DE102021211154B3

DE102021211154B3 - actuator device

Info

Publication number: DE102021211154B3
Application number: DE102021211154.8A
Authority: DE
Inventors: Siegfried Keusch; Phillipp Ruffing; Kurt Stoll
Original assignee: Festo SE and Co KG
Current assignee: Festo SE and Co KG
Priority date: 2021-10-04
Filing date: 2021-10-04
Publication date: 2022-12-29
Anticipated expiration: 2041-10-05

Abstract

Es wird eine Aktoreinrichtung (1) vorgeschlagen, die über mehrere elektromagnetische Aktoren (5) verfügt, die in einer mechanischen Reihenschaltung zu einer Aktorbaugruppe (2) zusammengefasst sind. Jeder Aktor (5) hat zwei relativ zueinander bewegbare Aktorkomponenten (7, 8), von denen die eine als Spuleneinheit (14) und die andere als weichmagnetische Ankereinheit (16) ausgebildet ist. Durch Bestromung einer Spulenanordnung (15) der Spuleneinheiten (14) kann pro Aktor eine Aktorhubbewegung (13) zwischen den beiden Aktorkomponenten (7, 8) in einer Arbeitsrichtung (6a) hervorgerufen werden. Aufeinanderfolgend angeordnete Aktoren (5) bilden jeweils ein Aktorpaar und sind jeweils mit einer ihrer beiden Aktorkomponenten (7, 8) aneinander befestigt, sodass durch Aktivierung sämtlicher Spuleneinheiten (14) ein Arbeitshub (37) erzielbar ist, der der Summe der Aktorhübe der einzelnen Aktoren (5) entspricht. Bei mindestens einem Aktorpaar sind die Ankereinheit (16) des einen Aktors (5) und die Spuleneinheit (14) des anderen Aktors (5) aneinander befestigt und in der Arbeitsrichtung (6a) sowohl zugfest als auch druckfest miteinander verbunden.An actuator device (1) is proposed which has a number of electromagnetic actuators (5) which are combined in a mechanical series circuit to form an actuator assembly (2). Each actuator (5) has two actuator components (7, 8) that can be moved relative to one another, one of which is designed as a coil unit (14) and the other as a soft-magnetic armature unit (16). By energizing a coil arrangement (15) of the coil units (14), an actuator lifting movement (13) between the two actuator components (7, 8) in a working direction (6a) can be brought about per actuator. Successively arranged actuators (5) each form an actuator pair and are each attached to one another with one of their two actuator components (7, 8), so that by activating all coil units (14) a working stroke (37) can be achieved which is the sum of the actuator strokes of the individual actuators (5) corresponds. In at least one pair of actuators, the armature unit (16) of one actuator (5) and the coil unit (14) of the other actuator (5) are fastened to one another and connected to one another in the working direction (6a) in both a tensile and pressure-resistant manner.

Description

Die Erfindung betrifft eine Aktoreinrichtung, mit mehreren elektromagnetischen Aktoren, die jeweils zwei in einer Arbeitsrichtung entlang einer Arbeitsachse relativ zueinander linear bewegbare Aktorkomponenten enthalten, von denen jeweils die eine als Spuleneinheit mit einer elektrisch bestrombaren Spulenanordnung und die andere als weichmagnetische Ankereinheit ausgebildet ist, wobei die beiden Aktorkomponenten eines jeden der mehreren elektromagnetischen Aktoren jeweils bei Bestromung der jeweiligen Spulenanordnung ausgehend von einer voneinander abgerückten Grundstellung unter Ausführung einer Aktorhubbewegung und Zurücklegung eines Aktorhubes magnetisch zueinander ziehbar sind, wobei die mehreren elektromagnetischen Aktoren in einer mechanischen Reihenschaltung zu einer Aktorbaugruppe zusammengefasst sind, wobei in der Achsrichtung der Arbeitsachse unmittelbar aufeinanderfolgend angeordnete elektromagnetische Aktoren jeweils mit einer ihrer beiden Aktorkomponenten aneinander befestigt sind, sodass die beiden endseitigen Aktorkomponenten der Aktorbaugruppe relativ zueinander einen aus der Summe der Aktorhübe der mehreren elektromagnetischen Aktoren zusammengesetzten Arbeitshub ausführen können.The invention relates to an actuator device with a plurality of electromagnetic actuators, each of which contains two actuator components that can be moved linearly relative to one another in a working direction along a working axis, one of which is designed as a coil unit with a coil arrangement that can be electrically energized and the other is designed as a soft-magnetic armature unit, with the both actuator components of each of the several electromagnetic actuators can be drawn magnetically towards one another when current is supplied to the respective coil arrangement, starting from a basic position that has been moved away from one another, while executing an actuator stroke movement and covering an actuator stroke, with the several electromagnetic actuators being combined in a mechanical series connection to form an actuator assembly, wherein in the axial direction of the working axis arranged immediately successively arranged electromagnetic actuators fastened to each other with one of their two actuator components igt are so that the two end-side actuator components of the actuator assembly can perform a composite of the sum of the actuator strokes of the plurality of electromagnetic actuators working stroke relative to each other.

Eine aus der DE 15 64 793 B2 bekannte Aktoreinrichtung dieser Art enthält drei in Reihe übereinander angeordnete Aktoren, die jeweils einen Magnetkörper mit einer Wicklung aufweisen, wobei die Magnetkörper axial beweglich auf einem magnetisch leitenden Dorn angeordnet sind und sich jeweils an einem Anschlag des Dorns abstützen. Jeder Magnetkörper kann bei Bestromung seiner Wicklung vom zugeordneten Anschlag abheben und eine Hubbewegung bezüglich des Dorns ausführen, durch die eine mit einem Gerät gekuppelte Kupplungsstange betätigt wird. Dem untersten der drei Magnetkörper liegt eine an dem Dorn befestigte und als Anker fungierende Platte gegenüber, an die der unterste Magnetkörper unter Ausführung seiner Hubbewegung herangezogen wird, wenn seine Wicklung bestromt wird.One from the DE 15 64 793 B2 Known actuator device of this type contains three actuators arranged one above the other in a row, each having a magnetic body with a winding, the magnetic bodies being arranged so as to be axially movable on a magnetically conductive mandrel and each being supported on a stop of the mandrel. When its winding is energized, each magnet body can lift off the associated stop and execute a lifting movement with respect to the mandrel, by which a coupling rod coupled to a device is actuated. Opposite the lowest of the three magnetic bodies is a plate which is fastened to the mandrel and acts as an armature, against which the lowermost magnetic body is drawn while its lifting movement is being carried out when its winding is energized.

Die DE 35 19 348 A1 beschreibt eine beispielsweise zur Ventilbetätigung einsetzbare Aktoreinrichtung, die über zwei Aktoren verfügt, die jeweils eine Magnetanordnung und ein diesbezüglich bewegliches Stellglied aufweisen. Die Magnetanordnungen sind aneinander befestigt. Von den beiden Stellgliedern ist das eine ortsfest fixiert und das andere zur Fixierung eines zu bewegenden Bauteils, beispielsweise eines Ventilgliedes, ausgebildet.the DE 35 19 348 A1 describes an actuator device that can be used, for example, to actuate valves, which has two actuators, each of which has a magnet arrangement and an actuator that can be moved in this regard. The magnet assemblies are attached to each other. One of the two actuators is fixed in place and the other is designed to fix a component to be moved, for example a valve member.

Eine weitere Aktoreinrichtung ist in der DE 196 32 379 C2 in einer Eigenschaft als elektromagnetischer Antrieb eines Magnetventils beschrieben. Sie enthält als erste Aktorkomponente eine an einem Grundkörper des Magnetventils befestigte Spuleneinheit und als diesbezüglich bewegliche Aktorkomponente eine relativ zu der Spuleneinheit bewegliche weichmagnetische Ankereinheit. Die Ankereinheit ist mittels einer Druckfedereinrichtung in eine von der Spuleneinheit abgerückte Grundstellung vorgespannt, in der sie ein Ventilglied in einer eine Fluidströmung verhindernden Schließstellung festhält. Durch Bestromung einer Spulenanordnung der Spuleneinheit ist ein Magnetfeld erzeugbar, das mit der Ankereinheit in Wechselwirkung tritt und selbige zu einer Aktorhubbewegung antreibt, sodass sie einen sich an die Spuleneinheit annähernden Aktorhub zurücklegt. Damit einher geht ein Umschalten des Ventilgliedes in eine Offenstellung. Prinzipbedingt ist der realisierbare, einen zur Nutzung abgreifbaren Arbeitshub repräsentierende Aktorhub relativ gering. Dadurch sind bei einer Verwendung in einem Magnetventil die maximal steuerbaren Strömungsraten begrenzt.Another actuator device is in the DE 196 32 379 C2 described in a property as an electromagnetic drive of a solenoid valve. It contains a coil unit fastened to a base body of the magnet valve as the first actuator component and a soft-magnetic armature unit that is movable relative to the coil unit as the actuator component that is movable in this regard. The armature unit is prestressed by means of a compression spring device into a basic position which is spaced away from the coil unit and in which it holds a valve member in a closed position preventing fluid flow. By energizing a coil arrangement of the coil unit, a magnetic field can be generated, which interacts with the armature unit and drives the same to perform an actuator stroke movement, so that it covers an actuator stroke approaching the coil unit. This is accompanied by a switchover of the valve member into an open position. Due to the principle, the realizable actuator stroke, representing a working stroke that can be tapped for use, is relatively small. This limits the maximum controllable flow rates when used in a solenoid valve.

Ebenfalls im Zusammenhang mit einem Magnetventil beschreibt die DE 10 2019 200 370 A1 einen elektromagnetischen Aktor, wobei allerdings auch noch andere Anwendungsmöglichkeiten beschrieben sind, so beispielsweise als Antrieb für ein Relais oder für eine Verriegelungseinrichtung.Also in connection with a solenoid valve describes the DE 10 2019 200 370 A1 an electromagnetic actuator, although other possible applications are also described, for example as a drive for a relay or for a locking device.

Die DE 10 2004 023 905 A1 und die DE 10 2012 011 627 A1 befassen sich ebenfalls jeweils mit einem elektromagnetischen Aktor zur Verwendung als Antrieb in einem Magnetventil.the DE 10 2004 023 905 A1 and the DE 10 2012 011 627 A1 also each deal with an electromagnetic actuator for use as a drive in a solenoid valve.

Mit den bekannten Aktoreinrichtungen lassen sich zwar hohe Antriebskräfte verwirklichen, allerdings nur in Kombination mit kurzen Ankerhüben.Although high drive forces can be achieved with the known actuator devices, they can only be achieved in combination with short armature strokes.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine elektrisch betätigbare Aktoreinrichtung zu schaffen, mit der sich bei einfachem und kostengünstigem Aufbau in Verbindung mit einer hohen Antriebskraft ein verhältnismäßig langer Arbeitshub realisieren lässt.The invention is based on the object of creating an electrically actuable actuator device with which a relatively long working stroke can be realized with a simple and cost-effective design in conjunction with a high driving force.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist bei einer Aktoreinrichtung in Verbindung mit den eingangs genannten Merkmalen vorgesehen, dass bei mindestens einem sich aus in der Achsrichtung der Arbeitsachse unmittelbar aufeinanderfolgend angeordneten elektromagnetischen Aktoren zusammensetzenden Aktorpaar die Ankereinheit des einen elektromagnetischen Aktors und die Spuleneinheit des anderen elektromagnetischen Aktors aneinander befestigt und in der Arbeitsrichtung sowohl zugfest als auch druckfest miteinander verbunden sind.To solve this problem, an actuator device in connection with the features mentioned at the outset provides for the anchor unit of one electromagnetic actuator and the coil unit of the other electromagnetic actuator to be fastened to one another in at least one actuator pair made up of electromagnetic actuators arranged directly one after the other in the axial direction of the working axis and are connected to each other in the working direction in a tensile and pressure-resistant manner.

Die erfindungsgemäße Aktoreinrichtung enthält eine Aktorbaugruppe mit mehreren in Reihe geschalteten elektromagnetischen Aktoren, deren Aktorhübe sich zu einem für Antriebszwecke abgreifbaren Arbeitshub addieren, dessen Hublänge die Länge des Aktorhubes jedes in die Aktorbaugruppe integrierten elektromagnetischen Aktors übersteigt. Wenn alle Aktoren der Aktorbaugruppe aktiviert sind, entspricht der abgreifbare Arbeitshub der Summe der Aktorhübe der einzelnen Aktoren. Somit lässt sich unter Beibehaltung des elektromagnetischen Antriebsprinzips im Vergleich zu einem einzelnen elektromagnetischen Aktor eine nicht unerhebliche Hubverlängerung realisieren, die sich über die Anzahl der in die Aktorbaugruppe integrierten Aktoren beeinflussen lässt. Unmittelbar aufeinanderfolgende Aktoren sind mit jeweils einer ihrer beiden Aktorkomponenten aneinander befestigt, sodass Zugkräfte und zweckmäßigerweise auch Druckkräfte übertragbar sind. Abhängig von der Art der elektrischen Ansteuerung und/oder der elektrischen Verschaltung sind die Aktoren der Aktorbaugruppe synchron und/oder zeitlich versetzt betätigbar. Durch ausgewählte Betätigung einer geringeren als der in die Aktorbaugruppe integrierten Anzahl von Aktoren lassen sich bei Bedarf Arbeitshübe unterschiedlicher Hublänge erzeugen. Der Hauptvorteil der Aktorbaugruppe liegt allerdings in der Erzeugbarkeit eines sich aus der Summe der einzelnen Aktorhübe zusammensetzenden, mit einer hohen Antriebskraft kombinierten großen Arbeitshubes, der sich aus der Summe der Arbeitshübe der einzelnen Aktoren zusammensetzt. Als günstig wird es angesehen, dass bei mindestens einem sich aus in der Achsrichtung der Arbeitsachse unmittelbar aufeinanderfolgend angeordneten elektromagnetischen Aktoren zusammensetzenden Aktorpaar die Ankereinheit des einen Aktors und die Spuleneinheit des anderen Aktors aneinander befestigt und in der Arbeitsrichtung sowohl zugfest als auch druckfest miteinander verbunden sind.The actuator device according to the invention contains an actuator assembly with several in series switched electromagnetic actuators whose actuator strokes add up to a working stroke that can be tapped for drive purposes, the stroke length of which exceeds the length of the actuator stroke of each electromagnetic actuator integrated in the actuator assembly. When all actuators of the actuator assembly are activated, the working stroke that can be tapped corresponds to the sum of the actuator strokes of the individual actuators. Thus, while maintaining the electromagnetic drive principle, a not inconsiderable lengthening of the stroke can be realized in comparison to a single electromagnetic actuator, which can be influenced by the number of actuators integrated into the actuator assembly. Immediately following actuators are each attached to one another with one of their two actuator components, so that tensile forces and expediently also compressive forces can be transmitted. Depending on the type of electrical control and/or electrical wiring, the actuators of the actuator assembly can be actuated synchronously and/or at different times. Working strokes of different stroke lengths can be generated, if required, by selected actuation of fewer actuators than the number integrated into the actuator assembly. The main advantage of the actuator assembly, however, lies in the ability to generate a large working stroke composed of the sum of the individual actuator strokes and combined with a high driving force, which is composed of the sum of the working strokes of the individual actuators. It is considered favorable that, in the case of at least one actuator pair composed of electromagnetic actuators arranged directly one after the other in the axial direction of the working axis, the armature unit of one actuator and the coil unit of the other actuator are fastened to one another and are connected to one another in both a tensile and pressure-resistant manner in the working direction.

Mit der erfindungsgemäßen Aktoreinrichtung lassen sich vielfältige Antriebsaufgaben realisieren, beispielsweise in Magnetventilen mit großem Ventilhub, in Verriegelungseinrichtungen mit einem entlang einer größeren Wegstrecke zu bewegenden Verriegelungselement oder in sonstigen Vorrichtungen, in denen man bisher beispielsweise auf pneumatische oder hydraulische Stellantriebe zurückgegriffen hat. Da auf eine bewährte Technologie zurückgegriffen werden kann, lässt sich die Aktoreinrichtung mit geringen Kosten und in robuster Bauweise verwirklichen. Verglichen mit den üblichen einstufigen Aktoreinrichtungen vergrößert sich lediglich die Baulänge, während die Baubreite bei Bedarf beibehalten werden kann, was Anwendungen auch unter beengten Platzverhältnissen ermöglicht.The actuator device according to the invention can be used to implement a wide range of drive tasks, for example in solenoid valves with a large valve lift, in locking devices with a locking element that can be moved over a longer distance, or in other devices in which pneumatic or hydraulic actuators, for example, have previously been used. Since proven technology can be used, the actuator device can be implemented at low cost and in a robust design. Compared to the usual single-stage actuator devices, only the overall length increases, while the overall width can be retained if necessary, which also enables applications in confined spaces.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen hervor.Advantageous developments of the invention emerge from the dependent claims.

Die Anzahl der in die Aktorbaugruppe integrierten Aktoren, also quasi die Anzahl der in Reihe geschalteten Antriebsstufen, kann sich an dem für den jeweiligen Einsatzzweck erforderlichen Arbeitshub orientieren. Obgleich sich das Antriebskonzept schon mit nur zwei in Reihe geschalteten Aktoren verwirklichen lässt, entfalten sich die Vorteile besonders bei einer größeren Aktorzahl mit mehr als zwei Aktoren. Wenn man davon ausgeht, dass sich mit einem Aktor allein ein Aktorhub von etwa 3 bis 5 mm erzeugen lässt, kann mit einer beispielsweise fünfstufigen Aktorbaugruppe ein insgesamt abgreifbarerer Arbeitshub von 15 bis 25 mm bereitgestellt werden.The number of actuators integrated into the actuator assembly, that is to say the number of drive stages connected in series, can be based on the working stroke required for the respective application. Although the drive concept can be implemented with just two actuators connected in series, the advantages unfold particularly with a larger number of actuators with more than two actuators. If one assumes that an actuator stroke of about 3 to 5 mm can be generated with one actuator alone, a working stroke of 15 to 25 mm that can be accessed overall can be provided with a five-stage actuator assembly, for example.

Die Aktoreinrichtung ist besonders kostengünstig, wenn die in der Aktorbaugruppe enthaltenen mehreren Aktoren untereinander baugleiche Spuleneinheiten und Ankereinheiten aufweisen. Insbesondere haben die einzelnen Aktoren untereinander den gleichen Aktorhub. Die Verwendung baugleicher Komponenten vereinfacht die Lagerhaltung und die Herstellung von Aktorbaugruppen mit bedarfsgemäß unterschiedlichem Arbeitshub. Die Aktoren können allerdings auch von unterschiedlicher Bauart sein.The actuator device is particularly cost-effective if the multiple actuators contained in the actuator assembly have coil units and armature units that are identical in construction to one another. In particular, the individual actuators have the same actuator stroke among themselves. The use of structurally identical components simplifies warehousing and the manufacture of actuator assemblies with different working strokes as required. However, the actuators can also be of different designs.

Jeder Aktor erzeugt bei seiner Aktivierung eine in der Achsrichtung der Arbeitsachse zwischen der Spuleneinheit und der Ankereinheit wirksame magnetischen Anziehungskraft, die im Folgenden auch als Aktorkraft des betreffenden Aktors bezeichnet wird. Die Aktorbaugruppe kann aus Aktoren mit untereinander gleicher Aktorkraft zusammengesetzt sein. Andererseits kann die Aktorbaugruppe aber auch mit Aktoren ausgestattet sein, die sich in den erzeugbaren Aktorkräften voneinander unterscheiden. Beispielsweise können Aktoren mit einer zunehmend größeren Aktorkraft aneinandergereiht sein, d.h. bezogen auf die Aktorkraft eines jeweiligen Aktors kann der jeweils darauffolgende Aktor eine höhere Aktorkraft erzeugen.When activated, each actuator generates a magnetic attraction force which is effective in the axial direction of the working axis between the coil unit and the armature unit and which is also referred to below as the actuator force of the relevant actuator. The actuator assembly can be composed of actuators with mutually identical actuator force. On the other hand, the actuator assembly can also be equipped with actuators that differ from one another in terms of the actuator forces that can be generated. For example, actuators with an increasingly large actuator force can be lined up, i.e. based on the actuator force of a particular actuator, the subsequent actuator can generate a higher actuator force.

Die aneinander befestigten Aktorkomponenten sind beispielweise miteinander verschweißt, was die Montage vereinfacht. Grundsätzlich sind allerdings auch andere Befestigungsmaßnahmen möglich, beispielsweise Schraubverbindungen oder Rastverbindungen.The actuator components fastened to one another are, for example, welded together, which simplifies assembly. In principle, however, other fastening measures are also possible, for example screw connections or snap-in connections.

Für eine variable Anwendung ist es vorteilhaft, wenn eine der beiden endseitigen Aktorkomponenten der Aktorbaugruppe eine erste Befestigungsschnittstelle aufweist, die zur ortsfesten Fixierung an einer Tragstruktur geeignet ist, beispielsweise am Gestell einer Maschine oder am Gehäuse eines Ventils. Die andere, entgegengesetzte endseitige Aktorkomponente besitzt zweckmäßigerweise eine zweite Befestigungsschnittstelle, die sich zur Fixierung eines zu bewegenden Objekts eignet, beispielsweise eines Ventilgliedes oder eines Verriegelungselementes oder eines mit einer zu betätigenden Maschinenkomponente verbundenen Zugstranges, beispielsweise eines Zugseils.For a variable application, it is advantageous if one of the two end-side actuator components of the actuator assembly has a first attachment interface that is suitable for stationary attachment to a support structure, for example on the frame of a machine or on the housing of a valve. The other, opposite end-side actuator component expediently has a second fastening interface which is suitable for fixing an object to be moved, for example a valve member or a locking element tes or connected to a machine component to be actuated tension cord, such as a traction cable.

Die erfindungsgemäße Befestigungskombination gilt bevorzugt für sämtliche Aktorpaare. Bei einer derartig aufgebauten Aktoreinrichtung ist von den beiden endseitigen Aktorkomponenten der Aktorbaugruppe die eine von einer Spuleneinheit und die andere von einer Ankereinheit gebildet. Die Spuleneinheit bietet sich hierbei zur Ausstattung mit der erwähnten ersten Befestigungsschnittstelle an, während sich die Ankereinheit zur Ausstattung mit der schon erwähnten zweiten Befestigungsschnittstelle empfiehlt. Eine vertauschte Nutzung ist jedoch ebenfalls möglich.The fastening combination according to the invention preferably applies to all pairs of actuators. In an actuator device constructed in this way, one of the two end-side actuator components of the actuator assembly is formed by a coil unit and the other by an armature unit. The coil unit lends itself to being equipped with the first attachment interface mentioned, while the armature unit is recommended to be equipped with the second attachment interface already mentioned. However, reversed use is also possible.

Die einzelnen Aktoren können innerhalb der Aktorbaugruppe alternativ auch so angeordnet sein, dass aufeinanderfolgende Aktoren abwechselnd an ihren Spuleneinheiten und an ihren Ankereinheiten aneinander befestigt sind.Alternatively, the individual actuators can also be arranged within the actuator assembly in such a way that successive actuators are fastened to one another alternately at their coil units and at their armature units.

Zweckmäßigerweise sind die sich bei der Ausführung der Aktorhubbewegung eines Aktors relativ zueinander bewegenden Aktorkomponenten der jeweils unmittelbar aufeinanderfolgend angeordneten Aktoren durch eine Druckfedereinrichtung in eine in der Achsrichtung der Arbeitsachse voneinander abgerückte Bereitschaftsstellung vorgespannt. Dadurch sind zugleich die beiden Aktorkomponenten jedes Aktors in die voneinander abgerückte Grundstellung vorgespannt. Wenn alle Spuleneinheiten deaktiviert sind, liegt bei sämtlichen relativ zueinander beweglichen Aktorkomponenten die Bereitschaftsstellung vor, was für die Aktorbaugruppe bedeutet, dass sie in einen unbetätigten Betriebszustand vorgespannt ist, in dem sie eine maximale Länge aufweist und die beiden endseitigen Aktorkomponenten einen maximalen Abstand in der Achsrichtung der Arbeitsachse zueinander einnehmen. Wenn im Vergleich dazu sämtliche Spuleneinheiten aktiviert sind, sind alle relativ zueinander beweglichen Aktorkomponenten unter Komprimierung der jeweils zugeordneten Druckfedereinrichtung zueinander gezogen, wobei sie jeweils eine einander angenäherte Arbeitsstellung einnehmen, woraus ein betätigter Betriebszustand der Aktorbaugruppe resultiert, in dem die Aktorbaugruppe eine minimale Länge einnimmt und zwischen den beiden endseitigen Aktorkomponenten ein minimaler Abstand in der Achsrichtung der Arbeitsachse vorliegt. Ein anschließendes neuerliches Deaktivieren der Spuleneinheiten bewirkt, dass die diversen Aktorkomponenten durch die Druckfedereinrichtungen wieder in die Bereitschaftsstellung auseinandergedrückt werden, sodass die Aktorbaugruppe aus dem betätigten Betriebszustand in den unbetätigten Betriebszustand zurückkehrt.The actuator components of the actuators arranged directly one after the other, which move relative to one another during the execution of the actuator lifting movement, are expediently prestressed by a compression spring device into a readiness position spaced apart from one another in the axial direction of the working axis. As a result, the two actuator components of each actuator are also prestressed into the basic position, which has been moved away from one another. When all coil units are deactivated, all actuator components that can be moved relative to one another are in the ready position, which means for the actuator assembly that it is biased into an unactuated operating state in which it has a maximum length and the two end-side actuator components have a maximum distance in the axial direction the working axis to each other. If, in comparison, all coil units are activated, all actuator components that are movable relative to one another are pulled toward one another with compression of the respectively assigned compression spring device, whereby they each assume a working position that is closer to one another, resulting in an actuated operating state of the actuator assembly in which the actuator assembly assumes a minimum length and there is a minimum distance in the axial direction of the working axis between the two end-side actuator components. Subsequent renewed deactivation of the coil units causes the various actuator components to be pushed apart again into the ready position by the compression spring devices, so that the actuator assembly returns from the actuated operating state to the unactuated operating state.

Die Druckfedereinrichtungen können insbesondere dann entfallen, wenn zwischen den beiden endseitigen Aktorkomponenten externe Kräfte wirksam sind, die die Aktorbaugruppe in der Achsrichtung der Arbeitsachse auf Zug beanspruchen. Dies ist beispielsweise der Fall, wenn die Aktorbaugruppe in einer Einbaulage betrieben wird, in der die Arbeitsachse vertikal oder zumindest mit einer vertikalen Richtungskomponente ausgerichtet ist.The compression spring devices can be dispensed with in particular when external forces are effective between the two end-side actuator components, which subject the actuator assembly to tension in the axial direction of the working axis. This is the case, for example, when the actuator assembly is operated in an installed position in which the working axis is aligned vertically or at least with a vertical directional component.

Bevorzugt ist den bei einer Aktorhubbewegung relativ zueinander bewegbaren Aktorkomponenten der in der Achsrichtung der Arbeitsachse unmittelbar aufeinanderfolgend angeordneten elektromagnetischen Aktoren jeweils eine den Aktorhub vorgebende Hubbegrenzungseinrichtung zugeordnet. Dadurch ist eine äußerst präzise Betätigung der Aktorbaugruppe mit einem exakt reproduzierbar vorgebbaren Arbeitshub gewährleistet.A stroke limiting device that predetermines the actuator stroke is preferably assigned to the actuator components, which can be moved relative to one another during an actuator stroke movement, of the electromagnetic actuators arranged directly one after the other in the axial direction of the working axis. This ensures extremely precise actuation of the actuator assembly with an exactly reproducible, specifiable working stroke.

Jede Hubbegrenzungseinrichtung begrenzt zweckmäßigerweise die relative Hubbewegung der zugeordneten Aktorkomponenten sowohl in der sich voneinander entfernenden als auch in der sich einander annähernden Richtung. Die beiden dadurch jeweils vorgegebenen Hubpositionen definieren mit ihrem gegenseitigen Abstand den Aktorhub des zugeordneten Aktors.Each stroke limiting device expediently limits the relative stroke movement of the associated actuator components both in the direction moving away from one another and in the direction approaching one another. The two stroke positions thus predetermined in each case define the actuator stroke of the associated actuator with their mutual distance.

Bevorzugt sind die Hubbegrenzungseinrichtungen jeweils zwischen den Spuleneinheiten zweier in der Achsrichtung der Arbeitsachse unmittelbar aufeinanderfolgend angeordneter elektromagnetischer Aktoren wirksam. Auf diese Weise können mechanische Überlastungen zwischen den Spuleneinheiten und den Ankereinheiten vermieden werden. Prinzipiell wäre es natürlich auch denkbar, die Hubbegrenzung jeweils durch das Zusammenwirken zwischen der Spuleneinheit und der Ankereinheit eines jeweiligen Aktors zu realisieren.The stroke limiting devices are preferably effective in each case between the coil units of two electromagnetic actuators arranged directly one after the other in the axial direction of the working axis. In this way, mechanical overloads between the coil units and the armature units can be avoided. In principle, it would of course also be conceivable to implement the stroke limitation in each case through the interaction between the coil unit and the armature unit of a respective actuator.

Eine besonders wirksame und zugleich platzsparende Ausführungsform der Hubbegrenzungseinrichtungen sieht vor, dass jede Hubbegrenzungseinrichtung mindestens einen an der einen Aktorkomponente angeordneten und in Richtung zur anderen Aktorkomponente ragenden Hubbegrenzungshaken aufweist und über ein an der anderen Aktorkomponente angeordnetes Hubbegrenzungsfenster verfügt, wobei der Hubbegrenzungshaken in das Hubbegrenzungsfenster eingreift und der zugeordnete Aktorhub durch abwechselnde Anlage des Hubbegrenzungshakens an zwei sich in der Achsrichtung der Arbeitsachse gegenüberliegenden Fensterrändern des Hubbegrenzungsfensters vorgegeben ist.A particularly effective and at the same time space-saving embodiment of the stroke-limiting devices provides that each stroke-limiting device has at least one stroke-limiting hook arranged on one actuator component and protruding in the direction of the other actuator component, and has a stroke-limiting window arranged on the other actuator component, with the stroke-limiting hook engaging in the stroke-limiting window and the associated actuator stroke is predetermined by alternating contact of the stroke limiting hook with two opposite window edges of the stroke limiting window in the axial direction of the working axis.

Bei der vorgenannten Ausgestaltung ist es vorteilhaft, wenn jede Hubbegrenzungseinrichtung über zwei Paare von miteinander kooperierenden Hubbegrenzungshaken und Hubbegrenzungsfenstern verfügt, die sich orthogonal zur Achsrichtung der Arbeitsachse mit Abstand gegenüberliegen. Zweckmäßigerweise wird jede sich zwischen zwei aufeinanderfolgenden Spuleneinheiten erstreckende Ankereinheit auf einander entgegengesetzten Längsseiten von einem der beiden Hubbegrenzungshaken flankiert.In the aforementioned embodiment, it is advantageous if each stroke limiting device has two pairs of mutually cooperating Has stroke limitation hooks and stroke limitation windows, which are orthogonal to the axis direction of the working axis opposite at a distance. Expediently, each armature unit extending between two consecutive coil units is flanked on opposite long sides by one of the two stroke-limiting hooks.

Die Aktorbaugruppe hat eine hohe interne Stabilität, wenn ihr eine Linearführungseinrichtung zugeordnet ist, durch die die elektromagnetischen Aktoren orthogonal zur Achsrichtung der Arbeitsachse abgestützt sind und bei den Aktorhubbewegungen linear geführt werden. Die Linearführungseinrichtung kann beispielsweise eine oder mehrere Führungsschienen enthalten, an denen die Spuleneinheiten linear verschiebbar geführt sind. Bei einer möglichen Ausgestaltung hat die Linearführungseinrichtung ein Führungselement mit einer sich in einer horizontalen Ebene erstreckenden Führungsfläche, auf der die beweglichen Spuleneinheiten gleitverschieblich aufliegen.The actuator assembly has a high level of internal stability if it is assigned a linear guide device, by which the electromagnetic actuators are supported orthogonally to the axial direction of the working axis and are linearly guided during the actuator lifting movements. The linear guide device can contain, for example, one or more guide rails on which the coil units are guided in a linearly displaceable manner. In one possible configuration, the linear guide device has a guide element with a guide surface which extends in a horizontal plane and on which the movable coil units rest in a sliding manner.

Ein bevorzugter Aufbau der elektromagnetischen Aktoren sieht vor, dass die jeweilige Spuleneinheit einen die Spulenanordnung tragenden, aus Kunststoff bestehenden Spulenträger und einen die Spulenanordnung zumindest partiell umschließenden weichmagnetischen Jochkörper aufweist, wobei der Spulenträger einen Ankeraufnahmeraum umschließt, in dem sich die zugeordnete Ankereinheit linear verschiebbar erstreckt und aus dem die betreffende Ankereinheit mit einem äußeren Endabschnitt herausragt, der an einer Aktorkomponente des benachbarten Aktors befestigt ist. Der Ankeraufnahmeraum kann unmittelbar von einem Ankerführungsrohr begrenzt sein, das von dem Spulenträger umschlossen ist.A preferred design of the electromagnetic actuators provides that the respective coil unit has a coil carrier that carries the coil arrangement and is made of plastic and has a soft-magnetic yoke body that at least partially encloses the coil arrangement, with the coil carrier enclosing an armature receiving space in which the associated armature unit extends and can be displaced linearly from which the anchor unit in question protrudes with an outer end section which is attached to an actuator component of the adjacent actuator. The armature receiving space can be delimited directly by an armature guide tube which is surrounded by the coil carrier.

Wie eingangs schon angedeutet wurde, ist die Aktorbaugruppe insbesondere so ausgebildet, dass die Spuleneinheiten sämtlicher Aktoren gleichzeitig aktivierbar oder deaktivierbar sind. Dadurch kann mit jedem Aktivierungsvorgang oder Deaktivierungsvorgang ein sich aus der Summe der Aktorhübe zusammensetzender Arbeitshub realisiert werden. Vorteilhaft ist es allerdings, wenn die Spuleneinheiten zusätzlich auch die Möglichkeit für eine selektive Aktivierung und Deaktivierung bieten. Dadurch können Zwischenhübe der Aktorbaugruppe ausgeführt werden, die längenmäßig zwischen einem Aktorhub und dem Arbeitshub liegen.As already indicated at the outset, the actuator assembly is designed in particular in such a way that the coil units of all actuators can be activated or deactivated at the same time. As a result, a working stroke made up of the sum of the actuator strokes can be implemented with each activation process or deactivation process. However, it is advantageous if the coil units also offer the option of selective activation and deactivation. As a result, intermediate strokes of the actuator assembly can be carried out, which are between an actuator stroke and the working stroke in terms of length.

Für die bedarfsgemäße Aktivierung und Deaktivierung der einzelnen Spuleneinheiten der Aktorbaugruppe ist die Aktoreinrichtung zweckmäßigerweise mit einer elektrischen oder elektronischen Steuereinrichtung ausgestattet, die mit den Spulenanordnungen der einzelnen Spuleneinheiten elektrisch verbunden ist, sodass die Spuleneinheiten bedarfsgemäß in aufeinander abgestimmter Weise aktivierbar und deaktivierbar sind.For the required activation and deactivation of the individual coil units of the actuator assembly, the actuator device is expediently equipped with an electrical or electronic control device which is electrically connected to the coil arrangements of the individual coil units, so that the coil units can be activated and deactivated in a coordinated manner as required.

Die Steuereinrichtung ist zweckmäßigerweise für eine gleichzeitige wahlweise Aktivierung oder Deaktivierung der Spuleneinheiten ausgelegt, sodass sich der Arbeitshub durch Anlegen beziehungsweise Wegnahme eines elektrischen Signals hervorrufen lässt. Hierzu kann eine kostengünstige elektrische Steuereinrichtung vorgesehen sein, die im einfachsten Fall von einem elektrischen Schalter gebildet ist. Für komplexere Ansteuerungsaufgaben ist es vorteilhaft, auf eine elektronische Steuereinrichtung zurückzugreifen, die insbesondere auch in der Lage ist, die diversen Spuleneinheiten selektiv anzusteuern, um im Vergleich zum Arbeitshub geringere Zwischenhübe zu realisieren. Beispielsweise kann eine wechselnde Anzahl der vorhandenen Spuleneinheiten aktiviert und deaktiviert werden. Wenn in der Aktorbaugruppe Aktoren verbaut sind, deren Aktorhübe sich voneinander unterscheiden, lassen sich durch ausgewählte Ansteuerung der Spuleneinheiten besonders variabel unterschiedliche Zwischenhübe verwirklichen.The control device is expediently designed for simultaneous selective activation or deactivation of the coil units, so that the working stroke can be brought about by applying or removing an electrical signal. For this purpose, an inexpensive electrical control device can be provided, which in the simplest case is formed by an electrical switch. For more complex control tasks, it is advantageous to use an electronic control device that is also capable of selectively controlling the various coil units in order to implement smaller intermediate strokes compared to the working stroke. For example, a changing number of existing coil units can be activated and deactivated. If actuators are installed in the actuator assembly, the actuator strokes of which differ from one another, different intermediate strokes can be implemented in a particularly variable manner by selected activation of the coil units.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand der beiliegenden Zeichnung näher erläutert. In dieser zeigen:

1 eine bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Aktoreinrichtung in einer perspektivischen Darstellung in einem unbetätigten Betriebszustand der Aktorbaugruppe, in dem sämtliche Spuleneinheiten elektrisch deaktiviert sind
2 die Aktoreinrichtung aus 1 wiederum in einer perspektivischen Ansicht und in einem betätigten Betriebszustand der Aktorbaugruppe, in dem sämtliche Spuleneinheiten elektrisch aktiviert sind und ein Magnetfeld erzeugen, durch das die jeweils zugeordnete Ankereinheit angezogen ist, sodass sich die Aktorbaugruppe im Vergleich zu dem unbetätigten Betriebszustand der 1 um einen Arbeitshub verkürzt hat,
3 eine Draufsicht der Aktorbaugruppe der 1 und 2, wobei in der 3(a) eine Draufsicht mit Blickrichtung gemäß Pfeil IIIa aus 1 und in der 3(b) eine Draufsicht mit Blickrichtung gemäß Pfeil IIIb der 2 gezeigt ist und wobei in beiden Abbildungen der 3 ein gestrichelt umrahmter Ausschnitt zusätzlich vergrößert dargestellt ist, um einen vorteilhaften Aufbau optional vorhandener Hubbegrenzungseinrichtungen zu verdeutlichen,
4 eine Seitenansicht der Aktorbaugruppe der 1 und 2 in einer Seitenansicht, wobei die 4(a) den unbetätigten Betriebszustand mit Blickrichtung gemäß Pfeil IVa aus 1 und die 4(b) den betätigten Betriebszustand mit Blickrichtung gemäß Pfeil IVb aus 2 illustriert, und
5 einen Längsschnitt der Aktorbaugruppe entlang der Schnittlinie V-V aus 3, wobei in 5(a) der unbetätigte Betriebszustand gezeigt ist und in der 5(b) ein Endabschnitt der Aktorbaugruppe im betätigten Betriebszustand illustriert ist.

The invention is explained in more detail below with reference to the attached drawing. In this show:

1 a preferred embodiment of the actuator device according to the invention in a perspective view in an unactuated operating state of the actuator assembly, in which all coil units are electrically deactivated
2 the actuator device off 1 again in a perspective view and in an actuated operating state of the actuator assembly, in which all coil units are electrically activated and generate a magnetic field through which the respectively associated anchor unit is attracted, so that the actuator assembly compared to the unactuated operating state 1 has shortened by one working stroke,
3 a plan view of the actuator assembly 1 and 2 , where in the 3(a) a top view looking in the direction of arrow IIIa 1 and in the 3(b) a plan view looking in the direction of arrow IIIb 2 is shown and where in both figures the 3 a section framed by dashed lines is also shown enlarged in order to illustrate an advantageous design of optionally available stroke limiting devices,
4 a side view of the actuator assembly 1 and 2 in a side view, with the 4(a) the idle mode stood looking in the direction of arrow IVa 1 and the 4(b) the actuated operating state looking in the direction of arrow IVb 2 illustrated, and
5 a longitudinal section of the actuator assembly along the section line VV 3 , where in 5(a) the unactuated operating state is shown and in FIG 5(b) an end section of the actuator assembly is illustrated in the actuated operating state.

Die 1 und 2 zeigen eine bevorzugte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Aktoreinrichtung 1, die über eine Aktorbaugruppe 2 verfügt, die auch in den 3 bis 5 in unterschiedlichen Ansichten wiedergegeben ist.the 1 and 2 show a preferred embodiment of an actuator device 1 according to the invention, which has an actuator assembly 2, which is also in the 3 until 5 shown in different views.

Die Aktoreinrichtung 1 enthält zweckmäßigerweise auch noch eine Steuereinrichtung 3, die von einer elektrischen oder elektronischen Bauart ist und die im betriebsbereiten Zustand der Aktoreinrichtung 1 über elektrische Leiter 4 zur Übertragung von Betätigungssignalen elektrisch verbunden ist. Die elektrischen Leiter 4 sind insbesondere als flexible elektrische Leiter ausgeführt, bevorzugt in Form eines oder mehrerer elektrischer Kabel.The actuator device 1 expediently also contains a control device 3 which is of an electrical or electronic type and which is electrically connected to the actuator device 1 via electrical conductors 4 for the transmission of actuating signals when it is ready for operation. The electrical conductors 4 are designed in particular as flexible electrical conductors, preferably in the form of one or more electrical cables.

Die Aktorbaugruppe 2 enthält eine Mehrzahl von elektromagnetischen Aktoren 5, die im Folgenden zur Vereinfachung auch nur als Aktoren 5 bezeichnet werden. Die Aktorbaugruppe 2 beinhaltet mindestens zwei Aktoren 5, wobei sie zweckmäßigerweise über mindestens drei Aktoren 5 verfügt. Die Mehrzahl von Aktoren 5 ist in der Achsrichtung einer imaginären Arbeitsachse 6 aneinandergereiht und in einer mechanischen Reihenschaltung miteinander verknüpft. Die beispielhaft illustrierte Aktorbaugruppe 2 enthält insgesamt fünf in Reihe geschaltete elektromagnetische Aktoren 5.The actuator assembly 2 contains a plurality of electromagnetic actuators 5, which are also simply referred to as actuators 5 below for the sake of simplicity. The actuator assembly 2 includes at least two actuators 5, wherein it expediently has at least three actuators 5. The plurality of actuators 5 is lined up in the axial direction of an imaginary working axis 6 and linked to one another in a mechanical series connection. The actuator assembly 2 illustrated as an example contains a total of five series-connected electromagnetic actuators 5.

Jeder Aktor 5 hat eine imaginäre Aktorlängsachse 12 und zwei im Folgenden auch als erste Aktorkomponente 7 und zweite Aktorkomponente 8 bezeichnete Aktorkomponenten 7, 8, die in der Aktorlängsachse 12 relativ zueinander linear bewegbar sind. Die Relativbewegung zwischen den beiden Aktorkomponenten 7, 8 sei als Aktorhubbewegung 13 bezeichnet und ist durch Doppelpfeile kenntlich gemacht.Each actuator 5 has an imaginary actuator longitudinal axis 12 and two actuator components 7, 8, also referred to below as first actuator component 7 and second actuator component 8, which are linearly movable relative to one another in actuator longitudinal axis 12. The relative movement between the two actuator components 7, 8 is referred to as actuator lifting movement 13 and is identified by double arrows.

Die Aktoren 5 sind so aneinandergereiht, dass die Aktorlängsachsen 12 miteinander fluchten und mit der Arbeitsachse 6 zusammenfallen.The actuators 5 are lined up in such a way that the actuator longitudinal axes 12 are aligned with one another and coincide with the working axis 6 .

Von den beiden Aktorkomponenten 7, 8 eines jeden Aktors 5 ist jeweils eine als eine über eine bestrombare Spulenanordnung 15 verfügende Spuleneinheit 14 und die jeweils andere als eine weichmagnetische Ankereinheit 16 ausgebildet.Of the two actuator components 7 , 8 of each actuator 5 , one is designed as a coil unit 14 that has a coil arrangement 15 that can be energized, and the other one is designed as a soft-magnetic armature unit 16 .

Exemplarisch handelt es sich bei der ersten Aktorkomponente 7 jedes Aktors 5 um die Spuleneinheit 14 und bei der zweiten Aktorkomponente 8 um die Ankereinheit 16.For example, the first actuator component 7 of each actuator 5 is the coil unit 14 and the second actuator component 8 is the armature unit 16.

Die Achsrichtung der Arbeitsachse 6 wird im Folgenden auch als Arbeitsrichtung 6a bezeichnet. In der Arbeitsrichtung 6a jeweils unmittelbar aufeinanderfolgend angeordnete Aktoren 5 sind jeweils mit einer ihrer beiden Aktorkomponenten 7, 8 aneinander befestigt. Durch die Befestigung ist eine in der Arbeitsrichtung 6a sowohl zugfeste als auch druckfeste Verbindung realisiert. Die Befestigungsbereiche sind bei 17 ersichtlich, wobei exemplarisch auf Schweißverbindungen, insbesondere Laserschweißverbindungen zum Erhalt einer festen Verbindung zurückgegriffen ist. Alternativ könnten in den Befestigungsbereichen 17 auch beispielsweise Schraubverbindungen oder Klebeverbindungen vorliegen.The axial direction of the working axis 6 is also referred to below as the working direction 6a. Actuators 5 arranged immediately one after the other in the working direction 6a are each fastened to one another with one of their two actuator components 7, 8. The attachment results in a connection which is both tensile and pressure-resistant in the working direction 6a. The fastening areas can be seen at 17, with welded connections, in particular laser welded connections, being used as an example to obtain a firm connection. Alternatively, for example, screw connections or adhesive connections could also be present in the fastening areas 17 .

Die Aktorbaugruppe 2 endet an ihren beiden in der Arbeitsrichtung 6a einander entgegengesetzten Stirnseiten 18, 19, die im Folgenden zur besseren Unterscheidung auch als hintere Stirnseite 18 und vordere Stirnseite 19 bezeichnet werden, mit jeweils einer endseitigen Aktorkomponente 22, 23. Zur besseren Unterscheidung wird die der hinteren Stirnseite 18 zugeordnete endseitige Aktorkomponente 22 im Folgenden auch als hintere endseitige Aktorkomponente 22 bezeichnet, während die der vorderen Stirnseite 19 zugeordnete endseitige Aktorkomponente 23 auch als vordere endseitige Aktorkomponente 23 bezeichnet wird.The actuator assembly 2 ends at its two opposite end faces 18, 19 in the working direction 6a, which are also referred to below as rear end face 18 and front end face 19 for better differentiation, each with an end-side actuator component 22, 23. For better differentiation, the the end-side actuator component 22 associated with the rear end face 18 is also referred to below as the rear end-side actuator component 22 , while the end-side actuator component 23 associated with the front end face 19 is also referred to as the front end-side actuator component 23 .

Die Aktoren 5 sind insbesondere mit einer derartigen Ausrichtung aneinandergereiht, dass es sich bei der hinteren und vorderen endseitigen Aktorkomponente 22, 23 um ungleichartige Aktorkomponenten 7, 8 handelt. Bevorzugt ist die hintere endseitige Aktorkomponente 22 von einer Spuleneinheit 14 und die vordere endseitige Aktorkomponente 23 von einer Ankereinheit 16 gebildet.The actuators 5 are lined up in particular with such an orientation that the rear and front end actuator components 22, 23 are dissimilar actuator components 7, 8. The rear end actuator component 22 is preferably formed by a coil unit 14 and the front end actuator component 23 is formed by an armature unit 16 .

Bei jedem Aktor 5 hat die Spuleneinheit 14 eine in der Achsrichtung der Aktorlängsachse 12 orientierte Spuleneinheit-Rückseite 24 und eine diesbezüglich entgegengesetzt orientierte Spuleneinheit-Vorderseite 25. Die Ankereinheit 16, die bevorzugt stößelförmig ausgebildet ist, erstreckt sich mit einem Längenabschnitt innerhalb der Spuleneinheit 14 und ragt mit einem vorderen Endabschnitt 26 an der Spuleneinheit-Vorderseite 25 aus der Spuleneinheit 14 heraus.In each actuator 5, the coil unit 14 has a rear side 24 of the coil unit, which is oriented in the direction of the longitudinal axis 12 of the actuator, and a front side 25 of the coil unit, which is oriented in the opposite direction protrudes with a front end section 26 on the coil unit front side 25 from the coil unit 14 .

Die Aktoren 5 sind innerhalb der Aktorbaugruppe 2 zweckmäßigerweise mit gleicher axialer Orientierung angeordnet, sodass der vordere Endabschnitt 26 der Ankereinheiten 16 nach vorne in Richtung zu der vorderen Stirnseite 19 der Aktorbaugruppe 2 weist und die Spuleneinheit-Rückseite 24 jeder Spuleneinheit 14 der hinteren Stirnseite 18 der Aktorbaugruppe 2 zugewandt ist. Somit ist bei sämtlichen sich jeweils aus zwei in der Arbeitsrichtung 6a unmittelbar aufeinanderfolgend angeordneten Aktoren 5 zusammensetzenden Aktorpaaren jeweils die Ankereinheit 16 des einen elektromagnetischen Aktors 5 an der Spuleneinheit 14 des in Richtung zur vorderen Stirnseite 19 hin vorgelagerten Aktors 5 befestigt.The actuators 5 are expediently arranged within the actuator assembly 2 with the same axial orientation, so that the front end section 26 of the anchor units 16 is forward in the direction of the front face 19 of the actuator assembly group 2 has and the coil unit rear side 24 of each coil unit 14 faces the rear end face 18 of the actuator assembly 2 . Thus, in all actuator pairs composed of two actuators 5 arranged directly one after the other in the working direction 6a, the armature unit 16 of one electromagnetic actuator 5 is fastened to the coil unit 14 of the actuator 5 located in front in the direction of the front end face 19.

Die Befestigung erfolgt exemplarisch jeweils in dem weiter oben beschriebenen Befestigungsbereich 17. Beispielhaft hat jede an einer Aktoreinheit 16 befestigte Spuleneinheit 14 im Bereich der Spuleneinheit-Rückseite 24 einen zylindrischen Befestigungsfortsatz 27, an dem die benachbarte Ankereinheit 16 mit der Stirnfläche des vorderen Endabschnittes 26 anliegt und in der schon beschriebenen Weise befestigt ist.Fastening takes place, for example, in the fastening area 17 described above. For example, each coil unit 14 fastened to an actuator unit 16 has a cylindrical fastening extension 27 in the area of the rear side 24 of the coil unit, on which the adjacent armature unit 16 bears with the end face of the front end section 26 and attached in the manner already described.

Die aneinander befestigten Aktorkomponenten 7, 8 sind in ihrem Befestigungsbereich 17 insbesondere starr miteinander verbunden.The actuator components 7, 8 fastened to one another are in particular rigidly connected to one another in their fastening region 17.

Jede Spuleneinheit 14 repräsentiert funktionell einen Elektromagnet. Sie verfügt zweckmäßigerweise über einen aus Kunststoff bestehenden hülsenförmigen Spulenträger 28, der zu der Aktorlängsachse 12 koaxial angeordnet ist und auf dem in ebenfalls koaxialer Anordnung eine Spulenanordnung 15 sitzt. Die Spulenanordnung 15 besteht aus mindestens einem gewickeltem Spulendraht. Die Spulenanordnung 15 besteht exemplarisch jeweils aus einer einzigen Spule, kann allerdings auch aus mehreren Spulen zusammengesetzt sein.Each coil unit 14 functionally represents an electromagnet. It expediently has a sleeve-shaped coil carrier 28 made of plastic, which is arranged coaxially with respect to the longitudinal axis 12 of the actuator and on which a coil arrangement 15 is seated, also in a coaxial arrangement. The coil arrangement 15 consists of at least one wound coil wire. The coil arrangement 15 consists, for example, of a single coil in each case, but can also be composed of a plurality of coils.

Der Spulenträger 28 umschließt einen Aktoraufnahmeraum 31, der im Bereich der Spuleneinheit-Vorderseite 25 offen ist und in dem sich eine weichmagnetische Ankereinheit 16 in linear verschiebbarer Weise erstreckt, die mit ihrem vorderen Endbereich 26 aus dem Aktoraufnahmeraum 31 herausragt. Beispielhaft ist die Ankereinheit 16 von einem stabförmigen und bevorzugt einstückigen Ankerkörper gebildet, der aus einem weichmagnetischen Material besteht, insbesondere aus einem ferromagnetischen Material. Die Ankereinheit 16 kann aus mehreren Bestandteilen mehrteilig zusammengesetzt sein. Sie besteht zumindest bereichsweise aus einem Material mit weichmagnetischen und insbesondere ferromagnetischen Eigenschaften.The coil carrier 28 encloses an actuator receiving space 31 which is open in the area of the front side 25 of the coil unit and in which a soft-magnetic armature unit 16 extends in a linearly displaceable manner, the front end region 26 protruding from the actuator receiving space 31 . For example, the armature unit 16 is formed by a rod-shaped and preferably one-piece armature body, which consists of a soft magnetic material, in particular a ferromagnetic material. The anchor unit 16 can be composed of several components. It consists, at least in areas, of a material with soft-magnetic and, in particular, ferromagnetic properties.

Die Spulenanordnung 15 ist außen zumindest partiell von einem weichmagnetischen und bevorzugt aus einem ferromagnetischen Material bestehenden Jochkörper 32 umschlossen. Exemplarisch ist der Jochkörper 32 rahmenartig strukturiert. Alternativ kann er beispielsweise topfförmig oder U-förmig ausgebildet sein. Er erstreckt sich zwischen der Spuleneinheit-Vorderseite 25 und der Spuleneinheit-Rückseite 24, wobei er rückseitig zweckmäßigerweise mit einem weichmagnetischen Kernkörper 33 in Kontakt steht, der den Aktoraufnahmeraum 31 rückseitig begrenzt.The coil arrangement 15 is surrounded at least partially on the outside by a soft-magnetic yoke body 32, which is preferably made of a ferromagnetic material. By way of example, the yoke body 32 is structured like a frame. Alternatively, it can be pot-shaped or U-shaped, for example. It extends between the front side 25 of the coil unit and the rear side 24 of the coil unit, expediently being in contact on the rear with a soft-magnetic core body 33 which delimits the actuator receiving space 31 on the rear.

Die Spuleneinheit 14 ist mit elektrischen Kontaktmitteln 34 versehen, an denen die oben erwähnten elektrischen Leiter 4 anschließbar oder angeschlossen sind und die mit der Spulenanordnung 15 kontaktiert sind.The coil unit 14 is provided with electrical contact means 34 to which the above-mentioned electrical conductors 4 can be connected or are connected and which are in contact with the coil arrangement 15 .

Zweckmäßigerweise ist jedem Aktor 5 eine Druckfedereinrichtung 35 zugeordnet, durch die die beiden Aktorkomponenten 7, 8 in eine axial voneinander abgerückte Grundstellung federnd vorgespannt sind. Diese abgerückte Grundstellung ist in 5(a) ersichtlich und äußert sich darin, dass die Ankereinheit 16 weitestmöglich aus dem Ankeraufnahmeraum 31 herausbewegt ist, sich aber gleichwohl auch noch innerhalb des Aktoraufnahmeraumes 31 erstreckt. Damit verbunden ist ein maximaler axialer Abstand zwischen der Ankereinheit 16 und dem Kernkörper 33.Each actuator 5 is expediently assigned a compression spring device 35, by means of which the two actuator components 7, 8 are spring-biased into a basic position that is axially spaced apart from one another. This detached basic position is in 5(a) This can be seen and is reflected in the fact that the armature unit 16 has been moved out of the armature receiving space 31 as far as possible, but still extends inside the actuator receiving space 31 . This is associated with a maximum axial distance between the anchor unit 16 and the core body 33.

Die voneinander abgerückte Grundstellung liegt zwischen den beiden Aktorkomponenten 7, 8 eines jeweiligen Aktors 5 vor, wenn die zugeordnete Spuleneinheit 14 deaktiviert ist. Bei deaktivierter Spuleneinheit 14 ist die zugeordnete Spulenanordnung 15 nicht bestromt, sodass sie kein Magnetfeld erzeugt,The basic position, which has moved away from one another, is between the two actuator components 7, 8 of a respective actuator 5 when the associated coil unit 14 is deactivated. When the coil unit 14 is deactivated, the associated coil arrangement 15 is not energized so that it does not generate a magnetic field.

Jede Spuleneinheit 14 ist aktivierbar, indem über die Steuereinrichtung 3 an den zugeordneten Kontaktmitteln 34 eine elektrische Spannung angelegt wird und die zugehörige Spulenanordnung 15 folglich bestromt wird. Aus dieser Bestromung resultiert ein Magnetfeld, das mit der weichmagnetischen Ankereinheit 16 in Wechselwirkung tritt und selbige mit einer auch als Aktorkraft bezeichenbaren Anziehungskraft beaufschlagt, die im Sinne eines Einfahrens in den Aktoraufnahmeraum 31 auf die Ankereinheit 16 einwirkt. Als Folge hiervon findet eine jeweils durch einen Doppelpfeil angedeutete Aktorhubbewegung 36 statt, im Rahmen derer sich die Ankereinheit 16 an den Kernkörper 33 annähert, wobei sich der axial dazwischen befindliche Luftspalt verringert. Die maximal in die Spuleneinheit 14 eingefahrene Stellung der Ankereinheit 16 ist aus 5(b) gut ersichtlich und sei im Folgenden als betätigte Stellung bezeichnet.Each coil unit 14 can be activated in that an electrical voltage is applied to the associated contact means 34 via the control device 3 and the associated coil arrangement 15 is consequently energized. This energization results in a magnetic field that interacts with the soft-magnetic armature unit 16 and applies an attractive force to it, which can also be referred to as an actuator force, which acts on the armature unit 16 to move it into the actuator receiving space 31 . As a result of this, an actuator lifting movement 36, indicated by a double arrow, takes place, during which the armature unit 16 approaches the core body 33, with the air gap located axially between them decreasing. The maximum retracted position of the armature unit 16 in the coil unit 14 is off 5(b) clearly visible and is referred to below as the actuated position.

Die Wegstrecke, die eine Ankereinheit 16 und die zugeordnete Spuleneinheit 14 beim Bewegen zwischen der Grundstellung und der betätigten Stellung zurücklegen, sei als Aktorhub 36 bezeichnet und ist in der Zeichnung jeweils durch einen Doppelpfeil illustriert.The distance covered by an armature unit 16 and the associated coil unit 14 when moving between the basic position and the actuated position is referred to as the actuator stroke 36 and is illustrated in the drawing by a double arrow.

Wenn alle Aktoren 5 deaktiviert sind, befindet sich die Aktorbaugruppe 2 in dem aus den 1, 3(a), 4(a) und 5(a) ersichtlichen unbetätigten Betriebszustand. Sie hat dann in der Arbeitsrichtung 6a eine maximale Länge, die sich in einem maximalen Abstand zwischen den beiden endseitigen Aktorkomponenten 22, 23 äußert. Dieser unbetätigte Betriebszustand ist mittels der Druckfedereinrichtungen 35 stabilisiert, die pro Aktor 5 die Ankereinheit 16 und die Spuleneinheit 14 voneinander weg gerichtet beaufschlagen. Bezogen auf den linear verketteten Zustand der mehreren Aktoren 5 bedeutet dies, dass die sich bei Ausführung einer Aktorhubbewegung 36 relativ zueinander bewegenden Aktorkomponenten 7, 8 der in der Arbeitsrichtung 6(a) unmittelbar aufeinanderfolgend angeordneten Aktoren 5 in eine axial voneinander abgerückte Stellung vorgespannt sind, die im Folgenden auch als Bereitschaftsstellung bezeichnet wird.When all actuators 5 are disabled, the actuator assembly 2 is in the from 1 , 3(a) , 4(a) and 5(a) apparent non-actuated operating state. It then has a maximum length in the working direction 6a, which is expressed in a maximum distance between the two actuator components 22, 23 at the ends. This non-actuated operating state is stabilized by means of the compression spring devices 35 which, for each actuator 5, act on the armature unit 16 and the coil unit 14 in a direction away from one another. In relation to the linearly linked state of the several actuators 5, this means that the actuator components 7, 8, which move relative to one another when an actuator lifting movement 36 is carried out, of the actuators 5 arranged directly one after the other in the working direction 6(a) are pretensioned in a position which is axially spaced apart from one another, which is also referred to below as the standby position.

Bei dem illustrierten Ausführungsbeispiel stützt sich jede zwischen zwei aufeinanderfolgenden Aktoren 5 angeordnete Druckfedereinrichtung 35 an den Spuleneinheiten 14 dieser beiden Aktoren 5 ab und drückt diese axial auseinander. Da die Spuleneinheit 14 des jeweils einen Aktors 5 an der Ankereinheit 16 des jeweils anderen Aktors 5 befestigt ist, wirkt die Federkraft unmittelbar auch auf Ankereinheit 16 dieses jeweils anderen Aktors 5 ein, und zwar im Sinne eines Herausziehens aus der Spuleneinheit 14 dieses anderen Aktors 5. Dadurch sind bei diesem jeweils anderen Aktor 5 die Ankereinheit 16 und der Spuleneinheit 14 in die voneinander abgerückte Grundstellung vorgespannt.In the illustrated exemplary embodiment, each compression spring device 35 arranged between two consecutive actuators 5 is supported on the coil units 14 of these two actuators 5 and presses them apart axially. Since the coil unit 14 of the respective one actuator 5 is attached to the armature unit 16 of the respective other actuator 5, the spring force also acts directly on the armature unit 16 of this respective other actuator 5, namely in the sense of a withdrawal from the coil unit 14 of this other actuator 5 As a result, in this respective other actuator 5, the armature unit 16 and the coil unit 14 are prestressed into the basic position, which has been moved away from one another.

Jede Druckfedereinrichtung 15 besteht beispielsweise aus einer Schraubendruckfeder, die koaxial auf dem aus der Spuleneinheit 14 herausragenden vorderen Endabschnitt 26 der zugeordneten Ankereinheit 16 angeordnet ist.Each compression spring device 15 consists, for example, of a helical compression spring, which is arranged coaxially on the front end section 26 of the associated armature unit 16 that protrudes from the coil unit 14 .

Mittels der Steuereinrichtung 3 lässt sich ein aus den 2, 3(b), 4(b) und 5(b) ersichtlicher, betätigter Betriebszustand der Aktorbaugruppe 2 hervorrufen, in dem die Spuleneinheiten 14 sämtlicher Aktoren 4 durch Bestromung der jeweils zugeordneten Spulenanordnung 15 aktiviert sind. In diesem betätigten Zustand haben sich bei sämtlichen Aktoren 5 die beiden Aktorkomponenten 7, 8 um den Aktorhub 36 aneinander angenähert. Konkret bedeutet dies, dass jede Ankereinheit 16 um eine dem Aktorhub 36 entsprechende Wegstrecke in die zugeordnete Spuleneinheit 14 eingefahren ist. Die im unbetätigten Betriebszustand noch in die Bereitschaftsstellung voneinander abgerückten Spuleneinheiten nehmen jetzt eine axial einander angenäherte Arbeitsstellung ein. Die Abstandsdifferenz zwischen dem in der Bereitschaftsstellung vorliegenden Abstand und dem in der einander angenäherten Arbeitsstellung vorhandenen Abstand zwischen zwei axial aufeinanderfolgenden Spuleneinheiten 14 entspricht dem Aktorhub 36.By means of the control device 3 can be one of the 2 , 3(b) , 4(b) and 5(b) produce a visible, actuated operating state of the actuator assembly 2, in which the coil units 14 of all the actuators 4 are activated by energizing the respectively assigned coil arrangement 15. In this actuated state, the two actuator components 7 , 8 of all actuators 5 have moved closer together by the actuator stroke 36 . Specifically, this means that each armature unit 16 is moved into the associated coil unit 14 by a distance corresponding to the actuator stroke 36 . The coil units, which in the non-actuated operating state are still separated from one another in the ready position, now assume a working position which is axially closer to one another. The difference in distance between the distance between two axially consecutive coil units 14 in the ready position and the distance between two axially consecutive coil units 14 in the approached working position corresponds to the actuator stroke 36.

Betrachtet man nun die beiden endseitigen Aktorkomponenten 22, 23 der Aktorbaugruppe 2, so verändern diese ihren gegenseitigen Abstand beim Übergang zwischen dem unbetätigten und dem betätigten Betriebszustand der Aktorbaugruppe 2 um ein als Arbeitshub 37 bezeichnetes Maß, das der Summe der Aktorhübe der in der Aktorbaugruppe 2 enthaltenen Aktoren 5 entspricht.If one now considers the two end-side actuator components 22, 23 of the actuator assembly 2, they change their mutual distance during the transition between the unactuated and the actuated operating state of the actuator assembly 2 by an amount referred to as the working stroke 37, which is the sum of the actuator strokes of the actuator assembly 2 contained actuators 5 corresponds.

Für eine bevorzugte Anwendung ist die hintere endseitige Aktorkomponente 22 mit einer ersten Befestigungsschnittstelle 38 ausgestattet, über die sie in ihrer Gebrauchsstellung an einer geeigneten Tragstruktur 42 ortsfest fixiert ist. Beispielsweise enthält die erste Befestigungsschnittstelle 38 mehrere Befestigungslöcher, in denen sich nur in 4 strichpunktiert angedeutete Befestigungsschrauben 43 anbringen lassen. Eine zweite Befestigungsschnittstelle 39 befindet sich an der vorderen endseitigen Aktorkomponente 23 und ist beispielhaft als eine stirnseitig eingebrachte Gewindebohrung ausgebildet. Über diese zweite Befestigungsschnittstelle 39 lässt sich an der vorderen Endseitigen Aktorkomponente 23 ein nur gestrichelt angedeutetes beliebiges Objekt 44 fixieren, das für eine bestimmte Anwendung relativ zu der Tragstruktur 42 bewegt werden soll.For a preferred application, the rear end-side actuator component 22 is equipped with a first attachment interface 38 via which it is fixed in place on a suitable support structure 42 in its position of use. For example, the first mounting interface 38 includes multiple mounting holes that accept only 4 Attach the fastening screws 43 indicated in dash-dotted lines. A second attachment interface 39 is located on the front end-side actuator component 23 and is designed, for example, as a threaded bore made on the front side. This second attachment interface 39 can be used to fix any object 44 , indicated only by dashed lines, to the actuator component 23 at the front end, which object is to be moved relative to the support structure 42 for a specific application.

Bei der Tragstruktur 42 handelt es sich beispielsweise um ein Maschinengestell und bei dem Objekt 44 beispielsweise um ein bezüglich des Maschinengestells zu bewegendes Maschinenelement.The supporting structure 42 is, for example, a machine frame and the object 44 is, for example, a machine element to be moved with respect to the machine frame.

Gemäß eines nicht illustrierten Ausführungsbeispiels kann es sich bei dem Objekt 44 um das Ventilglied eines zur Steuerung einer Fluidströmung nutzbaren Ventils und bei der Tragstruktur 42 um das Ventilgehäuse dieses Ventils handeln, wobei die Aktoreinrichtung 1 als Ventilantrieb zum Umschalten des Ventilgliedes eingesetzt wird.According to an exemplary embodiment that is not illustrated, the object 44 can be the valve member of a valve that can be used to control a fluid flow, and the support structure 42 can be the valve housing of this valve, with the actuator device 1 being used as a valve drive for switching the valve member.

Die Aktoreinrichtung 1 ermöglicht es, das Objekt 44 um eine Wegstrecke relativ zu der Tragstruktur 42 zu verlagern, deren Länge dem sich aus den Aktorhüben 36 sämtlicher Aktoren 5 zusammensetzenden Arbeitshub 37 entspricht.The actuator device 1 enables the object 44 to be displaced relative to the support structure 42 by a distance whose length corresponds to the working stroke 37 made up of the actuator strokes 36 of all the actuators 5 .

Ausgehend vom unbetätigten Betriebszustand der Aktorbaugruppe 2, in dem die beiden Befestigungsschnittstellen 38, 39 einen maximalen Abstand zueinander einnehmen, werden die beiden Befestigungsschnittstellen 38, 39 bei Aktivierung sämtlicher Spuleneinheiten 14 um den Arbeitshub 37 einander angenähert. Um die gleiche Wegstrecke entfernen sich die beiden Befestigungsschnittstellen 38, 39 wieder voneinander, wenn alle Spuleneinheiten 14 deaktiviert werden. Die Druckfedereinrichtungen 35 drücken in diesem Fall die relativ zueinander beweglichen Aktorkomponenten 7, 8 wieder auseinander .Starting from the non-actuated operating state of the actuator assembly 2, in which the two attachment interfaces 38, 39 assume a maximum distance from one another, the two attachment interfaces 38, 39 are brought closer together by the working stroke 37 when all coil units 14 are activated. The two fastening interfaces are separated by the same distance 38, 39 from each other again when all coil units 14 are deactivated. In this case, the compression spring devices 35 press the actuator components 7, 8, which are movable relative to one another, apart again.

Auf die Druckfedereinrichtungen 35 kann zur Rückstellung in den unbetätigten Betriebszustand verzichtet werden, wenn im betätigten Betriebszustand der Aktorbaugruppe 2 über die Befestigungsschnittstellen 38, 39 Zugkräfte anliegen, durch die die beiden endseitigen Aktorkomponenten 22, 23 voneinander weg gerichtet beaufschlagt sind. Dies ist beispielsweise der Fall, wenn das zu bewegende Objekt 44 unter einer entsprechenden Vorspannung steht oder mit seiner Gewichtskraft ziehend auf die zweite Befestigungsschnittstelle 39 einwirkt, oder wenn die Aktorbaugruppe 2 in ihrer Gebrauchsstellung so ausgerichtet ist, dass die Arbeitsachse 6 mit nach unten weisender vorderer endseitiger Aktorkomponente 23 gegenüber der Horizontalen geneigt oder exakt vertikal ausgerichtet ist.The compression spring devices 35 can be dispensed with for resetting to the non-actuated operating state if, in the actuated operating state of the actuator assembly 2, tensile forces are applied via the fastening interfaces 38, 39, by which the two end-side actuator components 22, 23 are directed away from one another. This is the case, for example, when the object 44 to be moved is under a corresponding preload or is pulling on the second attachment interface 39 with its weight, or when the actuator assembly 2 is aligned in its position of use such that the working axis 6 with the front end-side actuator component 23 is inclined relative to the horizontal or aligned exactly vertically.

Zumindest soweit die Spuleneinheiten 14 und die Ankereinheiten 16 betroffen sind, sind die in der Aktorbaugruppe 2 enthaltenen Aktoren 5 untereinander zweckmäßigerweise baugleich ausgeführt. Dies begünstigt eine modulare Herstellung der Aktorbaugruppe 2 mit einer Verkettung einer beliebigen Anzahl von Aktoren 5 nach Kundenwunsch bei der Herstellung.At least as far as the coil units 14 and the armature units 16 are concerned, the actuators 5 contained in the actuator assembly 2 are expediently designed to be structurally identical to one another. This favors a modular production of the actuator assembly 2 with a concatenation of any number of actuators 5 according to customer requirements during production.

Zweckmäßigerweise sind die Aktorhübe 36 sämtlicher Aktoren 5 der Aktorbaugruppe 2 untereinander identisch. Allerdings können in ein und derselben Aktorbaugruppe 2 ohne Weiteres auch Aktoren 5 verbaut sein, die sich in ihrem Aktorhub 37 voneinander unterscheiden.The actuator strokes 36 of all actuators 5 of the actuator assembly 2 are expediently identical to one another. However, actuators 5 that differ from one another in terms of their actuator stroke 37 can also easily be installed in one and the same actuator assembly 2 .

Die Aktorbaugruppe 2 kann ausschließlich aus Aktoren 5 mit untereinander gleicher Aktorkraft zusammengesetzt sein. Andererseits kann die Aktorbaugruppe 2 aber auch mit Aktoren 5 ausgestattet sein, die sich in den erzeugbaren Aktorkräften voneinander unterscheiden. Beispielsweise können Aktoren 5 mit einer zunehmend größeren Aktorkraft aneinandergereiht sein, d.h. bezogen auf die Aktorkraft eines jeweiligen Aktors 5 kann der jeweils in der Arbeitsrichtung 6a darauffolgende Aktor 5 eine höhere Aktorkraft erzeugen. Dabei hat - bezogen auf das illustrierte Ausführungsbeispiel - zweckmäßigerweise der die hintere endseitige Aktorkomponente 22 aufweisende Aktor 5 eine höchste Aktorkraft und der die vordere endseitige Aktorkomponente 23 aufweisende Aktor 5 eine geringste Aktorkraft. Diese Anordnung kann allerdings auch vertauscht sein.The actuator assembly 2 can be made up exclusively of actuators 5 with the same actuator force. On the other hand, the actuator assembly 2 can also be equipped with actuators 5 that differ from one another in terms of the actuator forces that can be generated. For example, actuators 5 with an increasingly large actuator force can be lined up, i.e. based on the actuator force of a respective actuator 5, the actuator 5 that follows in the working direction 6a can generate a higher actuator force. Based on the illustrated exemplary embodiment, actuator 5 having the rear end actuator component 22 expediently has the highest actuator force and actuator 5 having the front end actuator component 23 has the lowest actuator force. However, this arrangement can also be reversed.

Die Steuereinrichtung 3 ermöglicht zweckmäßigerweise eine dahingehende elektrische Ansteuerung der Aktorbaugruppe 2, dass sämtliche Aktoren 5 der Aktorbaugruppe 2 jeweils zeitgleich aktiviert oder deaktiviert werden können.The control device 3 expediently enables electrical control of the actuator assembly 2 such that all actuators 5 of the actuator assembly 2 can be activated or deactivated at the same time.

Exemplarisch hat die Steuereinrichtung 3 eine weitere Funktionalität dahingehend, dass sie eine selektive Aktivierung oder Deaktivierung der einzelnen Spuleneinheiten 14 oder wenigstens einiger der Spuleneinheiten 14 ermöglicht. Auf diese Weise können die beiden endseitigen Aktorkomponenten 22, 23 um Zwischenhübe relativ zueinander bewegt werden, die geringer sind als der maximal mögliche Arbeitshub 37. Indem beispielsweise nur zwei von insgesamt vorhandenen fünf Spuleneinheiten 14 betätigt werden, kann ein Zwischenhub realisiert werden, der nur 40 % des Arbeitshubes beträgt.By way of example, the control device 3 has a further functionality in that it enables selective activation or deactivation of the individual coil units 14 or at least some of the coil units 14 . In this way, the two end-side actuator components 22, 23 can be moved relative to one another by intermediate strokes that are less than the maximum possible working stroke 37. For example, by actuating only two of the five coil units 14 that are present in total, an intermediate stroke can be implemented that is only 40 % of the working stroke.

Durch entsprechende Ansteuerung ist auch eine derart abgestufte Betätigung möglich, dass die vorhandenen Spuleneinheiten 14 zeitlich aufeinanderfolgend betätigt werden, sodass die Anzahl der gleichzeitig aktivierten Aktoren 5 schrittweise zunimmt.Appropriate control also allows a graduated actuation such that the existing coil units 14 are actuated sequentially in time, so that the number of actuators 5 activated at the same time increases step by step.

Bei einer besonders kostengünstigen Ausführungsform der Aktoreinrichtung 1 ist eine elektrische Steuereinrichtung 3 vorgesehen, die einen einfachen Ein-/Aus-Schalter repräsentiert und die an sämtliche vorhandenen Aktoren 5 angeschlossen ist, sodass der Arbeitshub 37 durch abwechselndes Einschalten und Ausschalten hervorrufbar ist.In a particularly cost-effective embodiment of actuator device 1, an electrical control device 3 is provided, which represents a simple on/off switch and is connected to all existing actuators 5, so that working stroke 37 can be brought about by alternating switching on and off.

Die Aktorbaugruppe 2 repräsentiert einen Aktorstrang mit einer entsprechend des gewünschten Arbeitshubes 37 in Reihe geschalteten Anzahl von Aktoren 5. Unterschiedliche Arbeitshübe 37 wirken sich somit nur auf die Baulänge der Aktorbaugruppe 2 aus, während die Querabmessungen unabhängig von der Anzahl der Aktoren 5 konstant bleiben können. Auf diese Weise ergibt sich eine hubabhängig stets sehr schmale Bauweise.The actuator assembly 2 represents an actuator train with a number of actuators 5 connected in series according to the desired working stroke 37. Different working strokes 37 therefore only affect the overall length of the actuator assembly 2, while the transverse dimensions can remain constant regardless of the number of actuators 5. This results in a design that is always very narrow, depending on the stroke.

Um der Aktorbaugruppe 2 eine besonders hohe Querstabilität zu verleihen, ist es zweckmäßig, ihr eine lediglich in 4 schematisch angedeutete Linearführungseinrichtung 45 zuzuordnen. Abgesehen von der an einer Tragstruktur 42 fixierten hinteren endseitigen Aktorkomponente 22 sind alle übrigen Aktorkomponenten 7, 8 in der Lage, sich bei Ausführung der Aktorhubbewegungen 13 entlang der Linearführungseinrichtung 45 zu bewegen, wobei sie durch diese Linearführungseinrichtung 45 gleichzeitig in zu der Arbeitsrichtung 6a orthogonaler Richtung abgestützt sind.In order to give the actuator assembly 2 a particularly high degree of lateral stability, it is expedient to give it only one 4 assign schematically indicated linear guide device 45. Apart from the rear end actuator component 22 fixed to a support structure 42, all other actuator components 7, 8 are able to move along the linear guide device 45 when the actuator lifting movements 13 are carried out, whereby they are simultaneously moved through this linear guide device 45 in a direction orthogonal to the working direction 6a are supported.

Beispielhaft besteht die Linearführungseinrichtung 45 aus einer starren Unterlage mit einer vertikal nach oben weisenden Führungsfläche 49, auf der die Spuleneinheiten 14 sämtlicher Aktoren 5 gleitverschieblich aufliegen.For example, the linear guide device 45 consists of a rigid base with a guide surface 49 pointing vertically upwards, on which the coil units 14 of all the actuators 5 rest in a sliding manner.

In nicht illustrierter Weise kann die Aktoreinrichtung 1 über ein Gehäuse verfügen, in dem sich die Aktorbaugruppe 2 erstreckt. Es kann sich beispielsweise um ein rohrförmiges Gehäuse handeln. Das Gehäuse kann so ausgebildet sein, dass die Aktorbaugruppe 2 abgesehen vom Bereich der vorderen Stirnseite 19 vollständig umschlossen ist, wobei die vordere endseitige Aktorkomponente 23 zum Angreifen an einem Objekt 44 zugänglich ist und insbesondere aus dem Gehäuse herausragt. Bei einer solchen Ausführungsform kann die Aktoreinrichtung 1 besonders einfach vergleichbar einem pneumatischen Arbeitszylinder für Antriebsaufgaben beliebiger Art eingesetzt werden.In a way that is not illustrated, the actuator device 1 can have a housing in which the actuator assembly 2 extends. It can be a tubular housing, for example. The housing can be designed in such a way that the actuator assembly 2 is completely enclosed apart from the area of the front face 19, the front end actuator component 23 being accessible for gripping an object 44 and in particular protruding from the housing. In such an embodiment, the actuator device 1 can be used in a particularly simple manner, comparable to a pneumatic working cylinder, for drive tasks of any type.

Mittels nicht illustrierter externer Strukturen können die Aktoren 5 derart unter Gewährleistung ihrer Beweglichkeit gesichert sein, dass ihr ständiger Zusammenhalt gewährleistet ist und jederzeit verhindert ist, dass die Aktorkomponenten 7, 8 axial außer Eingriff miteinander gelangen.By means of external structures that are not illustrated, the actuators 5 can be secured while ensuring their mobility in such a way that they are constantly held together and the actuator components 7, 8 are prevented from disengaging axially at any time.

Bevorzugt ist ein solcher Sicherungseffekt allerdings durch interne Maßnahmen der Aktorbaugruppe 2 realisiert. Bei dem illustrierten Ausführungsbeispiel ist dies der Fall. Hierzu ist zweckmäßigerweise den bei einer Aktorhubbewegung 13 relativ zueinander bewegbaren Aktorkomponenten 7, 8 der in der Arbeitsrichtung 6a unmittelbar aufeinanderfolgend angeordneten Aktoren 5 jeweils eine den Aktorhub 37 mechanisch auf das gewünschte Maß begrenzende und dadurch vorgebende Hubbegrenzungseinrichtung 46 zugeordnet.However, such a safety effect is preferably implemented by internal measures of the actuator assembly 2 . In the illustrated embodiment this is the case. For this purpose, the actuator components 7, 8 of the actuators 5 arranged directly one after the other in the working direction 6a, which can be moved relative to one another during an actuator stroke movement 13, are each assigned a stroke limiting device 46 that mechanically limits the actuator stroke 37 to the desired extent and thus predetermines it.

Dadurch kann insbesondere auch verhindert werden, dass sich die Aktorkomponenten 7, 8 eines Aktors 5 in der Arbeitsrichtung 6a so weit voneinander entfernen, dass bei Aktivierung des Aktors 5 keine ausreichend hohe Anziehungskraft mehr erzeugbar ist.In particular, this can also prevent the actuator components 7, 8 of an actuator 5 from moving so far apart in the working direction 6a that when the actuator 5 is activated, a sufficiently high attractive force can no longer be generated.

Die Hubbegrenzungseinrichtungen 46 garantieren zudem einen axial formschlüssigen Zusammenhalt der Aktorbaugruppe 2, wenn nicht alle Aktoren 5 aktiviert sind.The stroke limiting devices 46 also guarantee an axially form-fitting cohesion of the actuator assembly 2 if not all actuators 5 are activated.

Zweckmäßigerweise ist jede Hubbegrenzungseinrichtung 46 in beiden axialen Richtungen der Aktorhubbewegungen 13 wirksam. Auf diese Weise kann sowohl der maximale Abstand als auch der minimale Abstand zwischen den beiden endseitigen Aktorkomponenten 22, 23 sehr exakt vorgegeben werden.Each stroke limiting device 46 is expediently effective in both axial directions of the actuator stroke movements 13 . In this way, both the maximum distance and the minimum distance between the two end-side actuator components 22, 23 can be specified very precisely.

Exemplarisch sind die Hubbegrenzungseinrichtungen 46 jeweils zwischen den Spuleneinheiten 14 zweier in der Arbeitsrichtung 6a unmittelbar aufeinanderfolgend angeordneter elektromagnetischer Aktoren 5 wirksam.By way of example, the stroke limiting devices 46 are each effective between the coil units 14 of two electromagnetic actuators 5 arranged directly one after the other in the working direction 6a.

Die illustrierte Aktorbaugruppe 2 ist mit Hubbegrenzungseinrichtungen 46 einer besonders einfachen und zugleich wirksamen Bauweise ausgestattet. Jede Hubbegrenzungseinrichtung 46 besteht aus zwei Paaren von miteinander kooperierenden Hubbegrenzungshaken 47 und Hubbegrenzungsfenstern 48. Diese beiden im Folgenden als Hubbegrenzungspaare 51 bezeichneten Paare von Hubbegrenzungshaken 47 und Hubbegrenzungsfenstern 48 sind so platziert, dass sie sich orthogonal zur Arbeitsrichtung 6a mit Abstand gegenüberliegen, und zwar jeweils in einem Bereich, in dem sich eine Ankereinheit 16 zwischen zwei aufeinanderfolgenden Spuleneinheiten 14 erstreckt.The actuator assembly 2 illustrated is equipped with stroke limiting devices 46 of a particularly simple and at the same time effective design. Each stroke-limiting device 46 consists of two pairs of mutually cooperating stroke-limiting hooks 47 and stroke-limiting windows 48. These two pairs of stroke-limiting hooks 47 and stroke-limiting windows 48, referred to below as stroke-limiting pairs 51, are placed in such a way that they face each other orthogonally to the working direction 6a at a distance, namely in each case a region in which an armature unit 16 extends between two consecutive coil units 14.

Der Hubbegrenzungshaken 47 ist an der jeweils einen Spuleneinheit 14 fest angebracht und ragt ausgehend von dort in der Arbeitsrichtung 6a zur benachbarten Spuleneinheit 14, an der das zugeordnete Hubbegrenzungsfenster 48 vorgesehen ist. Die Hubbegrenzungshaken 47 und Hubbegrenzungsfenster 48 sind zweckmäßigerweise Bestandteile von plattenförmigen Hubbegrenzungselementen 52, mit denen jede Spuleneinheit 14 zweifach ausgestattet ist und die exemplarisch an einander entgegengesetzten seitlichen Außenflächen des Jochkörpers 42 befestigt sind.The stroke-limiting hook 47 is fixedly attached to one coil unit 14 and, starting from there, projects in the working direction 6a to the adjacent coil unit 14, on which the associated stroke-limiting window 48 is provided. The stroke-limiting hooks 47 and stroke-limiting windows 48 are expediently components of plate-shaped stroke-limiting elements 52, with which each coil unit 14 is provided in duplicate and which are fastened to opposite lateral outer surfaces of the yoke body 42, for example.

Diejenigen Aktoren 5, die zwischen dem der vorderen Stirnseite 19 zugeordneten vorderen Aktor 5 und dem der hinteren Stirnseite 18 zugeordneten hinteren Aktor 5 angeordnet sind, sind an ihren Spuleneinheiten 14 jeweils mit einem Hubbegrenzungshaken 47 und - mit axialem Abstand dazu - mit einer als Hubbegrenzungsfenster 48 fungierenden Durchbrechung ausgestattet. Die an der jeweils einen Spuleneinheit 14 angeordneten Hubbegrenzungshaken 47 ragen in Richtung zur benachbarten Spuleneinheit 14 und greifen mit einem sich quer zu der Arbeitsachse 6 erstreckenden Hubbegrenzungsfortsatz 55 quer zu der Arbeitsrichtung 6a in ein Hubbegrenzungsfenster 48 der benachbarten Spuleneinheit 14 ein.Those actuators 5 which are arranged between the front actuator 5 assigned to the front end face 19 and the rear actuator 5 assigned to the rear end face 18 are each fitted on their coil units 14 with a stroke limiting hook 47 and - at an axial distance therefrom - with a stroke limiting window 48 functioning breakthrough equipped. The stroke limiting hooks 47 arranged on one coil unit 14 protrude in the direction of the adjacent coil unit 14 and, with a stroke limiting extension 55 extending transversely to the working axis 6, engage in a stroke limiting window 48 of the adjacent coil unit 14 transversely to the working direction 6a.

Die beiden vorderen und hinteren Aktoren 5 der Aktorbaugruppe 2 sind zwar zweckmäßigerweise auch mit plattenförmigen Hubbegrenzungselementen 52 bestückt, die allerdings aufgrund dessen, dass die zugehörige Spuleneinheit 14 nur auf einer axialen Seite von einer weiteren Spuleneinheit flankiert ist, im einen Fall nur über Hubbegrenzungshaken 47 und im anderen Fall nur über Hubbegrenzungsfenster 48 verfügen.The two front and rear actuators 5 of the actuator assembly 2 are also expediently equipped with plate-shaped stroke limiting elements 52, but because the associated coil unit 14 is only flanked on one axial side by a further coil unit, in one case only via stroke limiting hooks 47 and in the other case only have stroke limiting window 48.

Die Hubbegrenzungsfenster 48 haben zweckmäßigerweise einen rechteckigen Umriss. Ferner hat jedes Hubbegrenzungsfenster 48 zwei sich in der Arbeitsrichtung 6a gegenüberliegende und einander zugewandte Randflächen, die als erste und zweite Fensterränder 54 bezeichnet werden. Wie aus den vergrößerten Detaildarstellungen der 3 zu entnehmen ist, liegt bei jedem Hubbegrenzungspaar 51 der Hubbegrenzungsfortsatz 55 gemäß 3(a) zur Vorgabe des unbetätigten Betriebszustandes der Aktorbaugruppe 2 an dem ersten Fensterrand 53 und zur Vorgabe des betätigten Betriebszustandes gemäß 3(b) an dem axial gegenüberliegenden zweiten Fensterrand 54 an. Die Wegstrecke, die der Hubbegrenzungsfortsatz 55 beim Übergang zwischen einer Anlage am ersten Fensterrand 52 und einer Anlage am zweiten Fensterrand 54 zurücklegt, entspricht der Hublänge des Aktorhubes 36.The stroke limiting windows 48 suitably have a rectangular outline. Furthermore, each stroke-limiting window 48 has two edge surfaces which lie opposite one another in the working direction 6a and face one another and which are referred to as the first and second window edges 54 the. As can be seen from the enlarged detailed representations of the 3 it can be seen that each stroke limiter pair 51 has the stroke limiter extension 55 in accordance with FIG 3(a) for specifying the unactuated operating state of the actuator assembly 2 at the first window edge 53 and for specifying the actuated operating state according to FIG 3(b) at the axially opposite second window edge 54 . The distance covered by the stroke limiting extension 55 during the transition between contact with the first window edge 52 and contact with the second window edge 54 corresponds to the stroke length of the actuator stroke 36.

Für eine Hubbegrenzung der mit der zweiten Befestigungsschnittstelle 39 versehenen Ankereinheit 16 des vorderen Aktors 5 der Aktorbaugruppe 2 enthält die Hubbegrenzungseinrichtung 46 zweckmäßigerweise ebenfalls eine geeignete Hubbegrenzungsstruktur 56, nur in 5 gezeigt ist. Diese Hubbegrenzungsstruktur 56 enthält beispielsweise einen axial innen an der Ankereinheit 16 fest angeordneten Hubbegrenzungsanschlag 57, der die Aktorhubbewegung 13 der Ankereinheit 16 mitmacht und der zur Vorgabe von Hubendlagen der Ankereinheit 16 mit Anschlagflächen 58 der Spuleneinheit 14 zusammenwirken kann. Die Hubbegrenzungsstruktur 56 befindet sich vorzugsweise im Innern der Spuleneinheit 14 des vorne angeordneten Aktors 5. Beispielhaft besteht der Hubbegrenzungsanschlag 57 aus einem L-förmigen Fortsatz der Ankereinheit 16, der in den Kernkörper 33 der Spuleneinheit 14 eintaucht.For a stroke limitation of the anchor unit 16 provided with the second attachment interface 39 of the front actuator 5 of the actuator assembly 2, the stroke limitation device 46 expediently also contains a suitable stroke limitation structure 56, only in 5 is shown. This stroke limiting structure 56 contains, for example, a stroke limiting stop 57 which is fixed axially on the inside of the armature unit 16 and which follows the actuator stroke movement 13 of the armature unit 16 and which can interact with stop surfaces 58 of the coil unit 14 to specify end stroke positions of the armature unit 16. The stroke limiting structure 56 is preferably located inside the coil unit 14 of the actuator 5 arranged at the front.

Wenn es die zur Befestigung eines zu bewegenden Objekt 44 erforderlichen Verbindungsmaßnahmen zulassen, kann die Hubbegrenzungsstruktur 56 für die mit der zweiten Befestigungsschnittstelle 39 ausgestattete Ankereinheit 16 auch außen an der zugeordneten Spuleneinheit 14 angebracht sein. Dies ist in 1 in einer möglichen Realisierungsform gestrichelt angedeutet. Die Hubbegrenzungsstruktur 56 erstreckt sich beispielsweise mit einem plattenförmigen Anschlagabschnitt 61 vor die vordere Stirnseite der Ankereinheit 16, sodass die Ankereinheit 16 beim Ausfahren zur Hubbegrenzung daran anschlagen kann. Die Hubbegrenzungsstruktur 56 hat zweckmäßigerweise ein Durchgangsloch 62, das mit der zweiten Befestigungsschnittstelle 39 fluchtet, um beispielsweise mittels eines hindurchgeführten Zugseils eine Verbindung zwischen der zweiten Befestigungsschnittstelle 39 und dem Objekt 44 zu schaffen.If the connection measures required for fastening an object 44 to be moved permit, the stroke limiting structure 56 for the armature unit 16 equipped with the second fastening interface 39 can also be attached externally to the associated coil unit 14 . this is in 1 indicated by dashed lines in a possible form of realization. The stroke limiting structure 56 extends, for example, with a plate-shaped stop section 61 in front of the front face of the anchor unit 16, so that the anchor unit 16 can strike it when extending to limit the stroke. The stroke limiting structure 56 expediently has a through hole 62 which is aligned with the second attachment interface 39 in order to create a connection between the second attachment interface 39 and the object 44, for example by means of a pull cable that is passed through.

Es versteht sich, dass auf Hubbegrenzungsmaßnahmen bezüglich der Aktorbaugruppe 2 insbesondere dann verzichtet werden kann, wenn die relativen Bewegungsmöglichkeiten zwischen der Tragstruktur 42 und dem zu bewegenden Objekt 44 die axiale Längenvariation der Aktorbaugruppe 2 von Hause aus begrenzen.It goes without saying that stroke-limiting measures with regard to the actuator assembly 2 can be dispensed with, in particular if the relative possibilities of movement between the support structure 42 and the object 44 to be moved limit the axial length variation of the actuator assembly 2 inherently.

Claims

Aktoreinrichtung, mit mehreren elektromagnetischen Aktoren (5), die jeweils zwei in einer Arbeitsrichtung (6a) entlang einer Arbeitsachse (6) relativ zueinander linear bewegbare Aktorkomponenten (7, 8) enthalten, von denen jeweils die eine als Spuleneinheit (14) mit einer elektrisch bestrombaren Spulenanordnung (15) und die andere als weichmagnetische Ankereinheit (16) ausgebildet ist, wobei die beiden Aktorkomponenten (7, 8) eines jeden der mehreren elektromagnetischen Aktoren (5) jeweils bei Bestromung der jeweiligen Spulenanordnung (15) ausgehend von einer voneinander abgerückten Grundstellung unter Ausführung einer Aktorhubbewegung (13) und Zurücklegung eines Aktorhubes (36) magnetisch zueinander ziehbar sind, wobei die mehreren elektromagnetischen Aktoren (5) in einer mechanischen Reihenschaltung zu einer Aktorbaugruppe (2) zusammengefasst sind, wobei in der Achsrichtung der Arbeitsachse (6) unmittelbar aufeinanderfolgend angeordnete elektromagnetische Aktoren (5) jeweils mit einer ihrer beiden Aktorkomponenten (7, 8) aneinander befestigt sind, sodass die beiden endseitigen Aktorkomponenten (7, 8, 22, 23) der Aktorbaugruppe (2) relativ zueinander einen aus der Summe der Aktorhübe (36) der mehreren elektromagnetischen Aktoren (5) zusammengesetzten Arbeitshub (37) ausführen können, dadurch gekennzeichnet, dass bei mindestens einem sich aus in der Achsrichtung der Arbeitsachse (6) unmittelbar aufeinanderfolgend angeordneten elektromagnetischen Aktoren (5) zusammensetzenden Aktorpaar die Ankereinheit (16) des einen elektromagnetischen Aktors (5) und die Spuleneinheit (14) des anderen elektromagnetischen Aktors (5) aneinander befestigt und in der Arbeitsrichtung (6a) sowohl zugfest als auch druckfest miteinander verbunden sind.Actuator device with a plurality of electromagnetic actuators (5), each of which contains two actuator components (7, 8) that can be moved linearly relative to one another in a working direction (6a) along a working axis (6), one of which is configured as a coil unit (14) with an electrically energizable coil arrangement (15) and the other as a soft-magnetic armature unit (16), the two actuator components (7, 8) of each of the several electromagnetic actuators (5) each time current is applied to the respective coil arrangement (15) starting from a mutually separated basic position by executing an actuator stroke movement (13) and covering an actuator stroke (36), the several electromagnetic actuators (5) being combined in a mechanical series circuit to form an actuator assembly (2), the working axis (6) being in the axial direction directly sequentially arranged electromagnetic actuators (5), each with a r of its two actuator components (7, 8) are attached to one another, so that the two end actuator components (7, 8, 22, 23) of the actuator assembly (2) relative to one another from the sum of the actuator strokes (36) of the plurality of electromagnetic actuators (5) combined working stroke (37), characterized in that in at least one actuator pair composed of electromagnetic actuators (5) arranged directly one after the other in the axial direction of the working axis (6), the armature unit (16) of one electromagnetic actuator (5) and the coil unit (14) of the other electromagnetic actuator (5) attached to one another and in the working direction (6a) are connected to one another in both a tensile and pressure-resistant manner.

Aktoreinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Aktorbaugruppe (2) über mindestens drei mechanisch in Reihe geschaltete elektromagnetische Aktoren (5) verfügt, wobei sie zweckmäßigerweise mindestens fünf in Reihe geschaltete elektromagnetische Aktoren (5) aufweist.actuator device claim 1 , characterized in that the actuator assembly (2) has at least three mechanically connected in series electromagnetic actuators (5), wherein it expediently has at least five series-connected electromagnetic actuators (5).

Aktoreinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die elektromagnetischen Aktoren (5) der Aktorbaugruppe (2) über untereinander baugleiche Spuleneinheiten (14) und Ankereinheiten (16) verfügen.actuator device claim 1 or 2 , characterized in that the electromagnetic actuators (5) of the actuator assembly (2) have mutually identical coil units (14) and armature units (16).

Aktoreinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die aneinander befestigten Aktorkomponenten (7, 8) der zueinander benachbarten elektromagnetischen Aktoren (5) zu ihrer Befestigung miteinander verschweißt sind.Actuator device according to one of Claims 1 until 3 , characterized in that the attached actuator components (7, 8) of the mutually adjacent electromagnetic actuators (5) are welded together for their attachment.

Aktoreinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass von den beiden endseitigen Aktorkomponenten (7, 8, 22, 23) der Aktorbaugruppe (2) die eine endseitige Aktorkomponente (7, 8, 22, 23) eine erste Befestigungsschnittstelle (38) zur ortsfesten Fixierung an einer Tragstruktur (42) und die andere endseitige Aktorkomponente (7, 8, 22, 23) eine zweite Befestigungsschnittstelle (39) zur Fixierung eines zu bewegenden Objekts (44) aufweist.Actuator device according to one of Claims 1 until 4 , characterized in that of the two end-side actuator components (7, 8, 22, 23) of the actuator assembly (2), one end-side actuator component (7, 8, 22, 23) has a first attachment interface (38) for stationary attachment to a support structure ( 42) and the other end actuator component (7, 8, 22, 23) has a second attachment interface (39) for fixing an object (44) to be moved.

Aktoreinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass bei sämtlichen Aktorpaaren jeweils die Ankereinheit (16) des einen elektromagnetischen Aktors (5) und die Spuleneinheit (14) des anderen elektromagnetischen Aktors (5) aneinander befestigt sind, derart, dass bei der Aktorhubbewegung (13) jedes mit seiner Ankereinheit (16) an der Spuleneinheit (14) eines darauffolgenden elektromagnetischen Aktors (5) befestigten elektromagnetischen Aktors (5) eine Relativbewegung zwischen den Spuleneinheiten (14) dieser beiden aufeinanderfolgend angeordneten elektromagnetischen Aktoren (5) stattfindet.Actuator device according to one of Claims 1 until 5 , characterized in that for all pairs of actuators, the armature unit (16) of one electromagnetic actuator (5) and the coil unit (14) of the other electromagnetic actuator (5) are fastened to one another in such a way that during the actuator lifting movement (13), each with its Armature unit (16) on the coil unit (14) of a subsequent electromagnetic actuator (5) fastened electromagnetic actuator (5), a relative movement between the coil units (14) of these two successively arranged electromagnetic actuators (5) takes place.

Aktoreinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass von den beiden endseitigen Aktorkomponenten (7, 8, 22, 23) der Aktorbaugruppe (2) die eine endseitige Aktorkomponente (7, 8, 22, 23) eine Spuleneinheit (14) und die andere endseitige Aktorkomponente (7, 8, 22, 23) eine Ankereinheit (16) ist.Actuator device according to one of Claims 1 until 6 , characterized in that of the two end-side actuator components (7, 8, 22, 23) of the actuator assembly (2), one end-side actuator component (7, 8, 22, 23) has a coil unit (14) and the other end-side actuator component (7, 8, 22, 23) is an anchor unit (16).

Aktoreinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die bei Ausführung einer Aktorhubbewegung (13) sich relativ zueinander bewegenden Aktorkomponenten (7, 8) der in der Achsrichtung der Arbeitsachse (6) unmittelbar aufeinanderfolgend angeordneten elektromagnetischen Aktoren (5) jeweils durch eine Druckfedereinrichtung (35) in eine in der Achsrichtung der Arbeitsachse (6) voneinander abgerückte Bereitschaftsstellung vorgespannt sind.Actuator device according to one of Claims 1 until 7 , characterized in that the actuator components (7, 8) which move relative to one another when an actuator lifting movement (13) is carried out, of the electromagnetic actuators (5) arranged directly one after the other in the axial direction of the working axis (6) are each connected by a compression spring device (35) to an in the axial direction of the working axis (6) are biased away from each other ready position.

Aktoreinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass den bei einer Aktorhubbewegung (13) relativ zueinander bewegbaren Aktorkomponenten (7, 8) der in der Achsrichtung der Arbeitsachse (6) unmittelbar aufeinanderfolgend angeordneten elektromagnetischen Aktoren (5) jeweils eine den Aktorhub (36) vorgebende Hubbegrenzungseinrichtung (46) zugeordnet ist.Actuator device according to one of Claims 1 until 8th , characterized in that the actuator components (7, 8) that can be moved relative to one another during an actuator stroke movement (13) of the electromagnetic actuators (5) arranged directly one after the other in the axial direction of the working axis (6) each have a stroke limiting device (46) that predetermines the actuator stroke (36). assigned.

Aktoreinrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Hubbegrenzungseinrichtungen (46) jeweils zwischen den Spuleneinheiten (14) zweier unmittelbar aufeinanderfolgend angeordneter elektromagnetischen Aktoren (5) wirksam sind.actuator device claim 9 , characterized in that the stroke limiting devices (46) are effective in each case between the coil units (14) of two electromagnetic actuators (5) arranged directly one after the other.

Aktoreinrichtung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Hubbegrenzungseinrichtungen (46) jeweils mindestens einen an der einen Aktorkomponente (7, 8) angeordneten und in Richtung zur anderen Aktorkomponente (8, 7) ragenden Hubbegrenzungshaken (47) sowie ein an der anderen Aktorkomponente (8, 7) angeordnetes Hubbegrenzungsfenster (48) aufweisen, wobei der Hubbegrenzungshaken (47) in das Hubbegrenzungsfenster (48) eingreift und der zugeordnete Aktorhub (36) durch abwechselnde Anlage des Hubbegrenzungshakens (47) an zwei sich in der Achsrichtung der Arbeitsachse (6) gegenüberliegenden Fensterrändern (53, 54) des Hubbegrenzungsfensters (48) vorgegeben ist.actuator device claim 9 or 10 , characterized in that the stroke-limiting devices (46) each have at least one stroke-limiting hook (47) arranged on the one actuator component (7, 8) and projecting in the direction of the other actuator component (8, 7) and a stroke-limiting hook (47) on the other actuator component (8, 7) arranged stroke-limiting window (48), wherein the stroke-limiting hook (47) engages in the stroke-limiting window (48) and the associated actuator stroke (36) through alternating contact of the stroke-limiting hook (47) on two opposite window edges (53 , 54) of the stroke limitation window (48).

Aktoreinrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass jede Hubbegrenzungseinrichtung (46) zwei Paare von miteinander kooperierenden Hubbegrenzungshaken (47) und Hubbegrenzungsfenstern (48) aufweist, die sich orthogonal zur Achsrichtung der Arbeitsachse (6) mit Abstand gegenüberliegen.actuator device claim 11 , characterized in that each stroke-limiting device (46) has two pairs of mutually cooperating stroke-limiting hooks (47) and stroke-limiting windows (48) which lie opposite one another orthogonally to the axial direction of the working axis (6) at a distance.

Aktoreinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Aktorbaugruppe (2) eine die elektromagnetischen Aktoren (5) orthogonal zur der Achsrichtung der Arbeitsachse (6) abstützende und bei den Aktorhubbewegungen (13) linear führende Linearführungseinrichtung (45) zugeordnet ist.Actuator device according to one of Claims 1 until 12 , characterized in that the actuator assembly (2) is assigned a linear guide device (45) supporting the electromagnetic actuators (5) orthogonally to the axial direction of the working axis (6) and guiding linearly during the actuator lifting movements (13).

Aktoreinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Spuleneinheit (14) einen die Spulenanordnung (15) tragenden, aus Kunststoff bestehenden Spulenträger (28) und einen die Spulenanordnung (15) zumindest partiell umschließenden weichmagnetischen Jochkörper (32) aufweist, wobei der Spulenträger (28) einen Ankeraufnahmeraum (31) umschließt, aus dem die sich darin linear beweglich aufgenommene Ankereinheit herausragt.Actuator device according to one of Claims 1 until 13 , characterized in that the coil unit (14) has a plastic coil carrier (28) carrying the coil arrangement (15) and a soft-magnetic yoke body (32) at least partially enclosing the coil arrangement (15), the coil carrier (28) having an armature receiving space (31) encloses, from which the linearly movably recorded anchor unit protrudes.

Aktoreinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Spuleneinheiten (14) der Aktorbaugruppe (2) durch wahlweises Bestromen oder Nichtbestromen ihrer Spulenanordnungen (15) gleichzeitig und/oder selektiv aktivierbar oder deaktivierbar ausgebildet sind.Actuator device according to one of Claims 1 until 14 , characterized in that the coil units (14) of the actuator assembly (2) are formed by selectively energizing or not energizing their coil assemblies (15) simultaneously and / or selectively activated or deactivated.

Aktoreinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine elektrische oder elektronische Steuereinrichtung (3) aufweist, durch die die Spuleneinheiten (14) der Aktorbaugruppe (2) gleichzeitig und/oder selektiv aktivierbar oder deaktivierbar sind.Actuator device according to one of Claims 1 until 15 , characterized in that it has an electrical or electronic control device (3) by which the coil units (14) of the actuator assembly (2) can be activated or deactivated simultaneously and/or selectively.