[发明专利]电磁执行器和阀

说明书

本发明涉及电磁执行器和阀，该阀具有这种执行器(3)。执行器(3)具有第一磁线圈(4)和第二磁线圈(5)以及至少一个第一永磁体(6)和穿过磁线圈(4、5)和永磁体(6)能轴向在第一与第二定位之间运动的衔铁(9)，至少一个弹簧装置(10、10A、10B)在轴向方向上作用到该衔铁上。在此，第一和第二磁线圈(4、5)以及第一永磁体(6)在轴向依次布置，使得第一永磁体(6)在轴向布置在第一与第二磁线圈(4、5)之间。

技术领域

本发明涉及一种电磁执行器，尤其是阀执行器，以及具有这种执行器的阀，尤其是气动阀或液压阀。公知的阀执行器具有第一永磁体、第一磁线圈以及穿过第一磁线圈和第一永磁体而能在轴向运动的衔铁。至少一个弹簧装置、例如一个或多个螺旋弹簧在轴向方向上作用到该衔铁上。在执行器作为阀执行器的应用中，衔铁与关闭元件协作用以使阀的通流孔截止，从而在衔铁的第一定位中，关闭元件封闭所属的阀，而在衔铁的第二定位中，关闭元件打开所属的阀。

背景技术

这种类型的执行器和这种类型的阀例如由EP 0 340 625A1公开。

发明内容

执行器的动态特性应当改进。这通过具有独立权利要求的特征的执行器和阀实现。优选实施方式由从属权利要求公开。

因此，提出一种电磁执行器，尤其是阀执行器，其具有第一磁线圈、第一永磁体以及穿过磁线圈和永磁体能轴向在第一与第二定位(切换定位)之间运动的衔铁，至少一个弹簧装置在轴向方向上作用到该衔铁上。弹簧装置例如可以通过一个或多个螺旋弹簧或波形弹簧构成。规定的是，执行器具有第二磁线圈，并且第一和第二磁线圈以及永磁体在轴向依次布置，从而永磁体在轴向布置在第一与第二磁线圈之间。通过永磁体的这样的布置可以实现执行器的提高的动态特性。

优选地，执行器在两个定位中均借助弹簧装置预紧。因此，在其他情况下在这些定位中失去的动能通过弹簧来存储(弹簧摆原理)。通过相应地确定弹簧装置和永磁体的尺寸和相应地实施它们可以实现的是，在执行器的不通电状态下，衔铁通过磁锁止(单稳态地、双稳态地)保留在仅一个定位中或在两个定位中。通过相应地布置永磁体和磁线圈可以实现执行器中的磁通的转向或者翻转。因此，衔铁可以以高动态特性运动到第一或第二定位中。特别是，磁线圈实施为环形线圈并且彼此同轴地布置。同样地，永磁体可以实施为环形磁体并且与磁线圈同轴地布置。

优选地，执行器具有第二永磁体，第二永磁体相对磁线圈和第一永磁体在轴向如下地布置，使得得到如下的轴向顺序：第一磁线圈、第一永磁体、第二磁线圈、第二永磁体。

可以规定，第一永磁体相对于第二永磁体具有不同的磁场强度，特别是更大的场强度。换句话说，也就是第一永磁体相比于第二永磁体优选构造出更强的磁场。优选如下地实施线圈，使得在被供给相同的电流的情况下第一线圈相对于第二线圈具有不同的磁场强度，优选是更大的磁场强度。因此这例如可以通过第一线圈相比于第二线圈具有更多的绕组来实现。

优选地，(第一和/或第二)永磁体实施为环形磁体。永磁体在径向被磁化，从而磁北极和磁南极在径向方向上彼此对置。例如，磁北极在径向位于环形磁体的外部而南极在径向位于环形磁体的内部，或者相反地布置。与之不同地，在轴向磁化的情况下，磁北极与磁南极在轴向间隔开。通过径向磁化可以实现永磁体磁通在执行器中的特别有效的分布。

此外，衔铁优选在衔铁的其中至少一个端侧上或者尤其在衔铁的其中两个端侧上具有衔铁板。一个或者多个衔铁板尤其用于在执行器内部有效地引导磁场。通过衔铁板产生了作用到衔铁上的磁力的大部分。当衔铁位于第一或第二定位中时，衔铁板优选贴靠在执行器的磁轭上。于是，使在衔铁与轭之间的气隙最小并且使作用到衔铁上的磁力最大。