WO2019007675A1

WO2019007675A1 - Stellvorrichtung

Info

Publication number: WO2019007675A1
Application number: PCT/EP2018/066267
Authority: WO
Inventors: Ludvik Kumar; Franci Lahajnar; Andrej Likar
Original assignee: Kolektor Group D.O.O.
Priority date: 2017-07-03
Filing date: 2018-06-19
Publication date: 2019-01-10
Also published as: DE102017114246A1; EP3649657A1

Abstract

Bei einer Stellvorrichtung mit einem Gehäuse (1) und mindestens zwei elektromagnetischem Linearaktuatoren (2) umfassen diese jeweils eine gehäusefeste, sich um eine Spulenachse (X) herum erstreckende Spulenanordnung (3), eine zumindest teilweise in einem innerhalb der Spulenanordnung (3) angeordneten Hohlraum (6) aufgenommene, längs der Spulenachse (X) relativ zu der Spulenanordnung (3) bewegbare, einen axial magnetisierten Permanentmagneten (7) aufweisende Ankeranordnung (4) und einen von der Ankeranordnung (4) betätigten, in dem Gehäuse (1) längs einer Stößelachse (Y) verschiebbar geführten Stößel (5). Dabei besteht bei zumindest einem der Linearaktuatoren (2) zwischen der Spulenachse (X) und der Stößelachse (Y) ein Versatz (a). Das Gehäuse (1) umfasst einen durch Umspritzen der Spulenanordnungen (3) mit einem Thermoset-Material entstandenen Gehäuseabschnitt (13), welcher axial zu den Spulenanordnungen (3) versetzt Führungsbereiche (53) für die Ankeranordnungen (4) mit aus Thermoset-Material bestehenden Stützflächen (56) aufweist, an denen die jeweils zugeordnete Ankeranordnung (4) gleitend anliegt.

Description

Stellvorrichtung

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Stellvorrichtung mit einem Gehäuse und mindestens zwei elektromagnetischen Linearaktuatoren, welche jeweils

- eine gehäusefeste, sich um eine Spulenachse herum erstreckende Spulenanordnung,

- eine zumindest teilweise in einem innerhalb der

Spulenanordnung angeordneten Hohlraum aufgenommene, längs der Spulenachse relativ zu der Spulenanordnung bewegbare, einen axial magnetisierten

Permanentmagneten aufweisende Ankeranordnung und

- einen von der Ankeranordnung betätigten, in dem

Gehäuse längs einer Stößelachse verschiebbar

geführten Stößel

umfassen, wobei bei zumindest einem der Linearaktuatoren zwischen der Spulenachse und der Stößelachse ein Versatz besteht .

Eine derartige Stellvorrichtung ist beispielsweise aus der US 2010/0192885 AI bekannt. Die Ankeranordnungen umfassen hier jeweils einen in einer Bohrung eines

Kernkörpers der zugeordneten Spulenanordnung geführten Führungsstab und eine Permanentmagnet- und

Flussleitstückanordnung, welche dergestalt mit dem

Führungsstab verbunden ist, dass sie sich versetzt zu der Spulenanordnung und benachbart zu einer von deren

Stirnseiten erstreckt. Die Stößel haften dabei durch Magnetkraft an der freien Stirnfläche der jeweils zugeordneten Permamentmagnet- und

Flussleitstückanordnung, und zwar exzentrisch, d.h.

versetzt zu der Spulenachse. Der Versatz der jeweiligen Stößelachse zur Spulenachse dient dabei einer Minimierung des Abstandes zwischen den beiden Stößeln, was für verschiedene Anwendungen von Stellvorrichtungen mit zwei durch elektromagnetische Linearaktuatoren betätigten Stößeln bedeutsam ist. Das Gehäuse dieser bekannten

Stellvorrichtung umfasst ein Basisteil, in welchem die Stößel längs ihrer Achsen verschiebbar geführt sind, und eine an einen Bund des Basisteils angesetzte

Gehäuseklappe, welche die Spulenanordnungen, die

Ankeranordnungen und die aus dem Basisteil des Gehäuses in Richtung auf die Ankeranordnungen herausstehenden Endabschnitte der Stößel umschließt.

Eine nur einen elektromagnetischen Linearaktuator aufweisende Stellvorrichtung, bei der zwischen der

Spulenachse und der Stößelachse ein Versatz besteht, ist der US 2011/0133576 AI entnehmbar.

Die vorliegende Erfindung ist darauf gerichtet, eine Stellvorrichtung der eingangs angegebenen gattungsgemäßen Art bereitzustellen, die sich durch eine gegenüber dem Stand der Technik gesteigerte Praxistauglichkeit

auszeichnet. Angestrebt wird insoweit eine

Stellvorrichtung, bei der auch bei besonders hoher

Stellkraft der Linearaktuatoren die Stößel einen

besonders geringen Abstand zueinander aufweisen können, ohne dass hierdurch die Zuverlässigkeit beeinträchtigt wird .

Gelöst wird die vorstehend angegebene Aufgabenstellung, indem das Gehäuse einen durch Umspritzen der

Spulenanordnungen mit einem Thermoset-Material

entstandenen Gehäuseabschnitt umfasst, welcher axial zu den Spulenanordnungen versetzt Führungsbereiche für die Ankeranordnungen mit aus Thermoset-Material bestehenden Stützflächen aufweist, an denen die jeweils zugeordnete Ankeranordnung gleitend anliegt.

Durch die erfindungsgemäße Führung der Ankeranordnungen in ihrem dem jeweils zugeordneten Stößel mehr oder weniger benachbarten Bereich an dem aus Thermoset- Material geformten Gehäuseabschnitt lässt sich ein besonders großer Versatz der jeweiligen Stößelachse relativ zur zugeordneten Spulenachse realisieren, ohne dass die betreffende Exzentrizität des Angriffs des Stößels an der Ankeranordnung zu die Betriebssicherheit bzw. Zuverlässigkeit beeinträchtigenden Verkantungen führt. So können im Interesse einer hohen

Leistungsfähigkeit der Stellvorrichtung, d. h. einer hohen Stellkraft und/oder einer hohen Schaltdynamik, Spulenanordnungen mit einem vergleichsweise großen

Durchmesser zum Einsatz kommen, zugleich aber der Abstand zwischen den Stößeln minimal gehalten werden. Tatsächlich ist in konstruktiver Umsetzung der Erfindung möglich, dass der Versatz zwischen Stößelachse und Spulenachse mindestens ebenso groß ist wie die maximale radiale

Erstreckung des Permanentmagnets bezogen auf die

Spulenachse. Ebenfalls erlaubt die vorliegende Erfindung die Realisierung solcher Stellvorrichtungen, bei denen der Abstand zwischen den Stößeln weniger als 25% des Stößeldurchmessers und/oder weniger als einen Millimeter beträgt .

Neben dem vorstehend erläuterten, erfindungsgemäß

gestalteten Gehäuseabschnitt aus Thermoset umfasst das Gehäuse mindestens ein weiteres Gehäuseteil, nämlich einen (bevorzugt spanend aus Metall gefertigten)

Gehäuseabschnitt, in welchem die Stößel längs ihrer Achse verschiebbar geführt sind. Vorteilhaft, insbesondere in fertigungstechnischer Hinsicht, ist dabei ein

dreiteiliger Aufbau des Gehäuses dergestalt, dass dieses aus einer metallischen Grundplatte, dem auf einer Seite daran angesetzten ersten Gehäuseabschnitt aus Thermoset- Material (s. o.) und einem auf der anderen Seite daran angesetzten metallischen zweiten Gehäuseabschnitt mit den darin ausgeführten Stößelführungen besteht. Unter

Gesichtspunkten einer wirtschaftlichen Fertigung ist dabei besonders attraktiv, dass sich ein Typ eines ersten Gehäuseabschnitts (mit durch Umspritzen darin

eingebetteten Spulenanordnungen) mit unterschiedlich ausgeführten zweiten Gehäuseabschnitten kombinieren lässt. Insbesondere können mit einer Ausführung des ersten Gehäuseabschnitts, dessen Gestaltung und

Dimensionierung entscheidend durch die Spulenanordnungen bestimmt wird, verschiedene zweite Gehäuseabschnitte kombiniert werden, die sich hinsichtlich des Abstands der Stößelachsen zueinander unterscheiden. Um diesen Vorteil eines "Baukastenkonzepts" optimal nutzen zu können, ist die Verbindung des Stößels mit der jeweils zugeordneten Ankeranordnung bevorzugt so ausgeführt, dass sie

unterschiedlich große Versätze zwischen Spulenachse und Stößelachse möglich sind.

Gemäß einer ersten bevorzugten Weiterbildung der

Erfindung greifen der Stößel und die zugeordnete

Ankeranordnung im Bereich einer zugfesten Verbindung formschlüssig ineinander. Stößel und Anker sind auf diese Weise - bei geschlossenem Gehäuse - untrennbar. Somit kann, anders als im Falle des magnetischen Haftens des jeweiligen Stößels an der zugeordneten Ankeranordnung nach dem Stand der Technik, eine besonders hohe

Schaltdynamik auch beim Einziehen des Stößels in das Gehäuse realisiert werden, ohne dass die Gefahr besteht, dass sich der Stößel - trägheitsbedingt - von der

Ankeranordnung trennt. Und ebenso wenig kann eine erhöhte Reibung bzw. sonstige Haftkraft des aus dem Gehäuse herausragenden Ende des Stößels an dem zu schaltenden Bauteil dazu führen, dass sich beim Einfahren der

Ankeranordnung der Stößel von dieser trennt. Somit profitieren Schaltdynamik und Zuverlässigkeit

gleichermaßen von dieser Weiterbildung der

erfindungsgemäßen Stellvorrichtung .

Besonders bevorzugt ermöglicht die formschlüssige

zugfeste Verbindung des Stößels mit der zugeordneten Ankeranordnung allerdings eine Drehbarkeit des Stößels um die Stößelachse. Kann der Stößel sich in diesem Sinne im Betrieb ungehindert um seine Achse drehen, ist dies unter verschleißtechnischen Gesichtspunkten günstig und somit für Lebensdauer und Zuverlässigkeit von Vorteil.

Eine andere bevorzugte Weiterbildung der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass die Ankeranordnung zwei beidseits stirnseitig an dem Permanentmagneten

angeordnete Flussleitstücke und einen Konnektor, an dem die zugfeste Verbindung zum Stößel ausgeführt ist, aufweist. Der Konnektor bestimmt somit den Abstand, den der Stößel zu der Magnetgruppe (Permanentmagnet und die beiden Flussleitstücke) einhält. In baulicher Hinsicht ist dabei besonders vorteilhaft, wenn sich ein (aus nicht ferromagnetischem Material bestehender) Kern durch die beiden Flussleitstücke und den Permanentmagnet hindurch in den (beispielsweise aus Thermoset-Material

gespritzten) Konnektor hinein erstreckt. Auch kann vorteilhaft sein, wenn der Kern an dem Konnektor

angeformt ist, insbesondere indem eine einstückige, beispielsweise aus Thermoset-Material bestehende

Konnektor-Kern-Einheit an die Magnetgruppe angespritzt ist. Jeweils sind dabei die beiden Flussleitstücke und der Permanentmagnet ringförmig ausgeführt mit einem zentralen Durchbruch zur Durchführung des Kerns.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn der vorstehend

erläuterte Kern dem Stößel gegenüberliegend aus dem betreffenden Flussleitstück heraustritt und mit dem aus der Magnetgruppe (s. o.) herausragenden Ende gleitend verschiebbar in eine in der Spulenanordnung aufgenommene Führungsbuche hineinragt. So lässt sich eine zuverlässige beidseitige Führung der Ankeranordnung (in dem aus

Thermoset-Material gespritzten Gehäuseabschnitt sowie in besagter Führungsbuchse) realisieren. Die weiter oben erläuterten Vorteile der Erfindung sind in diesem Falle besonders ausgeprägt. Zusätzlich kann durch die

beidseitige Führung der Ankeranordnungen die axiale

Baulänge der Stellvorrichtung besonders kurz ausfallen.

Gemäß einer wiederum anderen bevorzugten Weiterbildung der Erfindung weist die Ankeranordnung eine

Verdrehsicherung auf. Die Winkelstellung der

Ankeranordnung relativ zur Spulenanordnung ist in diesem Falle fest vorgegeben. Einer der Vorteile dieser

Weiterbildung besteht darin, dass die eine Zugkraft zwischen der Ankeranordnung und dem Stößel übertragenden Flächen besonders groß ausgeführt und kinematisch

besonders günstig angeordnet sein können. Insbesondere ist eine Einleitung einer Zugkraft aus der Ankeranordnung in den Stößel an zwei relativ zur Stößelachse einander gegenüberliegenden Flächenabschnitten möglich. Dies ist günstig im Hinblick auf eine besonders geringe Reibung des Stößels in dem Gehäuse und einen besonders geringen Verschleiß am Stößel.

Die vorstehend erläuterte Verdrehsicherung umfasst bevorzugt mindestens einen peripher an der Ankeranordnung - bevorzugt relativ nahe an dem Stößel und/oder an dem Konnektor - angeordneten Führungsvorsprung. Besonders bevorzugt sind zwei derartige Führungsvorsprünge

vorgesehen, welche ganz besonders bevorzugt symmetrisch angeordnet sind zu der durch die Stößelachse und die Spulenachse definierte Ebene und einander idealerweise bezogen auf die Spulenachse mehr oder weniger diametral gegenüberstehen. Diese Führungsvorsprünge können dabei nicht alleine eine Verdrehsicherung bewirken, sondern ggf. die einzige Führung der Ankeranordnung in dem aus Thermoset-Material gespritzten Gehäuseabschnitt

darstellen. Der Kontakt zwischen der Ankeranordnung und dem aus Thermoset-Material gespritzten Gehäuseabschnitt beschränkt sich in diesem Falle auf die Kontaktflächen an den Führungsvorsprüngen und an hierzu korrespondierend in dem Gehäuseabschnitt gestalteten Nuten. Bei dieser

Weiterbildung ist beispielsweise das nur geringe Risiko einer negativen Beeinflussung des Betriebsverhaltens der Stellvorrichtung durch thermisch bedingte Verformungen von Vorteil.

Der mindestens eine Führungsvorsprung ist besonders bevorzugt sich axial erstreckend dergestalt wulstartig ausgeführt, dass seine axiale Länge wesentlich größer ist als seine Breite in Umfangsrichtung . Dies gilt jedenfalls in Abwesenheit einer Führung der Ankeranordnung an dem gegenüberliegenden Ende (s. o.) · Ist eine solche zweite Führung der Ankeranordnung realisiert, so kann die axiale Länge des mindestens einen Führungsvorsprungs

substantiell reduziert werden, so dass beispielsweise zwei warzenförmige Führungsvorsprünge ausreichen.

Eine andere bevorzugte Weiterbildung der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass genau zwei

elektromagnetische Linearaktuatoren vorgesehen sind, wobei zwischen den beiden Ankeranordnungen ein

Positionssensor platziert ist. Der Positionssensor ist bevorzugt als magnetostriktiver Sensor, insbesondere als Hall-Sensor ausgeführt. Die Permanentmagnete der beiden Ankeranordnungen sind in diesem Falle besonders bevorzugt zueinander entgegengesetzt gerichtet magnetisiert

(polarisiert) . Auf diese Weise kann der magnetostriktive Sensor zwischen den Ankeranordnungen der beiden

Linearaktuatoren unterscheiden, so dass mittels eines einzigen magnetostriktiven Sensors die Schaltposition beider Ankeranordnung-Stößel-Einheiten erfasst werden kann, d. h. sich insbesondere ermitteln lässt, welcher der beiden Stößel seine ausgefahrene und welcher seine eingefahrene Stellung einnimmt.

Gemäß einer wiederum anderen bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist jede der Spulenanordnungen von einem Käfig aus ferromagnetischem Material umgeben. Bevorzugt weisen die Käfige axial geschlitzte Mantelabschnitte auf, welche beispielsweise zwei oder mehr zueinander in

Umfangsrichtung beabstandete Streifen umfassen können. Besonders bevorzugt durchdringen dabei die Mantelabschnitte einander zwischen den zugeordneten

Spulenanordnungen. Beispielsweise kann hierzu jeweils wechselseitig ein Streifen des Mantelabschnitts des

Käfigs des einen Linearaktuators in einen zwischen zwei Streifen des Mantelabschnitts des Käfigs des anderen Linearaktuators bestehenden Spalt eingreifen.

Die Käfige weisen bevorzugt stirnseitige Deckel auf.

Besteht der Mantelabschnitt des betreffenden Käfigs, wie vorstehend erläutert, aus mehrere Streifen, so sind diese besonders bevorzugt einstückig mit dem Deckel verbunden. In Analogie zu den Mantelabschnitten durchdringen

besonders bevorzugt auch die Deckel der Käfige der beiden Linearaktuatoren einander. Hierzu können die Deckel

Aussparungen aufweisen, wobei wechselweise der Deckel des Käfigs des einen Linearaktuators in eine Aussparung des Deckels des Käfigs des anderen Linearaktuators eingreift. Zwischen den beiden Deckeln besteht dabei bevorzugt ein Kontakt, indem sie an die beiden Aussparungen

begrenzenden Kanten aneinander anliegen.

Jeder Käfig umfasst bevorzugt einen Boden, wobei die beiden Böden besonders bevorzugt Teil eines gemeinsamen einstückigen Bodenelements sind. Das Bodenelement weist zwei Durchbrüche für die beiden Ankeranordnungen,

insbesondere deren Konnektoren auf. Zwischen den beiden Durchbrüchen kann in besonders bevorzugter Weiterbildung der Erfindung der weiter oben erläuterte magnetostriktive Sensor auf das Bodenelement aufgesetzt sein.

In abermals anderer Weiterbildung ist bevorzugt in jedem Käfig ein stirnseitig, axial in die Spulenanordnung hinein ragender, den Hohlraum stirnseitig begrenzender Einsatz (aus ferromagnetischem Material) aufgenommen. Im Falle der Führung der Ankeranordnung an ihrem dem Stößel gegenüberliegenden Ende (s. o.) kann der Einsatz

gleichzeitig die Funktion einer Führungsbuchse für einen Kern der Ankeranordnung (s. o.) übernehmen.

Im Folgenden wird die vorliegende Erfindung anhand dreier in der Zeichnung veranschaulichter bevorzugter

Ausführungsbeispiele näher erläutert. Dabei zeigt

Fig. 1 in perspektivischer Ansicht schräg von oben einen

Schnitt durch eine erfindungsgemäße

Stellvorrichtung nach einem ersten bevorzugten

Ausführungsbeispiel ,

Fig. 2 in perspektivischer Ansicht schräg von unten die

Stellvorrichtung nach Fig. 1 bei teilweise entferntem Gehäuse,

Fig. 3 in Einzeldarstellung eine der beiden

Ankeranordnungen der Stellvorrichtung nach den

Figuren 1 und 2,

Fig. 4 ein bei der Herstellung der Stellvorrichtung nach den Figuren 1 bis 3 eingesetztes Zwischenprodukt in einer Vorstufe,

Fig. 5 das Zwischenprodukt nach Fig. 4 in seiner

Endstufe,

Fig. 6 eine der Fig. 1 entsprechende Ansicht eines

zweiten, abgewandelten Ausführungsbeispiels, Fig. 7 einen der Fig. 1 entsprechende Ansicht eines

dritten, abermals abgewandelten

Ausführungsbeispiels und

Fig. 8 die Ankeranordnung des dritten

Ausführungsbeispiels in perspektivischer Ansicht von unten. Die in den Figuren 1 bis 5 veranschaulichte

Stellvorrichtung - für deren Funktion auf die DE

102017103090 AI, deren gesamter Offenbarungsgehalt durch Bezugnahme zum Inhalt der vorliegenden Anmeldung gemacht wird, verwiesen wird - umfasst zwei in einem gemeinsamen Gehäuse 1 untergebrachte elektromagnetische

Linearaktuatoren 2. Jeder der Linearaktuatoren 2 umfasst seinerseits eine gehäusefeste, sich um eine Spulenachse X herum erstreckende Spulenanordnung 3, eine längs der Spulenachse X relativ zu der Spulenanordnung 3 bewegbare Ankeranordnung 4 sowie einen von der Ankeranordnung 4 betätigten, gemeinsam mit dieser parallel zur Spulenachse X bewegbaren Stößel 5. Die Ankeranordnung 4 ist dabei zumindest teilweise in einem innerhalb der

Spulenanordnung 3 angeordneten Hohlraum 6 aufgenommen. Sie umfasst einen ringförmigen, axial magnetisierten Permanentmagnet 7, zwei endseitig an dessen Stirnseiten angeordnete ringförmige Flussleitstücke 8 aus

ferromagnetischem Material, einen (aus nicht

ferromagnetischem, metallischem oder nicht-metallischem Material bestehenden) Konnektor 9 und einen Kern 10, mittels dessen die vier vorstehend genannten Teile zu einer festen Einheit verbunden sind. Der Kern 10

erstreckt sich hierzu durch die zentralen Bohrungen der beiden Flussleitstücke 8 und des Permanentmagnets 7 hindurch in eine Sackbohrung 11 des Konnektors 9 hinein.

Das Gehäuse 1 ist dreiteilig ausgestaltet. Es umfasst eine Grundplatte 12, einen auf diese aufgesetzten oberen Gehäuseabschnitt 13 und einen dem oberen Gehäuseabschnitt 13 gegenüberliegend an die Grundplatte 12 angesetzten unteren Gehäuseabschnitt 14. Letzterer ist durch eine Aussparung 15 in der Grundplatte 12 zu dieser zentriert und lagegesichert. Über zwei in entsprechenden Ringnuten 16, 17 aufgenommene Dichtungsringe 18, 19 erfolgt eine Abdichtung des oberen sowie des unteren Gehäuseabschnitts 13 bzw. 14 gegenüber der Grundplatte 12. Der - bevorzugt aus Metall bestehende - untere Gehäuseabschnitt 14 weist zwei Führungsbohrungen 20 auf, in denen die beiden - ebenfalls bevorzugt aus Metall bestehenden - Stößel 5 gleitend längs ihrer jeweiligen Achse Y verschiebbar geführt sind. Zu den beiden Führungsbohrungen 20

fluchtende Durchbrüche 21 sind in der Grundplatte 12 vorgesehen. Bei beiden Linearaktuatoren 2 besteht jeweils zwischen der Spulenachse X und der - hierzu parallelen - Stößelachse Y ein Versatz a dergestalt, dass die beiden Stößel 5 einen minimalen Abstand zueinander aufweisen. Bei der gezeigten Ausgestaltung ist der Versatz a

zwischen der Stößelachse Y und der Spulenachse X jeweils etwas größer als die maximale radiale Erstreckung des Permanentmagnets 7 bezogen auf die Spulenachse X.

Zur Betätigung der Stößel 5 durch die jeweils zugeordnete Ankeranordnung 4 in beiden Richtungen greifen der Stößel 5 und die zugeordnete Ankeranordnung 4 im Bereich einer zugfesten Verbindung 22 formschlüssig ineinander. Diese Verbindung 22 ist dabei so ausgeführt, dass eine

Drehbarkeit des Stößels 5 um die Stößelachse Y möglich ist. Hierzu weist der Stößelkopf 23 eine sich längs des gesamten Umfangs des Stößels 5 erstreckende Ringnut 24 auf. Und der zugeordnete Konnektor 9 weist an seinem der Magnetgruppe (Permanentmagnet 7 und die beiden

Flussleitstücke 8) abgewandten Endabschnitt einen

exzentrisch seitlich vorspringenden Ansatz 25 auf. In diesem ist eine sich seitwärts öffnende Nut 26 mit T- förmigem Querschnitt ausgeführt, wobei der Nut- Querschnitt an die Geometrie des Stößelkopfes 23

angepasst ist und zu dieser korrespondiert. So greift eine U-förmige Halteklaue 27 des Konnektors 9 über einen Winkelbereich von mehr als 180° formschlüssig in die Ringnut 24 des Stößels 5 ein, was die Übertragung hoher Zugkräfte ermöglicht. Druckkräfte lassen sich von dem Konnektor 9 der Ankeranordnung 4 auf den Stößel 5 sowohl von der Stirnfläche 28 der Nut 26 auf die Stirnfläche 29 des Stößelkopfes 23 als auch von der Stirnfläche 30 des Ansatzes 25 auf die benachbarte Seitenwand der Ringnut 24 des Stößels 5 übertragen.

Jede der beiden jeweils auf einen Spulenträger 31

gewickelten, mehrgliedrigen Spulenanordnungen 3 ist von einem Käfig 32 aus ferromagnetischem Material umgeben. Jeder der beiden Käfige 32 umfasst einen stirnseitigen Deckel 33, einen Mantelabschnitt 34 und einen Boden 35. In jedem Käfig 32 ist stirnseitig, benachbart zum Deckel 33 und an diesem fixiert, ein axial in die

Spulenanordnung 3 hinein ragender, den die Ankeranordnung 4 aufnehmenden Hohlraum 6 stirnseitig begrenzender

Einsatz 36 aufgenommen. Der Mantelabschnitt 34 jedes Käfigs 32 besteht aus zwei streifenartigen, mit dem betreffenden Deckel 33 einstückig verbundenen, gegenüber diesem abgewinkelten und in eine konkav gewölbte Form gebrachten Mantelteilen 37. Die beiden Böden 35 sind Teil eines für beide Linearaktuatoren 2 gemeinsamen

Bodenelements 38. Auf diesem ist mittig, zwischen den beiden Ankeranordnungen 4 ein Hall-Sensor 39 aufgenommen.

Wie dies in den Figuren 4 und 5 veranschaulicht ist, wird im Rahmen der Herstellung der Stellvorrichtung nach den Figuren 1 bis 3 an eine Anschlussleiter-Gruppe 40 eine Basisstruktur 41 mit einem daran angeformten Stecker- Gegenstück 42 angespritzt. Der Hall-Sensor 39, für dessen Aufnahme in der Basisstruktur 41 eine entsprechende

Aussparung 43 vorgesehen ist, wird an die bestreffenden Kontakte 44 der Anschlussleiter-Gruppe 40 angeschlossen. Sodann werden die beiden Spulenanordnungen 3 samt den zugeordneten Teilen der Käfige 32 (jeweils Deckel 33 und Mantelabschnitt 34) oben auf der Basisstruktur 41

platziert. Zur Zentrierung und Lagesicherung der

Spulenanordnungen 3 greifen vier stirnseitig an den

Spulenträgern 31 vorgesehene Zentriervorsprünge in korrespondierende, in der Basisstruktur 41 vorgesehene Aufnahmen 45 ein. Die Wicklungen der beiden

Spulenanordnungen 3 werden an die zugeordneten

Kontaktfahnen 46 der Anschlussleiter-Gruppe 40

angeschlossen .

Gemäß der Veranschaulichung in Fig. 5 durchdringen - im Mittenbereich der Stellvorrichtung - die beiden oben auf die Basisstruktur 41 aufgesetzten Teile der Käfige 32 einander. Hierzu weisen die Deckel 33 der Käfige 32

Aussparungen 47 auf, wobei jeweils ein Deckel 33 mit einer seiner Aussparung 47 benachbarten Ecke 48 in die Aussparung 47 des anderen Deckels 33 eingreift. Zwischen den beiden Deckeln 33 besteht dabei ein direkter Kontakt, indem die besagten Ecken 48 aneinander anliegen.

Vergleichbar hierzu durchdringen die beiden

Mantelabschnitte 34 einander, indem jeweils wechselseitig ein Streifen 37 des Mantelabschnitts 34 eines Käfigs 32 randseitig in einen zwischen den beiden zwei Streifen 37 des Mantelabschnitts 34 des anderen Käfigs 32 bestehenden Spalt 49 eingreift. Auch zwischen den Mantelabschnitten 34 der beiden Käfige 32 besteht ein direkter Kontakt, indem die betreffenden Streifen 37 kantenseitig

aneinander anliegen. Und an der Unterseite der

Basisstruktur 41 wird - in eine entsprechende Aussparung 50 - das Käfig-Bodenelement 38 eingelegt.

Das vorstehend beschriebene Zwischenprodukt wird sodann in ein Spitzgießwerkzeug eingelegt, in welchem - aus Thermoset-Material - der obere Gehäuseabschnitt 13 an das Zwischenprodukt angespritzt wird. Die beiden

Spulenanordnungen 3 mit den darüber gestülpten Teilen der Käfige 32 werden dabei seitlich und oben vollständig in das Thermoset-Material eingebettet. In dem oberen

Gehäuseabschnitt 13 werden dabei ferner - durch

Verwendung zweier entsprechender, auch in die

Spulenträger 31 hinein ragender Kerne der Spritzgießform - zwei Durchbrüche 51 für die beiden Ankeranordnungen 4 ausgeführt. Im Hinblick auf die seitlichen Ansätze 25 der Konnektoren 9 (s. o.) sowie die mit diesen verbundenen Stößel 5 gehen die beiden Durchbrüche 51 dabei über einen wesentlichen Teil ihrer axialen Erstreckung mittig ineinander über, so dass zwischen ihnen nur ein Steg 52 von vergleichsweise geringer Höhe verbleibt. Zur

gleitend-verschiebbaren Führung der Ankeranordnungen 4 in dem oberen Gehäuseabschnitt 13 (einschließlich einer Verdrehsicherung der Ankeranordnungen) sind in dem oberen Gehäuseabschnitt 13 im Bereich der beiden Durchbrüche 51 Führungsbereiche 53 mit jeweils zwei sich achsparallel zur Spulenachse X erstreckende Führungsnuten 54

ausgeführt. In diese greifen zwei seitlich an dem

jeweiligen Konnektor 9 vorgesehene, wulstartig

ausgeführte Führungsvorsprünge 55 dergestalt ein, dass sich die Führungsvorsprünge 55 der Konnektoren 9 an aus Thermoset-Material des oberen Gehäuseabschnitts 13 bestehenden, die Führungsnuten 54 begrenzenden

Stützflächen 56 abstützen.

Das in Fig. 6 gezeigte zweite bevorzugte

Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von demjenigen nach den Figuren 1 bis 5 im Wesentlichen nur dadurch, dass hier der Kern 10 der Ankeranordnung 4 dem Stößel 5 gegenüberliegend aus der Magnetgruppe herausragt, d. h. durch das dem Stößel 5 abgewandte Flussleitstück 8 hindurch und aus diesem heraustritt. Der entsprechende Überstand 57 des Kerns 10 ist gleitend verschiebbar in einer korrespondierenden Bohrung 58 des Einsatzes 36 geführt. Dieser hat auf diese Weise zusätzlich die

Funktion einer Führungsbuchse 59.

Das in den Figuren 7 und 8 veranschaulichte dritte bevorzugte Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von demjenigen nach den Figuren 1 bis 5 im Wesentlichen durch zwei erhebliche Abwandlungen. Zum einen bilden hier der Konnektor 9 und der Kern 10 der Ankeranordnungen 4 jeweils ein einstückiges Bauteil. Hierzu ist eine aus Thermoset-Material bestehende Konnektor-Kern-Einheit 60 an die Magnetgruppe angespritzt. Im Interesse einer besonders hohen Festigkeit sind dabei die Durchbrüche der beiden Flussleitstücke 8 gestuft hinterschnitten

gestaltet .

Und ferner erstrecken sich die stirnseitig an den

Konnektoren 9 der Ankeranordnungen 4 ausgeführten Nuten 26 jeweils durchgängig über die gesamte Konnektor- Stirnseite. Dies lässt zu, dass mit dem ersten

Gehäuseabschnitt 13 (samt den darin eingebetteten

Spulenanordnungen 3) und nur einem Typ von Ankeranordnungen 4 - je nach der spezifischen Anwendung - unterschiedliche zweite Gehäuseabschnitte 14 (und

Grundplatten 12) kombiniert werden, die sich durch verschiedene Abstände der Stößelachsen Y zueinander unterscheiden. So bilden die Konnektoren 9 gewissermaßen "Universal-Konnektoren" , wodurch sich die Notwendigkeit unterschiedlicher, spezifisch an den jeweiligen Versatz a von Spulenachse X und Stößelachse Y zueinander

angepasster Ankeranordnungen 4 vermeiden lässt.

Claims

Ansprüche

1. Stellvorrichtung mit einem Gehäuse (1) und

mindestens zwei elektromagnetischem Linearaktuatoren (2), welche jeweils

- eine gehäusefeste, sich um eine Spulenachse (X)

herum erstreckende Spulenanordnung (3) ,

- eine zumindest teilweise in einem innerhalb der

Spulenanordnung (3) angeordneten Hohlraum (6) aufgenommene, längs der Spulenachse (X) relativ zu der Spulenanordnung (3) bewegbare, einen axial magnetisierten Permanentmagneten (7) aufweisende Ankeranordnung (4) und

- einen von der Ankeranordnung (4) betätigten, in dem Gehäuse (1) längs einer Stößelachse (Y) verschiebbar geführten Stößel (5)

umfassen, wobei bei zumindest einem der Linearaktuatoren (2) zwischen der Spulenachse (X) und der Stößelachse (Y) ein Versatz (a) besteht,

dadurch gekennzeichnet,

dass das Gehäuse (1) einen durch Umspritzen der

Spulenanordnungen (3) mit einem Thermoset-Material entstandenen Gehäuseabschnitt (13) umfasst, welcher axial zu den Spulenanordnungen (3) versetzt Führungsbereiche (53) für die Ankeranordnungen (4) mit aus Thermoset- Material bestehenden Stützflächen (56) aufweist, an denen die jeweils zugeordnete Ankeranordnung (4) gleitend anliegt .

2. Stellvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch

gekennzeichnet, dass der Stößel (5) und die zugeordnete Ankeranordnung (4) im Bereich einer zugfesten Verbindung (22) formschlüssig ineinandergreifen.

3. Stellvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch

gekennzeichnet, dass die formschlüssige zugfeste

Verbindung (22) des Stößels (5) mit der zugeordneten Ankeranordnung (4) eine Drehbarkeit des Stößels (5) um die Stößelachse (Y) ermöglicht.

4. Stellvorrichtung nach Anspruch 2 oder Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Ankeranordnung (4) zwei stirnseitig an dem Permanentmagneten (7) angeordnete Flussleitstücke (8) und einen Konnektor (9), an dem die zugfeste Verbindung (22) zum Stößel (5) ausgeführt ist, aufweist .

5. Stellvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch

gekennzeichnet, dass die zugfeste Verbindung (22) eine sich durchgehend über die gesamte Stirnfläche des betreffenden Konnektors (9) erstreckende Nut (26) umfasst .

6. Stellvorrichtung nach Anspruch 4 oder Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass sich ein Kern (10) durch die beiden Flussleitstücke (8) und den Permanentmagnet (7) hindurch in den Konnektor (9) hinein erstreckt.

7. Stellvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch

gekennzeichnet, dass der Kern (10) dem Stößel (5) gegenüberliegend aus dem Flussleitstück (8) heraustritt und gleitend verschiebbar in eine in der Spulenanordnung (3) aufgenommene Führungsbuchse (59) hineinragt.

8. Stellvorrichtung nach Anspruch 6 oder Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Kern (10) und der

Konnektor (9) ein einstückiges Bauteil bilden.

9. Stellvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Ankeranordnung (4) eine Verdrehsicherung aufweist.

10. Stellvorrichtung nach Anspruch 9, dadurch

gekennzeichnet, dass die Verdrehsicherung mindestens einen peripher an der jeweiligen Ankeranordnung (4) angeordneten Führungsvorsprung (55) umfasst.

11. Stellvorrichtung nach Anspruch 10, dadurch

gekennzeichnet, dass der mindestens eine

Führungsvorsprung (55) sich axial erstreckend dergestalt wulstartig ausgeführt ist, dass seine axiale Länge wesentlich größer ist als seine Breite in

Umfangsrichtung .

12. Stellvorrichtung nach Anspruch 10 oder Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Ankeranordnung (4) zwei Führungsvorsprünge (55) aufweist, welche bevorzugt symmetrisch angeordnet sind zu der durch die Stößelachse (Y) und die Spulenachse (X) definierte Ebene.

13. Stellvorrichtung nach Anspruch 1 bis Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass jeweils der Permanentmagnet (7) von der zugeordneten Spulenanordnung (3) radial umgeben ist.

14. Stellvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass genau zwei

elektromagnetische Linearaktuatoren (2) vorgesehen sind, wobei zwischen den beiden Ankeranordnungen (4) ein

Positionssensor platziert ist.

15. Stellvorrichtung nach Anspruch 14, dadurch

gekennzeichnet, dass der Positionssensor als

magnetostriktiver Sensor, insbesondere als Hall-Sensor (39) ausgeführt ist.

16. Stellvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Permanentmagnete (7) der beiden Ankeranordnungen (4) zueinander entgegengesetzt gerichtet magnetisiert sind.

17. Stellvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass jede der Spulenanordnungen (3) von einem Käfig (32) aus ferromagnetischem Material umgeben ist.

18. Stellvorrichtung nach Anspruch 17, dadurch

gekennzeichnet, dass in jedem Käfig (32) ein stirnseitig, axial in die Spulenanordnung (3) hinein ragender, den Hohlraum (6) stirnseitig begrenzender Einsatz (36) aufgenommen ist.

19. Stellvorrichtung nach Anspruch 17 oder Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Käfige (32) axial geschlitzte Mantelabschnitte (34) aufweisen und einander zwischen den zugeordneten Spulenanordnungen (3)

durchdringen .

20. Stellvorrichtung nach einem der Ansprüche 17 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Käfige (32) stirnseitige Deckel (33) aufweisen, welche einander zwischen den zugeordneten Spulenanordnungen (3) im Bereich von

Aussparungen (47) durchdringen.

21. Stellvorrichtung nach Anspruch 20, dadurch

gekennzeichnet, dass jeder Käfig (32) zwei mit dem betreffenden Deckel (33) einstückig verbundene

streifenförmige Mantelteile (37) aufweist.

22. Stellvorrichtung nach einem der Ansprüche 17 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass die Käfige (32) ein

gemeinsames Bodenelement (38) aufweisen.