WO1998042958A1

WO1998042958A1 - Elektromagnetische stellvorrichtung

Info

Publication number: WO1998042958A1
Application number: PCT/EP1998/001712
Authority: WO
Inventors: Heinz Karl Leiber
Original assignee: Lsp Innovative Automotive Systems Gmbh
Priority date: 1997-03-24
Filing date: 1998-03-24
Publication date: 1998-10-01

Abstract

Es wird ein elektromagnetischer Antrieb beschrieben, bei dem durch zwei sich gegenüberliegende Elektromagnete ein dazwischen liegender Anker aus einer durch Federkräfte bestimmten Zwischenstellung in die eine oder andere Endstellung gebracht wird. Es werden eine Reihe von Optimierungsmaßnahmen vorgeschlagen, die dazu dienen, hohe Verstellkräfte bei geringem Leistungsbedarf zu erzeugen.

Description

Elektromagnetische Stellvorrichtung

Die Erfindung betrifft eine elektromagnetische Stellvorrichtung mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1.

Eine derartige Vorrichtung ist aus der DE 195 21 078 AI bekannt .

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine elektromagnetische Stellvorrichtung zu schaffen, die geringen Energieaufwand bzw. Leistungsaufnahme erfordert.

Diese Aufgabe wird durch die Optimierung der Stellvorrichtung gemäß den Merkmalen des Anspruchs 1 gelost.

Weitere Verbesserungen und Ausgestaltungen der Vorrichtung sind m den Unteranspruchen enthalten.

Anhand der Zeichnung werden Ausfuhrungsbeispiele der Erfindung erläutert .

Es zeigen:

Fig. 1 ein erstes Ausfuhrungsbeispiel

Fig. 2 bis 6 Ausbildungen des Ankers und der Magnetpole

Fig. 7 eine mögliche Ausbildung der Kugellagerung des Ventils Fig. 8 die Darstellung des Übersetzungsverhältnisses der Anlenkung des Betätigungsgebiets

Fig. 9 ein Ausführungsbeispiel mit der Möglichkeit der Änderung der Länge des Betätigungsglieds

Fig. 10 ein Zylinderblock mit zwei Zylindern und den Ventilansteuerungen

In Fig 1 ist ein Grundkörper mit 1 bezeichnet. Es ist in der Darstellung der Fig 1 im wesentlichen nur ein Antrieb zu erkennen. Der zweite liegt dahinter. Der sichtbare Antrieb weist zwei Elektromagnete 2 und 3 auf, deren Magnetjoche durch Schrauben mit dem Grundkörper verbunden sind. Die Wicklungen der Elektromagnete 2 und 3 sind hier der Einfachheit halber nur schematisch dargestellt. Der Grundkörper 1 ist mittels Schrauben 5 an einem Kasten la befestigt, der seinerseits mittels Schrauben am Zylinderblock 20 befestigt ist.

Zwischen den Magnetpolen der Elektromagnete 2 und 3 ist ein Anker 10 vorgesehen, der durch eine Torsionsfeder z . B. einen Drehstab 6 beweglich gelagert ist. Der Drehstab 6 und der entsprechende Drehstab 7 für den Anker des anderen Antriebs sind zur Verdeutlichung perspektivisch dargestellt. Sie sind im Grundkorper eingebettet, einseitig in diesen eingespannt (der Drehstab 6 bei 8) und am anderen Ende, z. B. mittels eines Nagellagers 4 gelagert. Ein Ankerhebel 9 ist das Verbindungselement zwischen Drehstab 6 und 10. Auf die Formgebung des Ankers 10 und die exakte Ausbildung der Pole der Magnetjoche wird später eingegangen.

Der Anker 10 betätigt über eine Betätigungsstange 16 und eine Stellschraube 17 ein Ventil 18 entgegen der Kraft der Torsionsfeder 6. Durch die Stellschraube 17 kann die Lange der Betatigungsstange 16 verändert werden. Sie dient der Einstellung des Restluftspalts bzw. Ventilspiels bei geschlossenem Ventil 18.

Die Vorspannung des Drehstabs 6 bildet die Federkräfte, die ohne Erregung eines Elektromagneten den Anker m die gezeichnete Zwischenstellung bringt.

Die Materialien, d. h. die Wärmeausdehnungskoeffizienten des Ventilblocks 20, des Ventils 18, der Betatigungsstange 16 und des Kastens la sind nun unter Berücksichtigung der wirksamen Langen so gewählt und aufeinander abgestimmt, daß bei geschlossenem Ventil 18 trotz unterschiedlicher Temperaturen jeweils nur eine geringe Abweichung des Restluftspalts bzw. Ventilspiels auftritt.

Die Versteilschraube 17, die über ein Zahnrad 19 verstellt werden kann, ist mittels einer Ventilfeder 21 mit dem Ventilschaft 18 verbunden. Diese Feder ist eine Uberhubfeder, die unterschiedliche Wege des Ankers und des Ventils in gewissem Umfang ausgleichen kann. Vorzugsweise ist ihr ein nicht gezeigter Anschlag zugeordnet, der ein zu starkes Aufbiegen der Uberhubfeder verhindert.

Der Schaft des Ventils ist hier durch ein Walzlager 22 gelagert. Die Figur 1 zeigt einen Hubsensor 15, der die Bewegung der Stellvorrichtung erfaßt und entsprechende Signale an ein Regelgerat liefert.

Die Figur 1 zeigt ein Ausfuhrungsbeispiel, bei dem die Torsi- onsfeder 6 beide Federkräfte erzeugt und bei dem die Betatigungsstange 16 und der Ventilschaft mittels einer Uberhubfeder 21 miteinander verbunden sind. Alternativ können noch zusätzliche Federn zur Erzeugung der Federkräfte verwendet werden. Anstelle der Uberhubfeder 21 konnte auch eine nicht nachgebende Verbindung der Teile verwendet werden. Auch konnte eine zusatzliche Feder vorgesehen sein, die ohne zusatzliche Kräfte das Ventil 18 in die Stellung „Ventil geschlossen" druckt. In diesem Fall bedarf es keiner Verbindung zwischen Betatigungsstange 16 und Ventil 18. Hier liefert die Kraft dieser Feder einen Anteil an den Federkräften.

In Figur 1 ist auch noch eine Tropfchenschmierung eingezeichnet. Durch sie wird von Zeit zu Zeit mittels einer Pumpe 25 und eines Ventils 27 aus einem Reservoir 26 geringe Mengen 01 über Schlauche 28 zu der Lagerung 22 des Ventil und gegebenenfalls auch zu den anderen Lagerstellen, z. B. dem Nadellager 4, der Anlenkstelle der Betatigungsstange 16 an den Ankerhebel 9 und der Verzahnung 17/19. Auch bei Verwendung eines Gleitlagers anstelle des Wälzlagers 22 ist diese Tropfchenschmierung einsetzbar. Alternativ zu den Schlauchen konnten auch Spritzdusen zum Einsatz kommen. Über einen Kanal 29 lauft das überflüssige 01 zurück.

In der Figur 1 und den folgenden Figuren ist dargestellt, daß die Magnetjochschenkel der Elektromagnete 2 und 3 sich zu den Polen hin einander annähern.

Dadurch, daß sich die Magnet}ochschenkel in Richtung der Pole einander annähern, wodurch der Jochpolabstand verringert wird, können die Außenmaße des Ankers und somit eines wesentlichen Teils der bewegten Masse minimiert werden, womit eine Gewichtsersparnis erreicht wird. Diese Gewichtsersparnis äußert sich positiv in einer geringeren benotigten Leistung zur Ansteuerung der elektromagnetischen Stellvorrichtung, sowie in einer Erhöhung der möglichen Schaltzyklen und kürzeren Schaltzelten. Darüber hinaus wird durch diese Konstruktion ein Magnetkreis realisiert, in dem der Magnetfluß einen homogenen, insbesondere bogenförmigen Verlauf ohne Ecken aufweist, was ebenfalls zu geringeren Verlusten fuhrt.

Trotz des geringen Abstandes der an den Enden der Magnetjochschenkel befindlichen Pole m der Nahe des Ankers, weist diese Vorrichtung nur geringe Streufeldverluste im Vergleich zu den Verlusten im Arbeitsluftspalt auf, da sich durch den Verlauf der sich annähernden Magnet ochschenkel mit zunehmendem Abstand vom Anker auch der Abstand der Magnetjochschenkel vergrößert und damit die Streuverluste immer kleiner werden.

Der geringe Abstand zwischen den Polen der Magnetjochschenkel wird also ausschließlich nur in der unmittelbaren Umgebung des Ankers erreicht.

Zusätzlich oder alternativ sind die Magnetjochschenkel derart ausgeführt, daß sie sich zum Ende hin verjungen. Dementsprechend weisen die Pole bzw. Polbere che, die sich an den Enden der Schenkel befinden, ebenfalls diesen verjungenden Verlauf auf. Die Verjüngung der Pole erfolgt hier unter einem Spreizwinkel ß, der zwischen 5 und 90°, vorzugsweise zwischen 10 und 50° und insbesondere um 30° liegt. Als Spreizwinkel ß wird hierbei der Winkel bezeichnet, unter dem die Seitenfl chen der Pole bzw. der Magnet ochschenkelenden zueinander orientiert sind.

Da sich hierdurch kleinere Polflachen αes Magnetjochs ergeben, können auch die zugehörigen Polflachen des Ankers verkleinert werden. Hieraus folgt wiederum eine Verkleinerung des Ankers, die eine Gewichtsreduzierung mit den bereits oben genannten Vorteilen nach sich zieht. Die Annäherung der Magnetjochschenkel wird vorzugsweise dadurch realisiert, daß zumindest die Enden der äußeren Magnetjochschenkel mindestens eines der Elektromagneten aufeinander zu schräg nach innen gerichtet sind. In diesem Fall laufen die Magnetjochschenkel unter einem Offnungswmkel α aufeinander zu. Es ist auch möglich, daß nicht nur die Enden, sondern die Magnetjochschenkel in ihrer gesamten Lange nach innen gerichtet sind.

Der Offnungswinkel α unter dem die Magnetjochschenkel zueinander verlaufen liegt zwischen 10° und 170°. Bei einem Winkel von 170° verlaufen die Magnetjochschenkel beinahe parallel zuiemander aufeinander zu. Üblicherweise werden Offnungswinkel von α= 30 - 120° gewählt. Besonders bevorzugt sind Winkel von

Es ist ebenso möglich, daß nur ein Magnetjochschenkel auf den anderen Magnetjochschenkel zu gerichtet ist, wahrend dieser in üblicher Weise gerade verlauft.

Allgemein ist zu bemerken, daß der Verlauf der sich annähernden Magnetjochschenkel nicht notwendigerweise in einer geraden Linie erfolgen muß. Eine Annäherung ist durch nahezu beliebigen Jochschenkelverlauf realisierbar. Der Verlauf der Schenkel, der insbesondere auch in gebogener Form gegeben sein kann, ist dabei oftmals durch Einbaukriterien, wie z.B. den zur Verfugung stehenden Platz bestimmt.

Die Stellvorrichtung zeichnet sich vorteilhafterweise dadurch aus, daß die Polflachen von Magnetjoch und Anker zumindest in den Endstellungen des Ankers zueinander im wesentlichen parallel sind. Durch diese Konstruktion ist ein gleichm ßiger und klemstmoglicher Luftspalt zwischen den Polen von Anker und Magnetjoch, insbesondere in Verbindung mit einer einseitigen Lagerung des Ankers realisierbar.

Besonders vorteilhaft ist bei dieser Konstruktion, daß das Magnetjoch d.h. die Hauptbereiche des Magnetj ochs und insbesondere die Magnetjochschenkel unter anderen auch aufgrund des verjüngenden Verlaufs der Magnetjochschenkel einen größeren Querschnitt aufweisen, als die Magnetjochpole.

Bei einem konstanten Magnetfluß, der insbesondere durch den Erregerstrom in der Spule und durch die Materialwahl des Magnetjoches gegeben ist, ergibt sich somit im Magnetjoch eine geringere Flußdichte als an den Magnetjochschenkeln bzw. an deren Enden/Polen. Hieraus resultieren geringe Eisenverluste, wodurch insgesamt wiederum der Wirkungsgrad der elektromagnetischen Stellvorrichtung verbessert wird. Eine weitere Verringerung der Eisenverluste kann dadurch erreicht werden, daß sowohl Magnetjoch als auch Anker lamelliert ausgeführt werden. Durch diese Lamellierung kann eine wirkungsvolle Unterdr ckung von Wirbelstromen erreicht werden, die anderenfalls zu Verlusten führen.

Es erweist sich als besonders vorteilhaft, wenn die Pole, insbesondere die sich verjungenden Pole, auf die Enden der Magne ochschenkel aufgesetzt sind und/oder eine größere Sättigungsinduktion aufweisen als die übrigen Bereiche des Magnet ochs. Da sich besonders in den sich verjungenden Polbereichen der Magnetjochschenkel eine größere Flußdichte einstellt, als in den übrigen Bereichen des Magnetjoches, ist es wichtig, für die Pole des MagnetJoches ein anderes Material wählen zu können als für die übrigen Teile des Magnetjoches . Aufgrund der größeren magnetischen Flußdichte wird für die Pole dementsprechend ein Material gewählt, das eine größere Sättigungsinduktion aufweist.

Entsprechend der Ausfuhrung der schräg aufeinander zulaufenden Magnetjochschenkel wird in einer besonders bevorzugten Variante der Abstand zwischen den Magnetjochpolen minimal eingestellt, da in diesem Fall der Anker weiter verkleinert und somit Gewicht der bewegten Masse eingespart werden kann. Hierbei ist jedoch zu beachten, daß es in der Nähe der Polbereiche zu Streuverlusten kommen kann, die bei der vorliegenden Erfindung dadurch reduziert werden, daß sich die Magnetjochschenkel mit zunehmenden Abstand vom Anker unter dem bereits erwähnten Offnungswinkel α voneinander entfernen. Zur Minimierung der Streuverluste ist der mittlere Abstand zwischen den Polen größer zu wählen als die Summe der Luftspalte.

Durch den geringen Abstand der Magnetjochpole und den verjüngenden Verlauf der Pole, wodurch sich eine kleine Polfläche ergibt, befindet sich der entsprechend großenreduzierte Anker in einem Bereich größter Magnetflußdichte, so daß auch für den Anker ein Material zu wählen ist, das eine hohe Sättigungsinduktion aufweist. Insbesondere sollte die Sättigungsinduktion des Ankers größer sein als die des Magnetjoches bzw. dessen Hauptbereichs. Sie kann hingegen vergleichbar mit der Sättigungsinduktion der auf die Magnetjochschenkel aufgesetzten Pole sein.

Es zeichnet sich als besonders vorteilhaft aus, wenn die Polflachen von Magnetjoch und Anker vorzugsweise unter einem Winkel γ zwischen 30° und 45° schräg zur Bewegungsrichtung des Ankers geneigt sind. Auch andere Winkel sind möglich. Hierdurch ergibt sich die Möglichkeit, daß bei einem vorgegebenen Hub H der effektive Luftspalt L verkleinert werden kann. Mit einer Verkleinerung des Luftspaltes ergibt sich sodann wegen geringerer magnetischer Spannung auch eine Verbesserung des Wirkungsgrades.

Bei einer Konstruktion, bei der die Polflächen von Magnetjoch und Anker zur Bewegungsrichtung des Ankers unter dem genannten Winkel γ orientiert sind, ergibt sich der effektive Luftspalt L bei einem vorgegebenen Hub H durch die Beziehung L = H x SIN(γ) .

Gegenüber elektromagnetischen Stellvorrichtungen, bei denen die Polflächen von Anker und Magnetjoch senkrecht zur Bewegungsrichtung des Ankers angeordnet sind und bei denen der maximale Hub somit durch die Luftspaltbreite gegeben ist, läßt sich durch die erfindungsgemäße Vorrichtung bei gegebenem Hub H der Luftspalt L deutlich verringern, was eine kleinere elektrische Leistungsaufnahme zur Folge hat.

Eine besondere Variablität der Vorrichtung ergibt sich dadurch, daß die einzelnen Polflächen zur Bewegungsrichtung des Ankers unterschiedlich geneigt sind. Durch eine derartige Konstruktion können verschiedene auch asymmetrisch Ankerformen realisiert werden. Insbesondere kann man so den unterschiedlichen Anforderungen Rechnung tragen, die sich für die beiden Endstellungen des Ankers ergeben, wobei diese Endstellungen z.B. dem offenen oder geschlossenen Zustand eines Ein-/Auslaßventils in einem Verbrennungsmotor entsprechen. Insbesondere kann die Polflächengeometrie der beiden Elektromagnete unterschiedlich sein, d.h. Größe, Form der Querschnittsfläche und Neigung können verschiedenen Forderungen entsprechend individuell angepaßt werden.

Ein weiterer Vorteil ergibt sich dadurch, daß die ankerseitigen Polflächen größer sind als die Querschnittsfläche im Zentrum des Ankers. Hierdurch wird insbesondere bei einem Material mit höherer Sättigungsinduktion eine gleichmäßig hohe Flußdichte im Ankermaterial erreicht. Die Induktion im Anker kann dabei nahe an der Sättigungsinduktion liegen oder diese erreichen.

Bei den bisher beschriebenen vorteilhaften Ausgestaltungen der magnetischen Stellvorrichtung wurde eine Optimierung z.B. durch auf die Magnetjochschenkel aufgesetzte Pole mit erhöhter Sättigungsinduktion erreicht. Sollen Kosten für das spezielle Polmaterial gespart werden, so werden die Polflächen von Joch und Anker größer ausgeführt, wobei sie in den Endlagen des Ankers so dimensioniert sind, daß ein Betrieb bei einer akzeptablen Induktion und kleinen Eisenverlusten möglich ist. Ein verjüngender Verlauf der Magnetjochschenkel ist auch dann möglich und bevorzugt.

In diesem Fall, sowie auch bei Einsatz eines Polmaterials mit höherer Sättigungsinduktion ist eine Verbesserung des Wirkungsgrades der elektromagnetischen Stellvorrichtung dadurch möglich, daß der bewegte Anker Ausnehmungen aufweist. Insbesondere kann, wie oben erwähnt, durch Ausnehmungen die zentrale Querschnittsfläche des Ankers kleiner sein als die Polfläche, wodurch sich genannte Vorteile ergeben. Entsprechend der Ausnehmungen ergibt sich eine Gewichtsersparnis, die sich wiederum vorteilhaft in der Leistungsaufnahme der elektromagnetischen Stellvorrichtung bemerkbar macht .

Besonders positiv wirkt sich aus, wenn die Ausnehmungen im Bereich des Zentrums des Ankers angeordnet sind. Die Ausnehmungen können hierbei z.B. neben den Bohrungen angeordnet sein, die dazu dienen den bewegten Anker mit dem anzutreibenden Teil zu verbinden. Insbesondere kann diese Ausnehmung einer normalen Bohrung entsprechen oder der Querschnittsform des Ankers angepaßt sein.

In dem Fall einer etwa zentral gelegenen Ausnehmung im Anker, ist die Formgebung so zu wählen, daß der Magnetfluß gleichmäßig diese Aussparung im Anker umströmt. Ein möglichst homogener, beispielsweise bogenförmiger Verlauf des Magnetflusses ohne Ecken bleibt somit gewährleistet.

Darüber hinaus bietet es sich an, die Ausnehmungen auf der Oberfläche des Ankers, insbesondere zwischen den Polflächen anzuordnen.

Im wesentlichen wird der Magnetfluß durch die Polflächen in den Anker eingeleitet. Ankermaterial, daß sich zwischen den Polflächen befindet und nicht vom Magnetfluß durchdrungen wird, wird entsprechend dieses Konstruktionsmerkmals entfernt, um eine weitere Gewichtsreduktion des Ankers zu erreichen. Hierbei ist die Ankerquerschnittsflache im Anschluß an die Polfläche so zu gestalten, daß im Ankermaterial eine gleichmäßige hohe Fluß-dichte bei kleinen Luftspalten erreicht wird, die an die Sättigungsinduktion heranreicht.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung ergibt sich dadurch, daß der Anker einen Permanentmagneten enthalten kann. Durch diesen Magneten wird in den Endstellungen eine Haltekraft aufgebracht, wodurch es ermöglicht wird, den Haltestrom durch die Spulen des Magnetjochs in den Endstellungen zu reduzieren.

Zur Betätigung eines Elementes, z.B. eines Ein-/Auslaßventils in einem Verbrennungsmotors ist es vorgesehen, daß der Anker mit einem Hebel verbunden ist, der an einem Ende drehbar gela- gert ist. Die Bewegung des Ankers zwischen den beiden Elektromagneten kann somit in eine Bewegung des Hebels umgesetzt werden. Befindet sich der Anker darüber hinaus auf der der Lagerung des Hebels gegenüberliegenden Seite, am anderen Ende des Hebels, so ist durch einen langen Hebelweg gewährleistet, daß bei einer Bewegung des Ankers die beinahe parallele Orientierung der Polflächen zueinander erhalten bleibt.

Vorteilhafterweise wird der Hebel an einer Drehfeder gelagert, die zumindest teilweise die Federkräfte für den Anker erzeugt, um diesen bei ausgeschalteten Elektromagneten in der Zwischenstellung zu halten. Die Drehfeder kann auch derart ausgebildet sein, daß die Federkräfte vollständig aufgebracht werden. Weiterhin ist es möglich, am Hebel weitere Federn, insbesondere Schraubenfedern anzuordnen, die den Anker in der Zwischenstellung halten.

Die erfindungsgemäße Stellvorrichtung, zeichnet sich weiterhin dadurch aus, daß zwischen Anker und dem Lager des Hebels ein Betätigungselement insbesondere eine Stange angelenkt ist. Mittels dieser Stange kann die Ankerbewegung zwischen den beiden Elektromagneten in eine Auf- und Abbewegung der Stange umgesetzt werden, wobei je nach Abstand der Anlenkstelle der Stange zum Anker, eine mehr oder weniger starke Untersetzung der Ankerbewegung erfolgt. Die Stange, die durch den Anker in Bewegung versetzt wird, kann bei einer Verwendung der Stellvorrichtung zur Steuerung von Ein-/Auslaßventilen bei Verbrennungsmotoren dazu eingesetzt werden, direkt oder indirekt über ein Zwischenteil ihre Bewegung auf den Schaft des zu betätigenden Ventiles zu übertragen.

Da der Abstand zwischen Anker und Lager des Hebels größer ist als der Abstand zwischen der Anlenkstelle der Stange und dem Lager des Hebels, muß durch den Elektromagneten im Vergleich zu der Kraft die das Ventil betätigt, eine durch die Hebelverhältnisse gegebene geringere Kraft aufgebracht werden, so daß die Magnetsysteme der Stellvorrichtung insgesamt kleiner und somit leichter ausgeführt werden können.

Durch den Einsatz dieser Hebelkonstruktion kann daher wiederum Gewicht bei den bewegten Teilen eingespart werden.

Die Figur 2 zeigt einen Anker, der im wesentlichen die Form zweier mit Ihrer langen Basis aufeinanderliegender Trapeze aufweist. Das Material des Ankers ist hochwertig ausgewählt, d.h., daß es eine hohe Sättigungsinduktion aufweist.

Den Polen 32 des Ankers liegen jochseitige Pole 33 gegenüber, die ebenfalls aus magnetisch hochwertigem Material bestehen und auf die Enden der Jochschenkel aufgesetzt sind.

Die Magnetjochschenkel nähern sich im dargestellten Fall dadurch aneinander an, daß sie unter dem Öffnungswinkel α schräg aufeinander zu nach innen gerichtet sind. Hierbei sind nicht die Schenkel in ihrer Gesamtheit, sondern nur die Endbereiche nach innen gerichtet. Der Öffnungswinkel beträgt α=45° und bewegt sich somit im besonders bevorzugten Bereich von 45° bis 90°.

Hier zeigt sich auch, daß die Polflächen 33a des Magnetjochs und die Polflächen 32 des Ankers, insbesondere in den nicht dargestellten Endstellungen, zueinander im wesentlichen parallel sind.

Ebenfalls ist erkennbar, daß die Pole 33 der

Magnetjochschenkel 35 sich zum Ende der Magnetjochschenkel, also in Richtung des Ankers 31 verjüngen. Die Verjüngung erfolgt unter dem Spreizwinkel ß, der im vorliegenden Fall 37° beträgt. Es sind ebenfalls andere Winkel möglich. Das Joch 34 bzw. auch das nicht mehr dargestellte Joch des gegenüberliegenden Elektromagneten weist ein gegenüber den Polen deutlich größeren Querschnitt auf und ist aus einem Material hergestellt, das eine geringere Sättigungsinduktion aufweist.

Exemplarisch ist am Joch 34 des oberen Elektromagneten nur eine Wicklung 38 angedeutet. Bei einer Ansteuerung der Wicklungen wird der Anker 31 in einer der Richtungen des Doppelpfeiles 6 zu den Polen 3 des oberen oder unteren Elektromagneten hinbewegt. Die Bewegung des Ankers 31 wird über einen nicht dargestellten Hebel, der an den Bohrungen 37 des Ankers befestigt ist, auf weitere Elemente übertragen, die z.B. zur Ansteuerung eines Ventils dienen. Der hier nicht dargestellt Hebel kann z.B. mit einer Drehstablagerung verbunden sein.

Die Orientierung der Polflächen ist in dem vorliegenden Fall so gewählt, daß die Flächen unter dem Winkel γ schräg zur Bewegungsrichtung 36 des Ankers verlaufen. Der Winkel γ ist hier zu 45° gewählt. Hierdurch ist, wie oben erwähnt, gewährleistet, daß bei einem vorgegebenen Hub ein geringerer Luftspalt zwischen den Polen einstellbar ist. Im gegebenen Fall beträgt der Luftspalt L nur 70% des Hubes H. Auch hier sind wiederum andere Winkel möglich.

Eine ähnliche Konstruktion zeigt auch die Figur 3. Das Ausführungsbeispiel in dieser Figur unterscheidet sich von dem in der Figur 2 im wesentlichen nur dadurch, daß der Anker 40 die Form zweier Trapeze mit unterschiedlichen Neigungswinkeln der nicht parallelen Seiten gegeneinander aufweist. Die Winkel der Polflachen zur Bewegungsrichtung des Ankers, können oben z.B. γ=45° und unten ca. 30° betragen.

Die Polflache ist hier deutlich großer als im Ausfuhrungsbei- spiel nach Figur 2. Durch die unterschiedliche Orientierung der Polflachen zur Bewegungsrichtung des Ankers, kann den unterschiedlichen Anforderungen beim Offnen oder Schließen eines Ventiles Rechnung getragen werden. Die unteren und oberen Polflachen haben ebenfalls unterschiedliche Großen. Außerdem weist der Anker 40 im Bereich seines Zentrums und an seinem unteren Ende zur Gewichtsersparnis Ausnehmungen 41a und 41b auf.

Die Ausnehmung 41a ist in Ihrer Form etwa dem äußeren Querschnitt des Ankers angepaßt. Auch hier sind am Anker 40 Bohrungen 42 vorgesehen, die zur Befestigung des Ankers an einer Lagerung, wie z.B. einem Hebel dienen. Die Bohrungen sind im vorliegenden Fall so angeordnet, daß sie den Magnetfluß durch den oberen Teil des Ankers nicht negativ beeinflussen. Bei den Ausfuhrungsbeispielen nach Figur 2 und Figur 3 ist eine Polflache ungefähr so groß, wie die zentrale Ankerquerschnittsflache in Richtung AA (Figur 2) bzw. der Summe der Ankerquerschnittsflachen (Figur 3) .

Bei den Ausfuhrungsbeispielen der Figuren 4 und 5 weist der Anker 45, bzw. 48 im Grunde wieder eine Form auf, die zwei aufemanderliegenden Trapezen entspricht. Der Anker 45 bzw. 48 und die jochseitigen Pole 46 bzw. 49 sind hier jedoch gegenüber den Figuren 2 und 3 nicht aus dem hochwertigen Material hergestellt. Statt dessen weisen die och- und ankerseit gen Pole größere Polflachen auf. Die Magnet ochschenkel verlaufen im Polbereich ver ungend zu, was aber nicht notwendig der Fall sein muß. Zur Verringerung des Gewichtes, sind die Anker 45 und 48 mit Ausnehmungen 47 bzw. 32 ausgestattet.

Beim Ausführungsbeispiel der Figur 4 liegen diese Ausnehmungen 47 oben und unten jeweils zwischen den Polflächen, ohne hierbei den Magnetfluß durch den Anker negativ zu beeinflussen.

Beim Ausführungsbeispiel der Figur 5 liegt die Ausnehmung 50 wiederum im Bereich des Ankerzentrums. Die Ausnehmungen sind sowohl beim Anker 45 als auch beim Anker 48 so gestaltet, daß die Fläche eines Pols AP größer ist als die Querschnittsfläche des Ankers im Zentrum in Richtung AA (Figur 4) oder als die Summe der Querschnittsflächen des Ankers beidseitig der Ausnehmung 50. Neben minimalem Gewicht ist im vorliegenden Ausführungsbeispiel bei der Dimensionierung und Geometrie des Ankers darauf geachtet worden, daß der Ankerquerschnitt hinter den größeren Polflächen so reduziert wurde, daß im Ankermaterial eine gleichmäßige Flußdichte entsteht. Bei kleinen Arbeitsluftspalten ist somit ein hohe Flußdichte gegeben, die ein Ankermaterial mit hoher Sättigungsinduktion erfordert .

Wie auch beim Ausführungsbeispiel in Figur 4 hat die Lösung nach Figur 5 den Vorteil, das der Magnetfluß nicht durch die Befestigungsbohrungen gehemmt wird. Aus der Figur 4 ist darüber hinaus durch die angedeutete Feldlinie F zu entnehmen, daß der Magnetfluß optimal bogenförmig zwischen den beiden Magnetpolen 46 durch den Anker 45 verläuft. Die ovale Form der Ausnehmung 50 nach Figur 5 unterstützt ebenfalls ein gleichmäßiges Umströmen der Aussparung durch den Magnetfluß.

Figur 6 zeigt ebenfalls ein zweipoliges Magnetsystem, dessen Magnetjoche 51 und 52 zu einem Anker 55 hin schräg zulaufen. Hierdurch wird wiederum erreicht, daß die Ankerlänge minimiert werden kann. In diesem Fall ist jedoch darauf zu achten, daß der durch den geringeren Abstand der Magnetjochpole bedingte Streufluß zwischen den Polen akzeptabel bleibt.

Im vorliegenden Fall sind die Polflächen sowohl des Magnetjochs als auch des Ankers senkrecht zur Bewegungsrichtung des Ankers 55 orientiert. Daher ist der Hub des Ankers durch die Luftspaltbreite begrenzt. Zur Gewichtsersparnis und somit zur Wirkungsgradoptimierung weist der Flachanker 55 jeweils außen an seinem Rand V-förmige Ausnehmungen 54 auf. Die Spitze dieser Ausnehmungen 54 kann nahezu bis zur Innenkante 53 der Jochpole 51 und 52 verlaufen. Hierbei bleibt gewährleistet, daß der Magnetfluß auch in diesem Ausführungsbeispiel homogen und bogenförmig zwischen den Polen der Joche durch den Anker verläuft. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel verlaufen die Jochschenkel verjüngend aufeinander zu. Dies ist jedoch nicht zwingend nötig. Anhand der Figur 1 wurde aufgezeigt, daß man die Betatigungsstange 16 zwischen Drehzentrum und Ankerzentrum anlenken kann.

Dies hat zum Ziel, die Antriebskraft des elektromagnetischen Antriebs zu erhöhen, um entweder diese höhere Kraft auszunutzen oder um bei gleichbleibender Kraft die Magnete zu verkleinern (Gewicht) . Hierbei wird das Übersetzungsverhältnis ausgenutzt. Diese Ausbildung ist insbesondere bei Anwendung des elektromagnetischen Antriebs zur Ventilsteuerung von Verbrennungsmotoren von Vorteil, weil dort die große Kraft in den Endlagern gebraucht wird.

In Fig 8 ist der Drehstab schematisch bei 80 angezeigt. Der Lagerhebel 81 ist als eine Linie dargestellt; der Anker trägt das Bezugszeichen 82, die Betätigungsstange das Bezugszeichen 83. Die Betatigungsstange 83 ist nunmehr im Abstand 11 vom Lagerpunkt 80 mit dem Lagerhebel 81 verbunden, wahrend das Zentrum des Ankers hiervon um 12 entfernt ist. Die Magnetkraft EM ist als Pfeil 84 eingezeichnet. Die auf die Betatigungsstange 83 einwirkende Kraft FR errechnet sich zu:

FR = EM 12 / 11

Sie ist um das bersetzungsverhältnis 12 / 11 bei gleichbleibender Magnetgrόße vergrößert

In Figur 1 wurden die auf den Anker wirkenden Federkräfte nur durch die Drehstabfeder 6 erzeugt. Es ist jedoch auch möglich, den Drehstabfederkraften zwei gegeneinander gerichtete Federkräfte zu überlagern, um höhere Rückstellkrafte zu erzeugen. Auch eine einseitig wirkende weitere Federkraft kann man den Drehfederkraften überlagern.

Der oben beschriebene elektromagnetische Antrieb kann zum Antreiben eines GaswechselVentils oder eines anderen vergleichbaren Ventils eingesetzt werden. Auch kann damit eine Pumpe angetrieben werden, wobei der Ventilstoßel durch einen Pumpenkolben ersetzt wird.

Aber auch sein Einsatz bei Getrieben ist möglich, weil auch dort eine schnelle Umschaltung von der einen in die andere Stellung mit hoher Kraft erwünscht ist. Auch bei sonstigen Anwendungen mit ahnlichen Voraussetzungen ist die Erfindung einsetzbar.

Die oben erwähnte Kugellagerung des Ventils kann wie m Figur 7 angezeigt, ausgebildet sein. Die Kugellagerung ist m dieser Figur einseitig dargestellt.

Sie weist eine tiefgezogene, dünnwandige Fuhrungshulse 76, z.B. aus Nagellagermaterial oder eloxiertem Aluminium auf, die die zwei Kugellagerkranze 73a und 73b und einen Kugelkafig 73c einschließt. Im Kugelkafig 73c ist ein Fettreservoir 77 (z. B. Siliconfett) vorgesehen, das die Lagerschmierung praktisch wartungsfrei übernimmt. Es kann im Zylinderkopf ein Kanal vorgesehen sein, durch den gegebenenfalls in langen Zeitabstanden, z.B. beim Service, Fett nachgeliefert werden kann. Der Kugelkafig 73 c, z. B. aus Aluminium, soll minimales Spiel zum Schaft und zur Hülse 76 aufweisen, um eine gute Warmeabfuhr zu gewahrleisten. Auch hier ist der Kugelkranz 73 b im Gegensatz zu Kugelkranz 73 a in Fett gelagert. Die Hülse 76 ist durch einen Deckel 76a abgeschlossen, dessen anschließender Raum 76b ebenfalls mit Fett gefüllt sein kann. Auch hier ist ein Anschlag 79 für den Kugelkafig vorgesehen. Der Kugelkafig kann auch geschlitzt ausgeführt werden. Es ist hier ein Druckausgleichskanal 71 zum Außendruck vorgesehen. Um im Raum des Ventilantriebs Korrosion durch austretende Gase zu vermeiden, wird der Kanal 71 des Einlaß- und/oder Auslaßventils vorzugsweise zum Ansaugkanal des Motors gef hrt.

In Figur 7 ist noch eine Anschlaghulse 79 für den Kugelkafig vorgesehen, der die richtige Position (Zentrierung) und ein optimales Abwälzen der Kugeln sichert.

In Figur 9 ist ein Ausführungsbeispiel ähnlich Figur 1 gezeigt. Die Elektromagnete sind mit 90a und 90b bezeichnet, ein drehstabfedergelagerter Anker mit 91. Am vorderen Ende weist der Drehstab vorzugsweise ein nicht gezeigtes Lager (Nadellager, Kugellager) auf. Dieser Antrieb betätigt über eine Betatigungsstange 92 ein hier im Gegensatz zu Fig 1 direkt (starr) angekoppeltes Ventil. Die Einstellschraube 94 ist mit einem Zahnrad 95 verbunden. Ein Antneosmotor 96 ist mit den Zahnradern mehrerer hmteremanderliegender Ventile über eine Zahnstange 97 verbunden. Hier wird durch die Längenanderung der Betatigungsstange der Restluftspalt eingestellt.

Bei dieser Einstellung bei der Endmontage oder im Service ist die Zahnstange 97 von den Zahnradern 95 ausklinkbar. Mittels eines herausziehbaren oder auch dauernd verbleibenden Werkzeugs 98 ist dann der Restluftspalt einstellbar. Im Fahrbetrieb wird eine Längenanderung der Betatigungsstange 92 durch Verdrehen der Versteileinrichtung 94 automatisch in Abhängigkeit von der Temperaturanderung und dem Verschleiß durch Auswertung des Ventilwegs über einen Sensor durchgeführt. Aufgrund der Auswertung der Signale des Wegsensors 99 wird der Motor angesteuert und er verstellt die Schrauben 94 der Ventile.

Wenn man den Antrieb für die VerStelleinrichtung 95, 96 und 97 für die Versteileinrichtung ansteuert, kann man durch Auswertung der Wegsensorsignale (Sensor 99) eine Eichung des Wegsensors vornehmen.

Bei diesem Ausfuhrungsbeispiel ist der Anker 91 und die Betatigungsstange 92 direkt mit dem Ventil verbunden. Deshalb muß hier im Service oder in der Endmontage der Ventilwegsensor geeicht werden. Die Ausgangsbasis für die Ventileinstellung ist dann erreicht, wenn der Magnetanker und das Ventil gleichzeitig auf Pol bzw. Ventilsitz aufsetzen. Die Versteileinrichtung kann dann bei geschlossenem Ventil und auf Pol aufliegendem Anker nicht weiter in einer Richtung (ventilschließend) verstellt werden. Ist dieser Basis erreicht, wird der Anker über die Versteileinrichtung 94 auf einen Restluftspalt eingestellt. Bei der beschriebenen automatischen VerStelleinrichtung 94 ist dieser klein. Bei der festen Einstellung im Service muß dieser so gewählt werden, daß trotz aller Temperaturausdehnungen und Verschleiß immer noch ein kleiner Restluftspalt übrig bleibt, damit das Ventil über den angekoppelten Anker sicher schließt.

Wenn das Ventil 18 (Figur 1) nicht mit der Betätigungsstange verbunden ist, sondern durch eine zusätzliche Feder in die „Ventil geschlossen"-Stellung gedrückt wird und die Betätigungsstange 16 nur auf den Schaft des Ventils 18 einwirkt, dann wird durch die Verstellung der Schraube 94 (entsprechend Figur 9) das Ventilspiel eingestellt.

Im Fall der in Fig 1 gezeigten Überhubfelder wird der Restluftspalt und/oder das Ventilspiel durch die Längenänderung eingestellt.

In Figur 10 ist ein Zylinder 171 eines Verbrennungsmotors gezeigt, dessen Kolben 172 sich gerade in der oberen Stellung befindet. Es sind ein Einlaßventil 173 und ein Auslaßventil

174 gezeigt, die im Zylinderkopf 175 geführt sind. Die Ventile 173 und 174 werden durch elektromagnetische Antriebe angetrieben, die in Kasten 176 und 177 untergebracht sind. Diese sind durch nicht gezeigte Schrauben auf dem Zylinderkopf

175 aufgeschraubt. Die Antriebe weisen, wie oben gezeigt, zwei Elektro-magnete und einen an einem Drehstab über ein Verbindungsteil gelagerten Anker auf. Der Drehstab ist derart bemessen, daß sich der Anker ohne Ansteuerung eines Elektromagneten in eine Zwischenstellung einstellt. An dem Verbindungsteil ist eine Betätigungsstange 178 bzw. 179 befestigt, die über eine Uberhubfeder 180 bzw. 181 mit dem Ventilschaft 173 bzw. 174 verbunden ist.

Die Überhubfedern 180 und 181 stellen im Normalfall eine starre Ankopplung des Ventilschafts an die Betätigungsstange 178 bzw. 179 dar. Nur wenn der Anker einen größeren Hub ausfuhrt als das Ventil mitmachen kann, tritt die Federwirkung ein. Die Betatigungsstange einschließlich der Uberhubfeder ragen hier aus dem Kastenboden heraus. Zum besseren Schutz werden die Teile jedoch vorzugsweise nicht aus dem Kasten herausragen. Die Verbindung zwischen Uberhubfeder und Ventilschaft ist lösbar: z. B. weisen die Überhubfedern 180 und 181 einen Schlitz auf, der bei der Montage in eine Rille des Ventilschafts eingeschoben wird.

Aus Warmeausdehnungsgrunden wird die Betatigungsstange 178 bzw. 179 vorzugsweise aus Aluminium hergestellt. Mit 182 ist eine Zündkerze bezeichnet. Diese konnte auch in einem der Kästen untergebracht sein.

Für die beiden Kästen 176 und 177 ist ein gemeinsamer Deckel 183 vorgesehen, in den das Saugrohr 184 des Zylinders 171 integriert ist. An der unteren Wand 184a des Saugrohrs 184 ist die Elektronik 185 der Antriebseinheit, z. B. auch für mehrere Antriebe befestigt. Sie ist durch eine Warmeisolation 186 gegenüber dem eigentlichen Antrieb warmeisoliert . Kühlkörper 187 der Elektronik ragen in das Saugrohr hinein und werden so von der relativ kühlen Ansaugluft bestens gekühlt. Deckel 183 und Elektronik 184 und Kühlkörper 187 können durch eine gemeinsame Schraube 188 befestigt sein. Im Deckel kann eine offen- und verschließbare Klappe 179 integriert sein, um abwechselnd einen Resonanzsaugrohr- oder Schwmgsaugrohrbetrieb zu ermöglichen.

Wenn von einer Unterbringung m einem Kasten d e Rede ist, so ist hierunter auch zu verstehen, daß der Kasten erst bei der Montage auf dem Zylinderblock aus verschiedenen Teilen entsteht. Durch die Integration des Saugrohrs in den Deckel des Kastens werden Kosten und Gewicht gespart. Durch die wenigstens teilweise Unterbringung der Elektronik der Antriebseinheit oder zumindest deren Kühlkörper im relativ kühlen Saugrohr einerseits und der Isolierung der Elektronik, wird die Elektronik einer nur geringen Wärmebelastung ausgesetzt, was zu einer wesentlich verringerten Ausfallrate der Elektronikbauteile führt (Arrhenius-Gesetz) .

Die elektrische Verbindung (Kontaktierung) der Magnetspulen mit der Elektronik ist bei dieser Anordnung der Elektronik sehr einfach auszuführen, da alle Kontakte mit der Leiterplatte verbunden werden können. Auch können die Hubsensoren in der Elektronik (auf der Platine) untergebracht werden. Die mögliche Unterbringung der Zündkerzen in dem Kasten bedeutet eine „trockene" Unterbringung, wodurch sich der Isolationsaufwand und die benötigte Zündenergie verringert.

Claims

Patentansprüche

1. Elektromagnetische Stellvorrichtung mit zwei mehrpoligen, vorzugsweise zweipoligen Elektromagneten, die jeweils ein Magnetjoch (2,3) mit MagnetJochschenkeln (35) und wenigstens eine Spule aufweisen und mit einem zwischen den Polflächen (33a) beider Elektromagnete hin- und herbewegbaren Anker (10,31) der bei abwechselndem Einschalten der Elektromagnete in Endstellungen zumindest in der Nähe der Polflachen (33a) des entsprechenden Elektromagneten gebracht wird, wobei der Anker (10,31) mit einem anzutreibenden Teil verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß

- sich die äußeren Magnetjochschenkel (35) mindestens eines Elektromagneten zu den Polen (33) hin einander annähern und/oder daß

- die Magnetjochschenkel (35) sich zum Ende hin verjungen und daß

- der Anker mittels einer senkrecht zur Bewegungsrichtung des anzutreibenden Teils angeordneten Torsionsfeder gelagert ist und hierzu mittels eines Lagerhebels mit dieser Torsionsfeder verbunden ist, und daß

- diese Torsionsfeder die beiden Federkräfte zumindest teilweise erzeugt und daß

- an dem Lagerhebel ein Betatigungsglied angelenkt ist, das die Ankerbewegung auf das anzutreibende Teil übertragt.

2. Stellvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest die Enden der äußeren

Magnetjochschenkel (35) mindestens eines der Elektromagneten aufeinander zu schräg nach innen gerichtet sind.

3. Stellvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß em Magnetjochschenkel auf den anderen Ma- gnetjochschenkel zu gerichtet ist.

4. Stellvorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Polflachen (32,33a) von Magnetjoch (34) und Anker (31) zumindest in den Endstellungen zueinander im wesentlichen parallel sind.

5. Stellvorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Magnetjoch (34), insbesondere die Magnetjochschenkel einen größeren Querschnitt aufweisen als die Magnet ochpole (33) .

6. Stellvorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Pole (33) , insbesondere die sich verjungenden Pole (33), auf die Enden der

Magnetjochschenkel (35) aufgesetzt sind.

7. Stellvorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Magnet ochpole eine größere Sattigungsmduktion aufweisen als die Hauptteile des Magnet- jochs (34) .

8. Stellvorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand zwischen den Magnetjochpolen minimal ist.

9. Stellvorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Anker (10,31) eine höhere Sat- tigungsmduktion aufweist als die Hauptteile des Magnetjochs (34) .

10. Stellvorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Polflachen (32,33a) von Magnetjoch (34) und Anker (31), vorzugsweise unter einem Winkel (γ) zwischen 30° und 45° schräg zur Bewegungsrichtung des Ankers (10,31) geneigt sind.

11. Stellvorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Polflachen (32,33a) zur Bewegungsrichtung des Ankers (10,31) unterschiedlich geneigt sind.

12. Stellvorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die ankerseitigen Polflachen (32) großer sind als die Querschnittsflache im Zentrum des Ankers.

13. Stellvorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Anker (10,31,40) Aαsnenmungen

(41a, 41b, 47, 50) aufweist.

14. Stellvorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmungen (41a, 50) im Bereich des Zentrums des Ankers angeordnet sind.

15. Stellvorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmungen (41b, 47, 54) auf der Oberflache des Ankers, insbesondere zwischen den Polflachen

(AP) angeordnet s nd.

16. Stellvorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Anker einen Permanentmagneten enthalt.

17. Stellvorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Anker mit einem Hebel (9,81) verbunden ist, der an einem Ende drehbar gelagert ist.

18. Stellvorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß der Hebel an einer Drehfeder (4) gelagert ist, die die Federkräfte für den Anker zumindest teilweise erzeugt.

19. Stellvorrichtung nach einem der Ansprüche 17 oder 18, dadurch gekennzeichnet, daß am Hebel (9) Federn, insbesondere Schraubenfedern angeordnet sind.

20. Stellvorrichtung nach einem der Ansprüche 17,18 oder 19 dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Anker und Lager des Hebels em Betatigungselement (16,92), insbesondere eine Stange angelenkt ist.

21. Stellvorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sie zur Steuerung von E /Auslaßventilen bei Verbrennungsmotoren verwendet wird.

22. Stellvorrichtung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaft des Ventils mittels eines Kugellagers gelagert ist.

23. Stellvorrichtung nach einem der vorherigen Anspr che, dadurch gekennzeichnet, daß ihre Bewegung im Betrieb mittels eines Wegsensors überwacht wird.

24. Stellvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaft des Ventils in einem Gleitlager gelagert ist.

25. Stellvorrichtung nach einem der Ansprüche 22 bis 24, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaftlager mittel einer Tropfchenschmierung geschmiert werden.

26. Stellvorrichtung nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß auch andere Lagerstellen in die Tropfchenschmierung einbezogen sind.

27. Stellvorrichtung nach den Ansprüchen 25 oder 26, dadurch gekennzeichnet, daß die Schmiertropfchen über Schlauche zu den Lagerstellen befordert werden.

28. Stellvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 27, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens em Antrieb (2, 3, 10,16) samt Lagerung (6) zu einer Baueinheit zusammengefaßt ist, und daß diese Baueinheit auf einem Bauteil befestigt ist, das das anzutreibende Teil (Ventil) enthalt.

29. Stellvorrichtung nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Antriebe (2, 3 10) auf einem gemeinsamen Grundkorper (1) montiert sind.

30. Stellvorrichtung nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, daß d e Baueinheit der beiden Antriebe (2, 3, 10) samt Lagerung (5,7) umfaßt.

31. Stellvorrichtung nach einem der Ansprüche 28 bis 30, dadurch gekennzeichnet, daß die Baueinheit (oder mehrere Baueinheiten) auf einem Halte- oder Tragerelement insbesondere in einem weitgehend geschlossenen Kasten (la) untergebracht ist

32. Stellvorrichtung nach einem der Ansprüche 28 bis 31, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgestaltungen und die Materialien des Ventilblocks, des Ventils 18 und des Betatigungs- glieds (16) derart gewählt sind, daß in der Schließstellung des Ventils (18), bei unterschiedlichen Motortemperaturen em möglichst geringer Einfluß auf den Ankerhub oder das Ventilspiel auftritt.

33. Stellvorrichtung nach Anspruch 31, dadurch gekennzeichnet, daß der Kasten einen Deckel aufweist, und daß in diesem das Saugrohr eines Zylinders des Verbrennungsmotors integriert ist.

34. Stellvorrichtung nach Anspruch 33, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektronik (185) der Antriebseinheit wenigstens teilweise im Saugrohr (184) angeordnet ist.

35. Stellvorrichtung nach Anspruch 33, dadurch gekennzeichnet, daß Kühlkörper (187) der Elektronik (185) der Antriebseinheit in das Saugrohr (184) hineinragen.

36. Stellvorrichtung nach Ansprüchen 21 und 22, dadurch gekennzeichnet, daß das Kugellager wenigstens zwei Kugelkranze aufweist, die in einem Kugelkafig untergebracht sind, dadurch gekennzeichnet, daß der Kugelkafig (73c) mit den Kugelkranzen (73a, 73b) m einer d nnwandigen Fuhrungshulse (76) aus gut wärmeleitendem Material untergebracht ist, die ihrerseits in eine Bohrung im Zylinderkopf eingepaßt ist, und daß der Kugelkafig (73c) und die Kugelkranze (73a, 73b) zum Ventilschaft und zur Fuhrungshulse em geringes Spiel aufweisen.

37. Stellvorrichtung nach Anspruch 36, dadurch gekennzeichnet, daß die Fuhrungshulse (76) aus Nadellagermate- πal oder eloxiertem Aluminium besteht.

38. Ventil nach Anspruch 36 oder 37, dadurch gekennzeichnet, daß am Ende der Bohrung em Anschlag insbesondere eine Anschlaghulse (79) für den Kugelkafig (73c) vorgese¬

39. Ventil nach einem der Ansprüche 36 bis 38, dadurch gekennzeichnet, daß im Kugelkafig oder an wenigstens einem seiner Enden em Schmiermittelreservoir, insbesondere Fettreservoir vorgesehen ist.

40. Ventil nach einem der Ansprüche 36 bis 39, dadurch gekennzeichnet, daß ein Kanal zwischen dem Ende der Fuhrungsnulse und der Außenluft vorgesehen ist.

41. Ventil nach Anspruch 30, dadurch gekennzeichnet, daß der Kanal des Einlaß- und/oder Auslaßventils mit dem Ansaugrohr des Motors verbunden ist.

42. Ventil nach einem der Ansprüche 36 bis 41, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse am aus dem Zylinderkopf herausragenden Ende mit einem Deckel geschlossen ist.

43. Stellvorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Betatigungsglied

(92) em mit dem Antrieb oszillierendes Verstellelement (94) aufweist, durch dessen Verstellung die Lange des Betatigungselements (92) anderbar ist.

44. Stellvorrichtung nach Anspruch 43, dadurch gekennzeichnet, daß e mit dem Verstellelement (94) m Eingriff stehende ortsfeste Versteileinrichtung (95) vorgesehen ist, und daß diese Versteileinrichtung (95) an einer zugänglichen Stelle betätigt ist.

45. Stellvorrichtung nach Anspruch 44, dadurch gekennzeichnet, daß die VerStelleinrichtung ein Verstellsegment oder Zahnrad (95) ist.

46. Stellvorrichtung nach Anspruch 43 oder 44, dadurch gekennzeichnet, daß die Versteileinrichtung (95) durch ein Verstellwerkzeug (98) betätigbar ist.

47. Stellvorrichtung nach einem der Ansprüche 44 bis 46, dadurch gekennzeichnet, daß ein Dehnstoffelement zur Berücksichtigung unterschiedlicher Temperaturen bei der Einstellung des Ventilspiels vorgesehen ist und daß dieses

Dehnstoffelement auf das Verstellelement einwirkt.

48. Stellvorrichtung nach einem der Ansprüche 46 bis 47, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstandsänderung in Schritten mittels eines Elekromotors oder eines Elektromagneten erfolgt.

49. Stellvorrichtung nach Anspruch 48, dadurch gekennzeichnet, daß mit Hilfe eines Ventilwegsensors (99) und eines Antriebs (96) eine automatische Abstandsänderung in Abhängigkeit von der Temperatur und/oder von Verschleiß erfolgt.

50. Stellvorrichtung nach Anspruch 49, dadurch gekennzeichnet, daß ein zentraler Antrieb (96) für mehrere Ventile vorgesehen ist und daß die Versteileinrichtung (95) der einzelnen Ventile über eine Zahnstange (97) oder dgl . mit dem Antrieb (96) verbunden ist.

51. Steilvorrichtung nach Anspruch 50, dadurch gekennzeichnet, daß die Zahnstange (96) zur individuellen Ventilspieleinstellung ausklinkbar ist.

52. Ventil nach einem der Ansprüche 47 bis 51, dadurch gekennzeichnet, daß bei direkter Kopplung zwischen der Betätigungsstange (92) und dem Ventil eine entsprechende Einstellung des Restluftspalts des Ankers (91) zu den Polen durch die Verstellung bewirkt wird.