[0001] Die Erfindung bezieht sich auf eine Stelleinrichtung für ein Gaswechselventil gemäß
dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
[0002] Eine derartige Stelleinrichtung ist prinzipiell aus der DE-OS 30 24 109 bekannt.
[0003] Das Gaswechselventil einer Brennkraftmaschine wird durch eine elektromagnetische
Stellung in die Offen- bzw. Schließstellung gebracht. Eine Ankerplatte bewegt sich
zwischen zwei Magneten hin und her, wobei die Ankerplatte in der Offenstellung von
einem Magneten und in der Schließstellung von einem anderen Magneten festgehalten
wird, um so das Gaswechselventil in dieser Stellung zu halten.
[0004] Der Raum, in dem sich die Ankerplatte hin- und herbewegt, wird von außen mit einer
Hülse umgeben.
[0005] Für die Bewegung der Ankerplatte sind hohe Geschwindigkeiten, also schnelle Zeitschaltungen
notwendig. Hierzu ist eine hohe Magnetkraft wünschenswert. Gleichzeitig ist eine sichere
Führung der Ankerplatte zu garantieren.
[0006] Aufgabe der Erfindung ist es, das Schaltverhalten zu verbessern.
[0007] Die Aufgabe wird gelöst durch den Hauptanspruch.
[0008] Erfindungsgemäß ist herausgefunden worden, daß definierte ferromagnetische Eigenschaften
der Hülse zu einem verbesserten Schaltverhalten führen. Wenn der ferromagnetische
Anteil der Hülsenwand im Bereich der Polflächen höher ist als in dem dazwischenliegenden
Bereich, wird die Schaltgeschwindigkeit und das Schaltverhalten verbessert.
[0009] Die Unteransprüche beschreiben bevorzugte Ausführungen der Erfindung, wobei die unterschiedliche
ferromagnetische Dotierung der Hülse auf verschiedene Weisen zu erreichen ist.
[0010] Der gewünschte Effekt läßt sich auch durch die Kombination mehrerer in den Unteransprüchen
beschriebener Maßnahmen erreichen.
[0011] Im folgenden wird die Erfindung anhand der Zeichnung erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine Schnittansicht der erfindungsgemäßen Stelleinrichtung;
Fig. 2 eine Teilansicht nach Fig. 1 in weiterer Ausgestaltung der Erfindung; und
Fig. 3 eine Teilansicht nach Fig. 1 in einer weiteren Ausführungsform der Erfindung.
[0012] Fig. 1 beschreibt eine Stelleinrichtung für Gaswechselventile. Es sind gegenüberliegende
Topfmagnete 10 und 14 mit jeweils eingesetzten Spulen 12 und 16 vorgesehen, dem Eisenkern
10 mit der eingelegten Spule 12 ist eine Polfläche 36, dem Eisenkern 14 mit der eingelegten
Spule 16 ist eine Polfläche 38 zugeordnet. Die Polflächen 36 und 38 liegen einander
gegenüber, und zwischen ihnen hin- und herbewegbar ist eine Ankerplatte 18 vorgesehen,
die mit einem Fortsatz 30 auf den Stempel 24 eines mit dem Gaswechselventil verbundenen
Schaftes drückt. Wird in der dargestellten Anordnung die Ankerplatte 18 von der Polfläche
38 angezogen, wird der Stempel 24 nach unten gedrückt und das Gaswechselventil geöffnet,
ist die Ankerplatte 18 von der Polfläche 38 angezogen, ist das Gaswechselventil geschlossen.
[0013] Den beiden Stellungen sind Schraubenfedern 20 bzw. 28 zugeordnet, die sich auf Widerlagern
22 bzw. 26 abstützen. Bei nicht erregten Magneten ist der Totpunkt etwa in der Mitte
zwischen den beiden Polflächen, ist jedoch die Ankerplatte 18 in Anlage an einer der
Polflächen, ist die zugehörige Schraubenfeder zusammengedrückt und sorgt bei Abschalten
des Stromdurchflusses durch den Elektromagneten dafür, daß die Ankerplatte 18 in die
Nähe des gegenüberliegenden Magneten gedrückt wird. Dort kann sie durch einen Fangstrom
eingefangen werden.
[0014] Der zwischen den gegenüberliegenden Polflächen 36 und 38 gebildete Raum wird außen
durch eine Hülse 32, die in Art eines Zylindermantels ausgebildet ist, abgeschlossen.
[0015] Erfindungsgemäß ist herausgefunden worden, daß das Schaltverhalten verbessert wird,
wenn diese Hülse in ihren mittleren Bereichen nur geringe ferromagnetische Eigenschaften
und in ihren Randbereichen, also in dem Bereich, der den Polflächen 36 und 38 benachbart
ist, stärkere ferromagnetische Eigenschaften besitzt.
[0016] Dies kann beispielsweise dadurch erreicht werden, daß gemäß Fig. 1 Löcher 34 in der
Hülse vorgesehen sind, so daß im Mittelbereich weniger ferromagnetisches Material
als in den Randbereichen, die benachbart den Polflächen 36 und 38 sind, vorliegt.
Diese Löcher 34 können durchgehend sein, sie können auch nur Ausnehmungen bilden,
die die Wandstärke in diesem Bereich herabsetzen, jedoch keine Durchbrüche bilden.
[0017] Eine Alternative ist in Fig. 2 aufgezeigt. Dort ist die Hülse 32 nicht durchgehend
gleich stark, sondern in ihrem Mittelbereich von geringerer Wandstärke als in den
den Polflächen 36 und 38 benachbarten Außenbereichen. Wie in Fig. 2 dargestellt, können
die Veränderungen der Wandstärke kontinuierlich sein, natürlich ist auch eine stufenförmige
Abnahme zum Mittelbereich hin denkbar.
[0018] Eine dritte Möglichkeit ist in Fig. 3 dargestellt, dort sind weder Ausnehmungen noch
Veränderungen in der Wandstärke der Hülse 32 vorgesehen. Dafür ist die Materialzusammensetzung
im Außenbereich anders als im Mittelbereich, so daß im Außenbereich in der Nähe der
Polflächen 36 und 38 eine höhere Dotierung mit ferromagnetischem Material vorgesehen
ist als im Mittelbereich.
[0019] Selbstverständlich ist es auch möglich, sämtliche Effekte miteinander zu kombinieren,
so kann z. B. eine unterschiedlich dotierte Hülse 32 nach Fig. 3 zusätzlich mit Löchern
34 nach Fig. 1 versehen werden, und auch die Maßnahmen nach Fig. 2, nämlich die Wandstärke
zu variieren, ist gleichzeitig einsetzbar.
1. Stelleinrichtung für ein Gaswechselventil einer Brennkraftmaschine mit
a) einer hin- und herbewegbaren Ankerplatte, deren eine Stellung der Offenstellung
des Gaswechselventils und deren andere Stellung der Schließstellung des Gaswechselventils
zugeordnet ist,
b) einer ersten Magnetspule, an deren Polflächen die Ankerplatte in der einen Stellung
angenähert ist,
c) einer zweiten Magnetspule, an deren Polflächen die Ankerplatte in der anderen Stellung
angenähert ist,
d) wobei die Ankerplatte in ihrer Bewegung in einer Hülse geführt ist,
dadurch gekennzeichnet, daß die spezifische Dichte aus ferromagnetischem Material
am oberen und unteren Rand der als Zylindermantel ausgeführten Hülse größer ist als
im Mittelbereich.
2. Stelleinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse in ihrer
Materialzusammensetzung im oberen und unteren Bereich einen größeren Anteil an ferromagnetischem
Material aufweist.
3. Stelleinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse
im oberen und unteren Bereich eine höhere Wandstärke gegenüber dem mittleren Bereich
aufweist.
4. Stelleinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß
in dem Zylindermantel in der Mitte der Hülse Materialabtragungen vorgesehen sind.
5. Stelleinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Zylindermantel
in der Mitte der Hülse Löcher vorgesehen sind.