 6 zusammen mit dem Anker 5 in Richtung eines Pfeiles 7 ermöglicht werden. Die Bewegung des Ankers 5 in Richtung auf die Wicklungen 3 wird ausgeführt, sobald an die ,Anschlüsse 8 und 9 ein Strom angelegt wird, der die Wicklungen 3 erregt. Die Wicklungen 3 sind bei dem in Fig. 1 gezeigten Ausführungsbeispiel konzentrisch angeordnet, wie in Verbindung mit Fig. 3 noch erläutert wird. Jede Wicklung 3 wird in eine für jede Wicklung vorgesehene Nut 2a, 2b usw. eingesetzt, die an einer Außenfläche des scheibenförmigen Teils 2 ausgeprägt ist.The annular member 4 is between the two stationary parts 1 and 2 added so that the designated 10 distance or air space between the parts 1 and 2? seen in the direction of the axis-shaped actuator 6 larger than the thickness of the disc-shaped armature 5. This should cause a movement of the Actuator 6 together with armature 5 in the direction of arrow 7 are made possible. The movement of the armature 5 towards the windings 3 is carried out as soon as A current is applied to the terminals 8 and 9 which excites the windings 3. In the embodiment shown in FIG. 1, the windings 3 are concentric arranged, as will be explained in connection with FIG. 3. Each winding 3 will inserted into a slot 2a, 2b, etc. provided for each winding, which is located on an outer surface of the disc-shaped part 2 is pronounced.

Die Zusammenschaltung der Wicklungen 3 erfolgt auf solche Weise, daß bei Stromanlegung die Richtung des Stromflusses in benachbarten Wicklungen jeweils entgegengesetzt ist, wie aus Fig. 3 hervorgeht. Dadurch wird bei Anlegen eines Stromes an die Anschlüsse 8 und 9 von jeder Wicklung 3 ein Magnetfeld erzeugt, das durch den Anker 5 verläuft und dadurch den Anker 5 in Richtung auf die Wicklungen 3, d.h. den stationären Teil 2, anzieht.The interconnection of the windings 3 takes place in such a way that when current is applied, the direction of current flow in adjacent windings is opposite, as can be seen from FIG. This is when a current is applied at the connections 8 and 9 of each winding 3 generates a magnetic field that passes through the armature 5 extends and thereby the armature 5 towards the windings 3, i. the stationary part 2, attracts.

Um den Anker 5 nach Unterbrechung des Stromflusses durch die Wicklungen 3 in seine Ausgangsposition zurück zu verbringen, kann innerhalb der in Fig. 1 dargestellten Stellvorrichtung oder ausserhalb der Stellvorrichtung ein Rückstellglled vorgesehen werden, beispielsweise eine Schraubenfeder, die auf das Stellglied 6 eine Kraft in Richtung des Pfeiles F ausübt. Das Magnetfeld, das von den Wicklungen 3 bei Stromanlegung erzeugt wird, muß ersichtlicherweise größer als die von der Rückstelleinrichtung erzeugte Gegenkraft sein, um den Anker 5 entgegen der Richtung des Pfeiles F bewegen zu können.To the armature 5 after interruption of the current flow through the windings 3 to spend back in its starting position, can within the shown in Fig. 1 Adjusting device or a reset member is provided outside the adjusting device be, for example a helical spring, which exerts a force on the actuator 6 in the direction of arrow F. The magnetic field generated by the windings 3 when current is applied is generated, must obviously be greater than that of the reset device be generated counterforce to move the armature 5 against the direction of arrow F. to be able to.

Die Breite des Luftspals 10 und die Stärke S des scheibenförmigen Ankers 5 müssen derart gewählt werden, daß einerseits das von den Wicklungen 3 erzeugte Magnetfeld den Anker 5 in seiner (in Fig.1 @en) Endposition durchsetzt, während andererseits die Stärke S so g@oß gewählt werden muß, daß das Magnetfeld de@ Wicklungen 3 innerhalb des Ankers 5 und nicht außerhalb des Ankers 5 verläuft, wie im folgenden unter Bezugnahme auf Fig. 3 beschrieben wird.The width of the air gap 10 and the thickness S of the disk-shaped Armature 5 must be chosen so that on the one hand that generated by the windings 3 Magnetic field the armature 5 in its (in Fig. 1 @en) end position interspersed, while on the other hand the strength S must be chosen so that the magnetic field de @ windings 3 runs inside the armature 5 and not outside the armature 5, as will be described below with reference to FIG.

Fig. @ Zeigt eine gegenüber Fig. 1 abgewandelte Ausführungsform eine@ elektromagnetischen Stellvorrichtung. Der Unterschied zu Fig. 1 besteht darin, daß die beiden station@@en Teile 1 und 2 auf @hrer dem Anker 5 zuge@andten Fl@che mit Wicklungen versehen sind, die mit 3a und 3b bezeichnet sind. Die Hubbewegung des An@ers @n Richtung des Pfeiles 7 wird dabei ausschließlich durch die von den Wicklungen 3a und 3b erzeugten Magnetfehler hervorge@ufen, ohne daß eine Rückstelleinrichtung wie bei der Auf@ü@@ungsform nach Fig. 1 erforderlich ist, die aber gegebenenfalls zus@tzlich vorgesehen werden kann. Fig. @ Shows an embodiment modified compared to Fig. 1 a @ electromagnetic actuator. The difference to Fig. 1 is that the two station parts 1 and 2 on the surface facing anchor 5 Windings are provided, which are denoted by 3a and 3b. The lifting movement of the An @ ers @n direction of the arrow 7 is used exclusively by the windings 3a and 3b generated magnetic errors caused without a reset device as with the Auf @ ü @@ ungsform according to Fig. 1 is required, but if necessary can also be provided.

Fig. 3 zeigt eine Schnittansicht eines Vertikalschnitts durch die Stellvorrichtung nach Fig. 2. die Wicklungen 3b werden über An-Schlusse 11 und 12 mit Strom gespeist und sind entsprechend den @@icklungen 3a derart zusammengeschaltet, daß die Richtung des Stromflusses durch benachbarte Wicklungen jeweils entgegengesetzt ist. Die Stromflußrichtungen und die von den Wicklungen 3a und 3b erzeugten Magnetfelder sind in Fig. 3 angdeutet. Durch wechselweise Speisung der Wicklungen 3a bzw. 3b läßt sich eine Hubbewegung des Ankers 5 iii @@g. g. 3 3 nach links bzw. in lig. 3 nach rechts erreichen. Die Dimensionierung des Luftraumes 10 und der Stärke dci' Ankerscheibe 5, die mit S bezeichnet ist, ist entsprechend vorstehender Erläuterung zu wihlen. Die Speisung der Wicklungen 'ta @ber die Anschlüsse 8 und 9 bewirkt, daß der Anker 5 aus magnetisch leitendem Werkstoff in Richtung auf den Teil 2 angezogen wird, während die Speisung der Wicklungen 3b über die Anschlüsse 11 und 12 ein Anziehen des Ankers 5 in Richtung auf den Teil 1 zur Folge hat. Die Dreite bzw. Größe des Luftspaltes 10 in Richtung der Achse des Stellgliedes 6 dient gleichzeitig zui @estlegung bzw. @egrenzung der Ilubbewegung des Ankers 5.Fig. 3 shows a sectional view of a vertical section through the Adjusting device according to FIG. 2, the windings 3b are connected via connections 11 and 12 fed with electricity and are connected according to the @@ winding 3a in such a way that that the direction of current flow through adjacent windings is opposite in each case is. The directions of current flow and the magnetic fields generated by the windings 3a and 3b are indicated in FIG. 3. By alternately feeding the windings 3a and 3b can a lifting movement of the armature 5 iii @@ g. G. 3 3 to the left or in lig. 3 to the right. The dimensioning of the air space 10 and the thickness dci ' Armature disk 5, which is denoted by S, is as explained above to choose. The supply of the windings' ta @ via connections 8 and 9 causes that the armature 5 made of magnetically conductive material is attracted in the direction of the part 2 is, while the supply of the windings 3b via the terminals 11 and 12 a tightening of the armature 5 in the direction of the part 1 results. The third or size of the Air gap 10 in the direction of the axis of the actuator 6 is also used to define or limitation of the lifting movement of the armature 5.

Das ringförmige Glied 4 hat vorzugsweise gleichen Außendurchmesser wie die scheibenförmigen Teile 1 und 2 und dient als Abstandselement zur Festlegung der Breite des Luftspaltes 0. Vorzugsweise können die scheibenförmigen Tjtl7 5 und 2 umfangsmäßig au dccdem Anker 5 zugewandten Fläche @it einer der Stärke des ringförmgen Glieds 4 entsprechenden, umlaufenden Aussparung 13 versehen sein, wodurch das ringförmige Glied 4 gegenüber dem Teil und 2 fixiert ist. Der Anker 5 kann eine zentrale Öffnung 14 zur Aufnahme des stabförmigen Stellgliedes 6 aufweisen oder als integrales Teil mit dem Stellglied 6 ausgebildet sein. Zur Ermöglichung einer Bewegung des Ankers 5 mit dem Stellglied 6 in Richtung des Pfeiles 7 sind in den stationären, scheibenförmigen Teile@ 1 und 2 der Stellvorrichtung eintsprechende zentrale Öffnungen 15 und 16 vorzuschen, deren Durchmesser geringfügig größer als der Außendurchmesser des stabförmigen Stellgliedes 6 sein muß.The annular member 4 preferably has the same outer diameter like the disc-shaped parts 1 and 2 and serves as a spacer for fixing the width of the air gap 0. Preferably, the disk-shaped Tjtl7 5 and 2 circumferentially au dccdem anchor 5 facing surface @it one of the strength of the ring-shaped Member 4 corresponding, circumferential recess 13 be provided, whereby the annular Link 4 relative to part and 2 is fixed. The anchor 5 can have a central opening 14 for receiving the rod-shaped actuator 6 or as an integral part be formed with the actuator 6. To allow the anchor to move 5 with the actuator 6 in the direction of arrow 7 are in the stationary, disc-shaped Central openings 15 and 16 corresponding to parts @ 1 and 2 of the adjusting device to be given, the diameter of which is slightly larger than the outer diameter of the rod-shaped Actuator 6 must be.

Bei der in den Fig. 2 und 3 dargestellten Ausführungsform wird der Rückhub des Ankers 5 beispielsweise durch die Wicklungen 3b erreicht. Die Wicklungen 3a und 3b sind jeweils in einer Ebene und konzentrisch zueinander in der zugehörigen Ebene des Teiles 1 bzw.In the embodiment shown in FIGS. 2 and 3, the Return stroke of the armature 5 is achieved, for example, through the windings 3b. The windings 3a and 3b are each in one plane and concentric to one another in the associated one Level of part 1 or

2 vorgesehen. Durch diese Anordnung wird eine besonders hohe Kraftwirkung der Magnetfelder gegenüber dem Anker 5 erreicht. Gemäß einer Abwandlung der Stellvorrichtung können die Wicklungen 3 oder 3a, 3b spiralförmigen Verlauf haben, wie in Fig. 4 dargestellt ist.2 provided. This arrangement creates a particularly high force effect the magnetic fields with respect to the armature 5 reached. According to a modification of the adjusting device the windings 3 or 3a, 3b can have a spiral course, as in FIG. 4 is shown.

Der in Fig. 4 gezeigte Teil kann als stationärer Teil 1 und/oder 2 verwendet werden und weist spiralförmig verlaufende Nuten 2'a und a'b auf, die zur Aufnahme von Wicklungen entsprechend den Wicklungen 3 oder 3a, 3b dienen.The part shown in FIG. 4 can be used as a stationary part 1 and / or 2 are used and has spirally extending grooves 2'a and a'b, which for Serve uptake of windings corresponding to the windings 3 or 3a, 3b.

Das in Fig. 4 gezeigte Teil 2' läßt sich anstelle des stationären Teils 2 bei der Ausführungsform nach Fig. 1 und als stationäres Teil 1 und 2 bei der Ausführungsform nach Fig. 2 einsetzen. Die Öffnung für das Stellglied 6 ist in Fig. 4 mit 15 angegeben. Die Wirkungsweise einer Stellvorrichtung, bei der die Wicklungen spiralformigen Verlauf haben1 entspricht im wesentlichen vorstehender BescllrLbunc3 in bezuy auf die Ausführungsform nach Fig. 1 und 2.The part 2 'shown in Fig. 4 can be used instead of the stationary Part 2 in the embodiment of FIG. 1 and as a stationary part 1 and 2 at the embodiment of FIG. The opening for the actuator 6 is indicated by 15 in FIG. 4. The mode of operation of an actuating device in which the Windings have a spiral course1 corresponds essentially to the above BescllrLbunc3 in relation to the embodiment according to FIGS. 1 and 2.

Beim Einsatz von konzentrisch zueinander vorgesehenen Wicklungen 3 oder 3a, 3b werden die Wicklungen vorzugsweise in kreisförmig verlaufenden Nuten 2a und 2b usw. vorgesehen.When using concentric windings 3 or 3a, 3b, the windings are preferably in circular grooves 2a and 2b etc. are provided.

Bei Einsatz von zwei Wicklungsebenen 3a, 3b entsprechend der Ausführungsform nach Fig. 2 und 3 kann zusätzlich eine Riickstelleinrichtu!lg, beispielsweise in Form einer Federeinrichtung, vorgesehen werden, die sicherstellt, daß der Anker 5 bei nicht erregten Wicklungen 3a, 3b die in Fig. 3 gezeigte Mittellage zwischen den Teilen 1 und 2 einnimmt. Bei einer derartigen Ausführungsform hat somit der Anker 5 drei erreichbare Positionen, von denen die mittlere Position die Ruhe- oder Ausgangsposition ist und durch die Rückstelleinrichtung bestimmt wird.When using two winding levels 3a, 3b according to the embodiment According to FIGS. 2 and 3, a reset device, for example in Form of a spring device, are provided, which ensures that the armature 5 in the case of non-excited windings 3a, 3b, the central position shown in FIG. 3 between parts 1 and 2 occupies. In such an embodiment, the Anchor 5 three attainable positions, of which the middle position is the rest or The starting position is and is determined by the reset device.

Es ist noch darauf hinzuweisen, daß die Teile 1, 2 und der Anker 5 in paralleler Anordnung zueinander konzipiert werden; das Stellglicd C ist in einer zum Anker S senkrechten Lage vorgesehen und verläuft bei zueinander konzentrischen Sinzelwicklungen der Gruppcn 3, 3a, 3b innerhalb der innersten Einzelwicklungen.It should also be noted that parts 1, 2 and the anchor 5 be designed in parallel to each other; the actuator C is in one provided perpendicular to the anchor S position and runs with each other concentric Individual windings of groups 3, 3a, 3b within the innermost individual windings.

Unter Bezugnahme auf die Fig. 5a und 5b werden weitere Ausführungsformen der elektromagnetischen Stellvorrichtung beschrieben.With reference to Figs. 5a and 5b, further embodiments the electromagnetic actuator described.

Fig. 5a zeigt eine zweiseitig wirkende Ausführungsform der Stellvorrichtung, die im Grundaufbau der Ausführungsform nach Fig. 2 entspricht. Die stationären Teile 1 und 2 weisen jedoch zentrale öffnungen 16 auf, deren Innendurchmesser wesentlich größer als der Außendurchmesser des Stellgliedes 6 gewählt ist, so daß das Stellglied 6 nicht in Gleitsitz gegenüber den stationären Teilen 1 und 2 angeordnet ist, d.h. die Öffnung 16 nicht als Gleitführung wirkt. Die stationären Teile 1 und 2 sind im Bereich der Öffnungen 16 vorzuysweise mit einem ringförmigen Flansch 20 versehen, der zur vakuumdichten Befestigung von kreisförmigen Membranen 17a und 17b dient. Die Membran 17a bzw. 17b ist am Flansch 20 des Teiles 2 bzw. 1 durch Verschweißung vakuumdicht befestigt. Beide Membranen schließen das Stellglied 6 in der in Fig. 5 gezeigten Weise ein, d.h. das Stellglied 6 befindet sich zwischen den beiden Membranen 17a und 17b. Der durch die beiden Teile 1, 2 und das ringförmige Glied 4 definierte Luftspalt 10 ist evakuiert, was zu ei iner esenders reibungsfreien Lagerung des Ankers 5 rnit Stellglied C führt. Die Membranen 17a und 17b können gleichzeitig als @ückstelleinrichtung dienen und versetzen im nicht erregten Zustand der in den Teilen 1 und 2 ausgebildeten Nicklungen 3a, Sb een Anker 5 in eine definierte Ruheposition.Fig. 5a shows an embodiment of the adjusting device acting on both sides, which corresponds to the basic structure of the embodiment of FIG. The stationary parts 1 and 2, however, have central openings 16, the inner diameter of which is substantial is selected larger than the outer diameter of the actuator 6, so that the actuator 6 is not arranged in a sliding fit with respect to the stationary parts 1 and 2, i.e. the opening 16 does not act as a sliding guide. The stationary parts 1 and 2 are preferably provided with an annular flange 20 in the area of the openings 16, which is used for the vacuum-tight fastening of circular membranes 17a and 17b. The membrane 17a or 17b is on the flange 20 of the part 2 or 1 by welding attached vacuum-tight. Both membranes close the actuator 6 in the manner shown in Fig. 5, i.e. the actuator 6 is between the two membranes 17a and 17b. The through the two parts 1, 2 and the annular Link 4 defined air gap 10 is evacuated, resulting in a frictionless ei iner esenders Storage of armature 5 with actuator C leads. The membranes 17a and 17b can at the same time serve as a reset device and relocate in the non-energized state the nickelings 3a, Sb een anchor 5 formed in parts 1 and 2 into a defined Resting position.

In Fig. 5b ist eine der Ausführungsform nach Fig. 5a entsprechende Ausführungsform dargestellt, die allerdings nur einseitig wirkt.In Fig. 5b is one of the embodiment of Fig. 5a corresponding Embodiment shown, which, however, only acts on one side.

Während bei der Ausführungsform nach Fig. 5a der Anker entweder nach links oder nach rechts, d.n. auf die Wicklungen 3a oder zu angezogen werden kann, kann bei der Ausführungsform nach Fig 5b der Anker 5 nur nach rechts, d.h in Richtung auf nie Wicklungen 3 angezogen werden, wenn die Wicklungen 7 stromdurchflessen sind. Die Stellvorrichtung besteht aus dem einzigen stationäreb Teil 2 und einem daran angeordneten, vorzugsweise umfangsmässig aufgesetzten ringförmigen Glied 4; der Aufbau en@spricht @@ itt gehend der Ausführungsform nach Fig. 1, Unterschiedlf- ch zur Ausführungsform nach Fig. 1 is-t an dem rlngförmigen Glied 4 eine ringförmige Membran 18 vakuumdicht befestigt, was beispielsweise durch Verschweißen erreicht werden kann. Der Innere Umfang er Membran 18 ist vakuumdicht am Anker 5 befestigt. Das Stellglied 6 ist als integrales Teil und achsartiger Vorsprung zum Anker vorgesehen. Entsprechend der dargestellten Ausführungsform kann das ringförmige Glied 4 an der dem stationären Teil abgewandten Stirnfläche mit einer treppenförmigen, umlaufenden Aussparung versehen sein; der Anker 5 kann auf ähnliche Weise mit einer ur laufenden, treppenförmigen Aussparung 22 versehen sein. Die Aussparungen 21 und 22 dienen zur druckdichten Befestitung der zugeordneten Umfangsränder der Membran 18. Der durch die Membran 18, den Anker 5, das ringförmige Glied 4 und das stationäre Teil 2 definierte Luftspalt 10 steht unter Vakuum. Die in Fig. Sb dargestellte Ausgangsposition wird durch die Membran 18 bestimmt, die als Stelleinrichtung dient. @ie in Fig. 5a und 5b dargestellten Ausführungsformen ermöglichen @nfolge des evakuierten Luftspalts 10 außerst hohe Schaltge-@chwindigkeiten. Die Nemtranen 17a und 17b bzw. 18 werden an @hren Umfangsrändern gegenüber den zugehörigen Teilen der Stell-@orrichtung vakuumdicht verschweißt und bestchen vorzugsweise aus @inem @etall oder einem Material mit Federeigenschaft, so daß dalurch eine Rückstellwirkung in eine Ruheposition gewährleistet st. Nach den in Fig. 5a und 5b gezeigten Seitenschnittansichten ler Membran@n durch das Zentrum jeder Membran haben diese vorzugs-@eise etwa wellenförmiges Profil, das zu der gewünschten Elastizi-@üt der Nenbranen führt.While in the embodiment of FIG. 5a, the anchor either after left or right, i.e. can be attracted to the windings 3a or to, In the embodiment according to FIG. 5b, the armature 5 can only move to the right, i.e. in the direction on windings 3 are never attracted when the windings 7 are energized. The adjusting device consists of the only stationary part 2 and one on it arranged, preferably circumferentially attached annular member 4; the Structure en @ speaks @@ itt going with the embodiment according to Fig. 1, difference In relation to the embodiment according to FIG. 1, there is an annular member 4 on the annular member 4 Membrane 18 attached in a vacuum-tight manner, which is achieved, for example, by welding can be. The inner circumference of the membrane 18 is attached to the armature 5 in a vacuum-tight manner. The actuator 6 is provided as an integral part and an axis-like projection to the armature. According to the illustrated embodiment, the annular member 4 on the the stationary part facing away from the end face with a step-shaped, circumferential Be provided recess; the anchor 5 can similarly with a ur running, step-shaped recess 22 may be provided. The recesses 21 and 22 are used to pressure-tight fastening of the associated peripheral edges of the membrane 18. The through the membrane 18, the armature 5, the annular member 4 and the stationary part 2 defined Air gap 10 is under vacuum. The starting position shown in Fig. Sb is determined by the membrane 18, which serves as an adjusting device. @ie Embodiments shown in FIGS. 5a and 5b enable the evacuated Air gap 10 extremely high switching speeds. The nemtrans 17a and 17b or 18 are at their circumferential edges opposite the associated parts of the actuating device vacuum-tight welded and preferably made of @inem @etall or a material with spring properties, so that thereby a restoring effect in a rest position guaranteed st. According to the side sectional views shown in FIGS. 5a and 5b Membrane through the center of each membrane are preferably roughly wavy Profile that leads to the desired elasticity of the neural band.

Claims

Claims 1. Electromagnetic actuator, consisting from a part with several windings, one in a central arrangement opposite the windings provided actuator and an armature forming element, thereby characterized in that the armature (5) is disc-shaped and attached to the actuator (6) is arranged, and that the windings (3, 3a, 3b) in the stationary device (1, @; 2; 2 ') and in the area of at least one such surface @@ e the stationary Device are arranged, which one of the @@ surfaces of the disc-shaped anchor (5) opposite.

2. Electromagnetic actuator according to Anspiucii 1, thereby characterized in that the windings (3; 3a, 3b) ii a common plane of the station @ Ren device (1, 2, 2; 2) arranged and embedded in the stationary device are.

3. Electromagnetic actuator according to claim 1 or 2, characterized characterized in that the stationary device comprises two parts (1, 2).

II. Electromagnetic actuating device according to one of the claims 1 to 3, characterized in that at least one magnetically conductive stationary Part (1, 2; 2; 2 ') on the armature made of magnetically conductive material (5) facing surface grooves (2a, 2b; 2'a, 2'b) for receiving the windings (3; 3a, 3b) are provided.

5. Electromagnetic actuator according to at least one of the preceding claims, characterized in that the two iden next to the anchor (5) arranged stationary parts (if 2; 2 ') on their armature (5) facing Have surface windings (3a, 3b).

6. Electromagnetic actuator according to at least one of the preceding claims, characterized in that the windings (3a, 3b) each stationary part are provided in a concentric arrangement.

7. Electromagnetic adjusting device according to claim 6, characterized in that that the windings (3a, 3b) are circular.

8. Electromagnetic actuator according to at least one of the Claims 1 to 6, characterized in that the windings (3a, 3b) are spiral-shaped Have course (Fig. 4).

9. Electromagnetic actuator according to at least one of the preceding claims, characterized in that adjacent windings (3a, 3b) a stationary part (1, 2; 2 ') are each interconnected that the Direction of current flow of adjacent windings is opposite to one another.

10. Electromagnetic actuator according to at least one of the preceding claims, characterized in that the stationary parts (1, 2; 2 ') have a disc-shaped shape.

11. Electromagnetic actuating device according to claim 10, characterized characterized in that the stationary parts (1, 2; 2 ') have a central opening (15, 16) for the plain bearing of the actuator (6).

12. Electromagnetic actuator according to at least one of the The preceding claims, characterized in that the armature (5) circumferentially surrounding ring-shaped member (4) made of electrically and magnetically non-conductive material Material is provided.

13. Electromagnetic actuating device according to claim 12, characterized characterized in that the annular member (4) is between the two stationary parts (1, 2) is arranged and dimensioned such that the distance between the two stationary parts greater than the strength (S) of the armature (5).

14. Electromagnetic actuator according to at least one of the preceding claims, characterized in that a reset member for resetting of the actuator (6) is provided in a predetermined position.

15. Electromagnetic actuator according to at least one of the preceding claims, characterized in that at least one on a stationary Part (1, 2) vacuum-tight attached membrane (17a, 17b) is provided, which the actuator (6) from.

covers.

16. Electromagnetic actuating device according to claim 15, characterized characterized in that the stationary parts (1, 2) contain central openings (16), whose inner diameter is much larger than the outer diameter of the actuator (6) are dimensioned.

17. Electromagnetic actuator according to claim 15 or 16, characterized in that the air gap (10) between the two stationary parts (1, 2) and the ring-shaped member (4) is under a vacuum.

18. Electromagnetic actuator according to at least one of the Claims 1 to 10, characterized in that on the stationary part (2) a annular member (4) is arranged and that the annular member (4) has a Membrane (18) is in communication with the armature (5).

19. Electromagnetic actuating device according to claim 18, characterized characterized in that the membrane (18) is annular and on one of the stationary Part (2) facing away from the end face of the annular member (4) attached in a vacuum-tight manner is.

20. Electromagnetic actuator according to claim 18 or 19, characterized in that between the armature (5) and the stationary part (2) an air gap (10) is defined which is under vacuum.