[发明专利]电磁驱动器及阀

说明书

技术领域

本发明涉及一种电磁驱动器，其具有一线圈及至少两个电枢(磁芯)，所述电枢(armature)能够沿轴线移动并由线圈所产生的磁场作用。

进一步，本发明涉及一种阀，其具有进口、出口，且在进口与出口之间具有与阀芯相互作用的阀座。

背景技术

例如从EP 0 763 683 A1已知这种电磁驱动器及阀。在线圈内布置有两个电枢，当线圈通电并因而产生磁场时，两个电枢可沿线圈的中心线移动。磁场使得两个电枢相互吸引。关于此点，一个电枢使其自身离开阀芯的驱动杆，因而释放压力平衡开口。通过隔离物(spacer)，另一电枢连接到驱动杆。该驱动杆连接到阀芯。一旦在阀芯上产生压力平衡，弹簧的力足以进一步打开阀。

US 6 814 339B2公开了一种电磁阀，其包括两个磁路，每一个都包括线圈和电枢。两个线圈可以彼此独立地控制，从而两个阀芯可控以更大或更小地释放阀开口。事实上，这提供了扩大的控制机会。然而，花费在制造中的努力相对高。

发明内容

本发明的任务是以简单方式提供扩展的控制机会。

利用引言中所述的电磁驱动器，该任务通过以下方式解决：相比较另一电枢，一个电枢由来自磁场的更大的驱动力作用。

利用此实施例，由来自磁场的更大的力作用的电枢将比另一电枢更早或更快地移动。这些不同的运动可用于多种应用，例如阀的驱动。

优选地，设置传动件以由任意可移动电枢所驱动。通过传动件，磁场产生的驱动作用可传递到外部。由于传动件可以由任意电枢所驱动，确保磁场对每一电枢的作用可传递到外部，因此更大或更小的力可用于控制连接到传动件的控制元件。

优选地，每一可移动电枢仅沿一个运动方向作用于传动件。沿另一移动方向，例如复位装置、例如回位弹簧可作用于传动件。因此可通过选择对应的几何形状来实现对一个运动方向的限制。

在优选实施例中，设置成连接件布置在两个可移动电枢之间，所述连接件相对于至少一个可移动电枢具有沿拉动方向和压力方向减弱的可移动性。也利用这样的连接件，运动可被控制，从而首先一个可移动电枢被移动，然后第二可移动电枢被移动。通过两个可移动电枢中的一个，可实现将运动传递到外部。

优选地，设置一固定电枢。该固定电枢也可称为“轭(yoke)”。驱动器具有至少三个电枢。因而，作用于可移动电枢的力可被更好地控制。

优选地，可移动电枢布置在固定电枢的一侧上。传动件优选地自电枢叠而作用于背离固定电枢的一侧。

在尤其优选的实施例中，设置成气隙设置在电枢之间，所述气隙的几何形状彼此互不相同。使用不同设计的气隙可以简单地实现不同大小的磁力作用于可移动电枢。这些不同的力然后产生不同的运动。

优选地，一个气隙的电枢侧边界表面相对于轴线比另一气隙的电枢侧边界表面更倾斜。形象地说，磁场找寻阻力最小的路径。因而，磁场将找寻最短可能的气隙路径，并因此以实际垂直的方式离开或进入边界表面。边界表面相对于轴线的不同倾斜引起不同方向的磁场。由于仅磁场的分量会产生平行于运动方向的轴线的力，因此这是对电枢产生不同力影响的简单方式。

优选地，气隙的电枢侧边界表面垂直于轴线延伸。在此气隙中，产生磁场的主要分量，其方向平行于轴线，因此以最大力作用于邻接该气隙的可移动电枢。

优选地，气隙具有电枢侧边界表面，其至少部分地具有锥形套的形状。在气隙中，磁场和轴线包围较大角或较小角，从而平行于轴线延伸的分量更小。

优选地，通过气隙的磁通量相同。这并不意味着它们必须在数学意义上相等。在线圈的轴向延伸内，通量被视为“相等”。因此，可以使用具有相对简单实施例的线圈和磁路。

优选地，一个电枢上的驱动力比另一个电枢上的驱动力大30％-70％。具有更大驱动力的电枢将明显先于另一电枢移动，这可用于控制由电磁驱动器驱动的装置。

利用上述阀，可以通过以下方式解决上述任务，即阀芯连接到上述驱动器。

驱动器可以提起阀芯离开阀座，或使其回到阀座。关于此点，可以实现多级驱动，即使仅设置一个线圈。可以通过提供不同强度的电流到线圈来容易地设定阀芯的各运动阶段。

尤其优选的是，由较大力作用的可移动电枢用作开/关换控制器，而由较小力作用的可移动电枢用作比例控制器。在阀中，初始打开阀所需的力通常远大于当阀打开时移动阀芯所需的力。采用有利的方式，可采用上述概念，以使由较大力作用的电枢用于提起阀芯离开阀座。在此状态下，大致相同的力将沿两个运动方向作用于阀芯。然后，由较小力作用的电枢可用于调节阀芯相对于阀座的精确位置，并因而调整打开度及通过阀的流量。