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(11) | EP 0 354 417 B1 |
| (12) | EUROPÄISCHE PATENTSCHRIFT |
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| (54) |
Stelleinrichtung für ein Gaswechselventil Positioning device for a gas exchange valve Dispositif de positionnement pour une soupape d'échange gazeux |
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| Anmerkung: Innerhalb von neun Monaten nach der Bekanntmachung des Hinweises auf die Erteilung des europäischen Patents kann jedermann beim Europäischen Patentamt gegen das erteilte europäischen Patent Einspruch einlegen. Der Einspruch ist schriftlich einzureichen und zu begründen. Er gilt erst als eingelegt, wenn die Einspruchsgebühr entrichtet worden ist. (Art. 99(1) Europäisches Patentübereinkommen). |
[0001] Die Erfindung bezieht sich auf eine Stelleinrichtung für ein Gaswechselventil gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
[0003] Eine zwischen zwei gegenüberliegenden Magneten hin- und herbewegbare Ankerplatte drückt in ihrer einen Stellung das Gaswechselventil einer Brennkraftmaschine in ihre Offenstellung und ist in ihrer anderen Stellung der Schließstellung des Gaswechselventiles zugeordnet. Die Magnete halten die Ankerplatte in ihren Endstellungen fest, bei Stromabfall des Magneten beaufschlagt z. B. ein Federsystem die Ankerplatte in die Richtung des Abfalls von der Polfläche. Die gegenüberliegende Polfläche ist dann erregt und fängt die zwischen den beiden Endstellungen schwingende Ankerplatte ein. Dabei kommt es zu einem Aufschlag auf die Polflächen und ein entsprechendes mechanisches Geräusch.
[0004] Aus der GB-A 2 137 420 ist eine Stelleinrichtung für Gaswechselventile bekannt, bei der eine Aufpralldämpfung der Ankerplatte erreicht wird durch ein entsprechendes Umströmen der Ankerplatte, das sich jedoch bis direkt vor dem Auftreffen der Ankerplatte auf die Polflächen fortsetzt. Lediglich das letzte Wegstück unmittelbar vor dem Auftreffen der Ankerplatte auf den Polflächen bringt eine Dichtwirkung mit sich, die vollständige Abdichtung findet erst statt, wenn die Ankerplatte tatsächlich an den Polflächen anliegt.
[0007] Erfindungsgemäß ist vorgesehen, daß der Raum, der sich zwischen der Ankerplatte und den jeweils beabstandeten Polflächen der Magnetspulen befindet, geschlossen ist, wobei die Ankerplatte an ihrem Außenumfang Dichtmittel aufweist, die durch ihre Anlage an den Innenumfang der den Raum zwischen den Polflächen schließenden Hülse eine Abdichtwirkung haben. Drosselungen sind vorgesehen, die das kontrollierte Entweichen des komprimierten Fluids von der einen Kammer in die andere Rammer ermöglichen.
[0010] Fig. 2 einen Ausschnitt aus Fig. 1 unter Darstellung einer weiteren Ausführungsform der Erfindung.
[0011] In Fig. 1 ist die Stelleinrichtung für ein Gaswechselventil vorgesehen. Sie besitzt einen U-förmigen Kern 10 für einen Topfmagneten 12, und, gegenüberliegend, einen U-förmigen Kern 14 für einen Topfmagneten 16. Die beiden Polflächen der Magnete 12 und 16 liegen einander gegenüber. Zwischen ihnen hin- und herbewegbar ist eine Ankerplatte 18. Der Topfmagnet 10 weist im Inneren eine zylindrische Bohrung auf, in die eine einstückig mit der Ankerplatte 18 verbundene Hülse 20 führt.
[0012] Der gegenüberliegende Topfmagnet 16 umgibt eine zylindrische Öffnung, in die ein Fortsatz 30 der Ankerplatte 18 hineinragt. Sowohl Hülse 20 als auch Fortsatz 30 haben einen geringen Abstand zu den Wandungen der im Querschnitt U-förmigen Kerne 10 und 14 der Topfmagneten.
[0013] Der Fortsatz 30 der Ankerplatte 18 drückt auf einen Stempel 32, der den Schaft eines Gaswechselventiles, das nicht dargestellt ist, bildet.
[0014] Eine Schraubenfeder 22, die in der Hülse 20 aufgenommen ist, drückt die Ankerplatte 18, wenn sie von dem der Schließstellung zugeordneten Magneten 10, 12 angezogen ist, in Richtung Offenstellung, wobei sie sich auf einem Widerlager 26 abstützt.
[0015] Eine Schraubenfeder 24 drückt die Ankerplatte 18, wenn sie an dem der Offenstellung zugeordneten Magneten 14, 16 anliegt, in die schließstellung, wobei sie sich an einem Widerlager 28 abstützt. Der Totpunkt oder Gleichgewichtszustand des Systems bei nicht erregtem Magneten ist mittig zwischen den gegenüberliegenden Magneten 12 und 16.
[0016] Der zwischen den Polflächen der Magneten 10, 12 einerseits und 14, 16 andererseits liegende Raum ist seitlich durch eine zylinderförmige Hülse 38 abgedichtet, so daß sich eine geschlossene Kammer bildet. Diese Rammer wird durch die Ankerplatte 18 in eine obere Kammer 50 und eine untere Kammer 52 geteilt. Durch die enge Führung der Hülse 20 in der durch den Magneten 10, 12 gebildeten zylinderförmigen Öffnung kann aus der oberen Kammer 50 kein Fluid in diesen Bereich ausweichen, durch die enge Führung des zylinderförmigen Fortsatzes in der zylinderförmigen Öffnung, die durch den Magneten 14, 16 gebildet wird, kann aus der unteren Kammer 52 keine nennenswerte Menge an Fluid in diesen Bereich ausweichen.
[0017] Die Kammern 50 und 52 schließen somit Fluid ein und beim Hin- und Herbewegen der Ankerpltte 18 von der oberen in die untere Stellung und umgekehrt wird Fluid zwischen den Kammern 50 und 52 ausgetauscht.
[0018] Erfindungsgemäß ist vorgesehen, daß die Ankerplatte umfangsmäßig dichtend an der Hülse 38 anliegt.
[0019] Dazu kann am Umfang der Ankerplatte 18 eine Nut 34 ausgebildet sein, in die ein Dichtungs- oder Kolbenring 36 eingesetzt ist. Alternativ kann auch eine Nase am Umfang der Ankerplatte 18 vorgesehen sein, die zur Innenumfangswand der Hülse 38 hin abdichtet.
[0020] Um einen kontrollierten Austausch des Fluids zwischen den beiden Kammern zu ermöglichen, können in der Ankerplatte Drosselbohrungen 44 vorgesehen sein, durch die Fluid zwischen den Kammern 50 und 52 strömen kann.
[0021] Weiterhin, um einen Teil des Bewegungsweges, jeweils bis kurz vor dem Auftreffen auf den Polflächen, einen Fluidaustausch zwischen den Kammern zu ermöglichen, sind Überströmöffnungen 42 vorgesehen, beispielsweise in der Form von Löchern in der Hülse 38, wobei diese Löcher natürlich nach außen hin abgedichtet sein müssen. Damit kann über den mittleren Bereich des Weges der Ankerplatte, wenn sie von der Anlage an die Polflächen des einen Magneten zur Anlage an die Polfläche des anderen Magneten gelangt, außen vorbei Fluid strömen, und nur in dem Endbereich des zurückgelegten Weges, wenn die Dichtungskante 36 bzw. 40 den oberen bzw. unteren Rand des Loches 42 erreicht hat, findet kein weiteres Umströmen mehr statt, und der letzte Teil des Weges bis kurz vor dem Auftreffen der Ankerplatte 18 auf die Polfläche wird durch das dann zusammengepreßte Fluid gedämpft.
[0022] Im Betrieb wird die Ankerplatte 18 durch das wechselseitige Erregen der Magneten 12 und 16 sowie die Beaufschlagung durch die Federn 22 und 24 hin- und herbewegt, wobei über einen großen Bereich des Weges der Widerstand durch Fluidverdrängung gering sein soll. Dazu sind die Überströmöffnungen 42 vorgesehen, die einen Austausch des Fluids zwischen den Rammern 50 und 52 ermöglichen. Erst wenn ca. 80 % bis 90 % des Gesamtweges zurückgelegt sind, verschließt sich die Überströmöffnung, da die Dichtkante 36 bzw. 40 am Außenrand der Überströmöffnung angelangt ist, und ein Fluidaustausch zwischen den Rammern 50 und 52 ist nur noch über ggf. vorgesehen Bohrungen 44 in der Ankerplatte möglich. Bei Wegfall der Bohrungen 44 kann das in der sich ständig vom Volumen her verringernden Kammer enthaltene Fluid nur noch über Undichtigkeiten der Abdichtung 40 bzw. in den sich durch Toleranz bildenden Spalten zwischen Hülse 20 und Innenumfang des Magnetkerns 10 bzw. durch den Spalte zwischen dem Fortsatz 30 und dem Innenumfang des Kernes 14 entwei-chen. Dadurch bildet sich kurz vor dem Auftreffen der Ankerplatte 18 auf den Polflächen der Magneten 10, 12 bzw. 14, 16 ein Fluidpolster, das den Aufschlag stark dämpft und somit zur Geräuschverminderung beiträgt.
a) einer hin- und herbewegbaren Ankerplatte (18), deren eine Stellung der Offenstellung des Gaswechselventils und deren andere Stellung der Schließstellung des Gaswechselventils zugeordnet ist,
b) einer ersten Magnetspule (10), an deren Polflächen die Ankerplatte in der einen Stellung angenähert ist,
c) einer zweiten Magnetspule (14), an deren Polflächen die Ankerplatte (18) in der anderen Stellung angenähert ist,
d) wobei die Ankerplatte (18) in ihrer Bewegung in einer Hülse (38) geführt ist,
dadurch gekennzeichnet, daß
e) der Raum zwischen den jeweiligen Polflächen geschlossen ist,
f) die Ankerplatte (18) an ihrem Außenumfang mit Dichtungsmitteln (36, 40) versehen ist, die in Anlage mit dem Innenumfang der Hülse (38) gelanqen zur gegenseitiqen Abdichtung von oberer und unterer Kammer (50, 52), und
g) Drosselunqen (42) vorgesehen sind, die das kontrollierte Entweichen des komprimierten Fluids aus der einen Kammer (50) in die andere Kammer (52) ermöglichen.
a) an armature plate (18) which can move to and fro, one position of which is assigned to the open position of the gas changeover valve and the other position of which is assigned to the closed position of the gas changeover valve,
b) a first magnet coil (10), the pole faces of which the armature plate (18) approaches in one position,
c) a second magnet coil (14), the pole faces of which the armature plate (18) approaches in the other position,
d) wherein the movement of the armature plate (18) is guided in a sleeve (38),
characterised in that
e) the space between each of the pole faces is closed,
f) the armature plate (18) is provided"'at its outer periphery with sealing means (36, 40), which in contact with the inner periphery of the sleeve (38) result in mutual sealing of the upper and lower chambers (50, 52), and
g) throttle apertures (42) are provided, which facilitate the controlled escape of the compressed fluid from one chamber (50) into the other chamber (52).
a) une plaque d'armature (18) mobile en va-et-vient, dont une position correspond à la position d'ouverture et l'autre position à la position de fermeture de la soupape de gaz,
b) une première bobine magnétique (10), des faces polaires de laquelle est approchée la plaque d'armature dans l'une de ses positions,
c) une seconde bobine magnétique (14), des faces polaires de laquelle est approchée la plaque d'armature (18) dans son autre position,
d) la plaque d'armature (18) étant guidée dans son déplacement dans un manchon (38),
caractérisé en ce que
e) l'espace compris entre les faces polaires respectives est fermé,
f) la plaque d'armature (18) est dotée sur sa périphérie extérieure de moyens d'étanchement (36,40), qui viennent s'appliquer contre la périphérie intérieure du manchon (38) pour étancher l'une par rapport à l'autre une chambre supérieure (50) et une chambre inférieure (52),
g) des étranglements (44) sont prévus, qui permettent l'échappement contrôlé du fluide comprimé de l'une (50) des chambres dans l'autre (52).