Stelleinrichtung für ein Gaswechselventil einer Brennkraftmaschine

Abstract

 Für eine Stelleinrichtung für Gaswechselventile, bei denen die Bewegung einer Ankerplatte zwischen gegen­überliegenden Elektromagneten das Gaswechselventil betä­tigt, wird vorgeschlagen, die Ankerplatte zur Verringe­rung der zu bewegenden Massen nach außen dünner werden zu lassen. Vorzugsweise ist die Ankerplatte dabei tra­pezförmig ausgebildet.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft eine Stelleinrichtung für ein Gaswechselventil einer Brennkraftmaschine gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

[0002] Gegenüberliegende Elektromagente lassen eine Ankerplatte zwischen ihren Polflächen hin- und herlaufen, die Bewe­gung der Ankerplatte wird auf den Ventilteller eines Gaswechselventiles einer Brennkraftmaschine übertragen, das dadurch öffnet oder schließt.

[0003] Eine derartige Einrichtung ist beispielsweise aus der DE-OS 30 24 109 bekannt.

[0004] Für derartige Anwendungszwecke ist es wünschenswert, die Schaltzeiten möglichst gering zu halten.

[0005] Aufgabe der Erfindung ist es, die Schaltzeiten im Be­trieb einer gattungsgemäßen Stelleinrichtung zu verrin­gern.

[0006] Die Aufgabe wird gelöst durch den Hauptanspruch.

[0007] Erfindungsgemäß ist vorgesehen, daß die Ankerplatte zwischen den beiden einander gegenüberliegenden Elektro­magneten in ihrer Dicke zum Rand hin abnimmt, so daß eine Massenverminderung erreicht wird. Diese Massenver­minderung verringert die Trägheit der zu bewegenden Teile und ermöglicht somit geringere Schaltzeiten.

[0008] Im folgenden wird die Erfindung anhand der Figur er­ läutert.

[0009] Ein Topfmagnet besteht aus einem Eisenkern 10, in den eine Spule 14 eingebettet ist. Der zylinderförmige Topf­magnet 10 besitzt in seiner Mitte eine axial verlaufende Öffnung 36.

[0010] Ihm gegenüber liegt ein Topfmagnet, der aus einem Mag­netkern 12 besteht, in den eine Spule 16 eingebettet ist. In seinem Zentrum fluchtet eine entsprechende Öffnung mit der Öffnung 36 des ersten Magneten 10.

[0011] Die beiden Magnete liegen einander gegenüber, und zwi­schen ihnen ist eine Ankerplatte 18 hin- und herbeweg­bar. Die Ankerplatte 18 besitzt in ihrer Mitte einen Fortsatz 34, der in die Öffnung 36 des Magneten 10 hin­einragt. Ein Deckel 32 schließt die Einheit nach oben ab, eine Feder 38 ist in die Öffnung 36 eingebettet und beaufschlagt die Ankerplatte 18 in eine Richtung weg von dem Magneten 10.

[0012] Auf der gegenüberliegenden Seite der Ankerplatte 18 ist ein Fortsatz 22 vorgesehen, der in die in den Magneten 12 ausgebildete zentrische Öffnung hineinragt und durch diese hindurchführt. An seiner Unterseite 24 ist dieser Fortsatz 22 in Berührung mit dem Schaftende 26 eines Ventilschaftes 28. Eine Feder 40, die sich an einem Zy­linderblock 30 abstützt, drückt den Ventilschaft 28 am oberen Ende 26 in die Schließstellung des Ventils und somit die Ankerplatte über das Ende 24 des Fortsatzes 22 in eine Richtung weg von dem Elektromagneten 12.

[0013] Der Totpunkt des Systems der Federn 38 und 40 liegt in etwa in der Mitte zwischen den beiden Magneten 10 und 12.

[0014] Umfangsmäßig nach außen ist das System von Magneten und Ankerplatte mit einer Hülse 20 abgeschlossen.

[0015] Der Eisenkern 10 mit der Spule 14 besitzt eine Polfläche 42, an die die Ankerplatte 18 in Anlage kommen kann, der Eisenkern 12 mit der eingebetteten Spule 16 besitzt eine Polfläche 44, an die die Ankerplatte 18 in ihrer anderen Stellung in Anlage kommen kann.

[0016] Im Betrieb wird durch die Erregung und Entregung der Spulen 14 und 16 die Ankerplatte 18 aufgrund des Feder­systems 38 und 40 in die obere bzw. untere Stellung ge­drückt und öffnet oder schließt somit über den Ventil­schaft 28 das Gaswechselventil.

[0017] Erfindungsgemäß ist vorgesehen, daß zur Verringerung der zu bewegenden Massen die Ankerplatte 18 nicht planparal­lel ausgebildet ist, sondern von der Mitte zum Randbe­reich hin dünner wird.

[0018] Wie in der Figur dargestellt, ist in den Bereichen, in denen die Ankerplatte 18 in Anlage an die Polflächen 42 bzw. 44 kommt, die Ankerplatte im Querschnitt in etwa trapezförmig.

[0019] Eine auf der Oberseite der Ankerplatte 18 vorgesehene radiale Linie schließt mit einer auf der Unterseite der Ankerplatte 18 vorgesehenen gegenüberliegenden Radialli­nie dementsprechend einen Winkel von ca. 2 bis 14° ein.

[0020] Die Verjüngung der Ankerplatte nach außen braucht sich nicht über die gesamte Ankerplatte hin fortzusetzen, sie beginnt vorzugsweise bei den sich nach oben und unten zur Führung in die Öffnungen der Topfmagente ragenden Fortsätzen 34 bzw. 22.

[0021] Statt einer trapezförmigen Ausbildung können die nach außen laufenden radialen Linien auch parabelförmig aus­gebildet sein. Dies bedeutet zwar einen höheren Ferti­gungsaufwand, jedoch ist das Verhältnis zwischen Halte­ kraft und Materialeinsparung optimiert.

[0022] Es ist einleuchtend, daß die Polflächen 42 bzw. 44 der Magnete in entsprechender Weise ausgebildet sein müssen, um eine Anlage der Ankerplatte 18 an den Polflächen 42 und 44 über den Gesamtbereich der Polflächen zu gewähr­leisten.

Ansprüche

1. Stelleinrichtung für ein Gaswechselventil einer Brennkraftmaschine mit einem einander gegenüberlie­genden Elektromagnetenpaar und einer zwischen diesen hin- und herbewegbaren Ankerplatte, die in ihrer einen Stellung das Gaswechselventil öffnet und in ihrer anderen Stellung das Gaswechselventil schließt, dadurch gekennzeichnet, daß die Dicke der Ankerplatte (18) vom Zentrum zum Rand hin abnimmt.

2. Stelleinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­zeichnet, daß der Querschnitt der Ankerplatte vom Zentrum zum Rand hin trapezförmig ausgebildet ist.

3. Stelleinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­zeichnet, daß die Oberflächen der Ankerplatte para­belförmig gekrümmt sind.

4. Stelleinrichtung nach einem der vorhergehenden An­sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Ober- und Unterflächen der Ankerplatte über einen Teilabschnitt parallel zueinander verlaufen.

5. Stelleinrichtung nach einem der vorhergehenden An­sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Polflächen der Magnete entsprechend der Oberflächenform der Ankerplatte ausgebildet sind.

Zeichnung