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Dokumentenidentifikation DE102004044015A1 02.06.2005
Titel Hochgeschwindigkeitsstelleinrichtung
Anmelder MAHLE Filtersysteme GmbH, 70376 Stuttgart, DE
Erfinder Elsäßer, Alfred, Dr., 75210 Keltern, DE;
Lechner, Martin, Dr., 70378 Stuttgart, DE
Vertreter Patentanwalts-Partnerschaft Rotermund + Pfusch + Bernhard, 70372 Stuttgart
DE-Anmeldedatum 09.09.2004
DE-Aktenzeichen 102004044015
Offenlegungstag 02.06.2005
Veröffentlichungstag im Patentblatt 02.06.2005
IPC-Hauptklasse H01F 7/14
Zusammenfassung Die vorliegende Erfindung betrifft eine Hochgeschwindigkeitsstelleinrichtung zum Verstellen eines Schaltglieds zwischen wenigstens zwei Schaltstellungen bei sehr kleinen Schaltzeiten, mit zwei schaltbaren Elektromagneten, zwischen denen ein das Schaltglied antreibender Anker angeordnet ist, der in der ersten Schaltstellung an dem einen Elektromagneten und in der zweiten Schaltstellung an dem anderen Elektromagneten anliegt.
Um die Hochgeschwindigkeitsstelleinrichtung preiswerter herstellen zu können, ist das Schaltglied eine an einem festen Ende einseitig fest eingespannte Blattfeder, die an ihrem freien Ende den Anker trägt oder bildet.

Beschreibung[de]

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Hochgeschwindigkeitsstelleinrichtung zum Verstellen eines Schaltglieds zwischen wenigstens zwei Schaltstellungen bei sehr kleinen Schaltzeiten, mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1. Die Erfindung betrifft außerdem eine Ventileinrichtung, die mit wenigstens einer solchen Hochgeschwindigkeitsstelleinrichtung ausgestattet ist.

Eine derartige Hochgeschwindigkeitsstelleinrichtung ist beispielsweise aus der DE 101 40 706 A1 bekannt und umfasst zwei schaltbare Elektromagnete, zwischen denen ein das Schaltglied antreibender Anker angeordnet ist. In einer ersten Schaltstellung des Schaltglieds liegt der Anker an dem einen Elektromagneten an, während er in der anderen Schaltstellung des Schaltglieds am anderen Elektromagneten anliegt. Durch wechselseitige Bestromung der Elektromagnete kann der Anker zwischen den beiden Elektromagneten hin und her verstellt werden, was eine Verstellung des Schaltglieds zwischen den beiden Schaltstellungen bewirkt. Eine solche Hochgeschwindigkeitsstelleinrichtung 20 unterscheidet sich von herkömmlichen anderen Stelleinrichtungen dadurch, dass damit extrem kurze Stell- oder Schaltzeiten realisierbar sind, z.B. kleiner als 10 ms oder kleiner als 5 ms.

Eine derartige Hochgeschwindigkeitsstelleinrichtung kann beispielsweise zum Verstellen eines in einem Einlaßkanal einer Brennkraftmaschine angeordneten Lufttaktventils verwendet werden, um durch eine geeignete Taktung eine Impulsaufladung der Brennkraftmaschine zu bewirken. Ein derartiges Impulsaufladungsverfahren ist beispielsweise in der DE 37 37 824 A1 näher beschrieben. Grundsätzlich sind jedoch auch andere Anwendungsformen für derartige Hochgeschwindigkeitsstelleinrichtungen möglich.

Bei der bekannten Hochgeschwindigkeitsstelleinrichtung ist der Anker mit einer um ihre Längsachse drehbar gelagerten Welle fest verbunden, an der axial versetzt zum Anker auch das, z.B. als Schaltklappe ausgestaltete, Schaltglied fest angebracht ist. Der Herstellungsaufwand für eine derartige Hochgeschwindigkeitsstelleinrichtung ist jedoch vergleichsweise groß.

Hier setzt die Erfindung an. Die vorliegende Erfindung beschäftigt sich mit dem Problem, für eine Hochgeschwindigkeitsstelleinrichtung der eingangs genannten Art eine verbesserte Ausführungsform anzugeben, die insbesondere relativ preiswert herstellbar ist.

Dieses Problem wird durch die Gegenstände der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.

Die Erfindung beruht auf dem allgemeinen Gedanken, das Schaltglied durch eine einseitig fest eingespannte Blattfeder auszubilden, die an ihrem freien Ende den Anker trägt bzw. bildet. Durch diese Bauweise ist weder für den Anker noch für das Schaltglied eine Drehlagerung erforderlich, so dass der hierzu erforderliche Aufwand entfällt. Des Weiteren ist durch die Blattfeder in das Schaltglied die Funktion einer Rückstellfeder integriert, die in der jeweiligen Schaltstellung potentielle Energie speichert und die Beschleunigung des Schaltglieds beim Verstellvorgang bewirkt. Die erfindungsgemäße Hochgeschwindigkeitsstelleinrichtung besitzt somit einen in konstruktiver Hinsicht extrem einfachen Aufbau der dementsprechend preiswert realisierbar ist.

Bei einer besonderen Ausführungsform kann die Blattfeder aus Kunststoff, insbesondere aus einem faserverstärkten Kunststoff, wie z.B. kohlefaserverstärktem Kunststoff (CFK) oder Glasfaserverstärktem Kunststoff (GFK), bestehen und an ihrem freien Ende am Anker befestigt sein. Diese Bauform zeichnet sich für die Blattfeder durch ein besonders geringes Gewicht und somit durch kleine Trägheitskräfte aus, was zur Erzielung kurzer Schaltzeiten von Vorteil ist.

Alternativ kann die Blattfeder aus einem Ankerwerkstoff bestehen, wobei das freie Ende der Blattfeder dann den Anker bildet, der auf diese Weise einstückig in die Blattfeder integriert ist. Ankermaterialien sind beispielsweise ferromagnetisches oder weichmagnetisches Eisen oder Stahl, insbesondere Edelstahl. Bei dieser Ausführungsform können Blattfeder und Anker als integrales Bauteil besonders preiswert hergestellt werden, z.B. aus einem Federstahlstreifen.

Entsprechend einer bevorzugten Anwendungsform kann die Blattfeder in einer gasführenden Leitung angeordnet sein und einen Leitungsquerschnitt in der ersten Schließstellung verschließen und in der zweiten Schließstellung öffnen. Die Hochgeschwindigkeitsstelleinrichtung kann auf diese Weise zum Steuern eines Gasstroms in der Leitung verwendet werden. Insbesondere kann die Hochgeschwindigkeitsstelleinrichtung auf diese Weise als Lufttaktventil verwendet werden.

Bei einer Weiterbildung kann das feste Ende der Blattfeder in einer Wand der Leitung eingespannt sein, wodurch der Einbau der Blattfeder in die Leitung besonders einfach realisierbar ist. Beispielsweise kann das feste Ende der Blattfeder mittels entsprechender Befestigungselemente an der Wand festgelegt werden. Ebenso ist es möglich, das feste Ende der Blattfeder in einen in der Wand ausgebildeten Schlitz einzubringen. Des Weiteren ist es grundsätzlich möglich, die Leitung bzw. einen entsprechenden Leitungsabschnitt an das feste Ende der Blattfeder anzugießen oder anzuspritzen.

Vorteilhaft sind in der Wand für jeden Elektromagneten jeweils eine Nische ausgebildet, in welche der jeweilige Elektromagnet eingesetzt werden kann. Der Einbau und die Positionierung der Elektromagnete wird auf diese Weise vereinfacht.

Besonders vorteilhaft ist die Verwendung von wenigstens zwei derartigen Hochgeschwindigkeitsstelleinrichtungen zum Steuern von jeweils einem Gaspfad in einem Ventilgehäuse einer Ventileinrichtung. Auf diese Weise wird eine Ventileinrichtung geschaffen, die mehrere Gaspfade enthält, die mit besonders kurzen Schaltzeiten zum Öffnen und Schließen angesteuert werden können. Eine derartige Ventileinrichtung kann aufgrund der extrem kurzen Schaltzeiten z.B. in einem Ansaugtrakt einer Brennkraftmaschine dazu verwendet werden, einen zylinderselektiven Schichtladungsbetrieb mit Frischluft einerseits und einem Frischluft-Brennstoff-Gemisch und/oder rückgeführten Abgasen andererseits zu realisieren. Ebenso ist es z.B. möglich, den Gaspfad in zwei Teilpfade zu unterteilen und diese Teilpfade mittels zweier Hochgeschwindigkeitsstelleinrichtungen zu steuern, um dadurch insbesondere die Dynamik und den Bauraumbedarf zu verbessern.

Weitere wichtige Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, aus den Zeichnungen und aus der zugehörigen Figurenbeschreibung anhand der Zeichnungen.

Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.

Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert, wobei sich gleiche Bezugszeichen auf gleiche oder funktional gleiche oder ähnliche Bauteile beziehen.

Es zeigen, jeweils schematisch,

1 einen stark vereinfachten, prinzipiellen Längsschnitt durch einen Bereich einer Leitung, in dem eine erfindungsgemäße Hochgeschwindigkeitsstelleinrichtung angeordnet ist,

2 eine Ansicht entsprechend einem Pfeil II in 1 auf einen die Hochgeschwindigkeitsstelleinrichtung enthaltenden Leitungsabschnitt,

3 eine Ansicht wie in 1, jedoch bei einer anderen Ausführungsform,

4 eine Ansicht wie in 2, jedoch entsprechend einem Pfeil IV in Fig. III,

5 eine zum Teil schaltplanartige Prinzipdarstellung zur Erläuterung einer bevorzugten Anwendungsform der erfindungsgemäßen Hochgeschwindigkeitsstelleinrichtung,

6 einen stark vereinfachten, prinzipiellen Längsschnitt durch eine Ventileinrichtung mit zwei Hochgeschwindigkeitsstelleinrichtungen,

7a7d vereinfachte Darstellungen der Ventileinrichtung aus 6 bei unterschiedlichen Schaltzuständen,

8 ein vereinfachter Querschnitt durch die Ventileinrichtung entsprechend Schnittlinien VIII in 6,

9 eine Schnittdarstellung wie in 8, jedoch bei einer anderen Ausführungsform,

10 eine teilweise geschnittene perspektivische Ansicht auf eine besondere Ausführungsform eines Elektromagneten.

Entsprechend 1 umfasst eine erfindungsgemäße Hochgeschwindigkeitsstelleinrichtung 1 ein Schaltglied 2, einen Anker 3 sowie zwei Elektromagnete 4, 5. Erfindungsgemäß ist das Schaltglied 2 als Blattfeder ausgebildet, die im folgenden daher ebenfalls mit dem Bezugszeichen 2 bezeichnet wird. Die Blattfeder 2 zeichnet sich hier dadurch aus, dass ihre Dicke 6 erheblich kleiner ist als ihre Länge 7 und ihre Breite 8 (vgl. 2). Die Blattfeder 2 ist einseitig fest eingespannt und besitzt dadurch einen festen Endbereich, also ein festes Ende 9 und einen freien Endbereich, also ein freies Ende 10. Erfindungsgemäß ist nun an diesem freien Ende 10 der Anker 3 ausgebildet.

Entsprechend einer ersten Ausführungsform ist der Anker 3 durch das freie Ende 10 bzw. durch einen entsprechenden Endabschnitt der Blattfeder 2 selbst gebildet. Auf diese Weise ist der Anker 3 in das freie Ende 10 der Blattfeder 2 integriert. Zweckmäßig ist die Blattfeder 2 dann aus einem Ankerwerkstoff hergestellt, so dass Anker 3 und Blattfeder 2 ein integrales, also einstückiges Bauteil bilden. Beispielsweise ist die Blattfeder 2 und somit der durch das freie Ende 10 gebildete Anker 3 aus einem ferromagnetischen oder weichmagnetischen Eisen oder Stahl oder Edelstahl hergestellt.

Bei einer alternativen Ausführungsform können der Anker 3 und die Blattfeder 2 separate Bauteile bilden, so dass dann der Anker 3 an das freie Ende 10' der Blattfeder 2 angesetzt ist. Mit anderen Worten, das freie Ende 10' der Blattfeder 2 trägt den Anker 3. Die zugehörige Länge 7' der Blattfeder 2 ist dann entsprechend verkürzt. Bei dieser Ausführungsform kann die Blattfeder 2 vorteilhaft aus einem Kunststoff hergestellt werden, wodurch die Blattfeder 2 besonders leicht ausgestaltet sein kann, so dass im Betrieb der Hochgeschwindigkeitsstelleinrichtung 1 entsprechend geringe Trägheitskräfte auftreten. Beispielsweise kann die Blattfeder 2 aus einem faserverstärkten Kunststoff, vorzugsweise aus CFK oder GFK, hergestellt werden. Der Anker 3 ist dann auf eine geeignete Weise mit dem freien Ende 10' der Blattfeder 2 verbunden, insbesondere verklebt, einlaminiert, vernietet oder verschraubt. Alternativ kann die Blattfeder 2 auch aus einem anderen geeigneten Federwerkstoff, wie z.B. Federstahl, hergestellt sein. Der Anker 3 besteht dann aus einem geeigneten Ankerwerkstoff und ist separat zur Blattfeder 2 hergestellt und an deren freien Ende 10 befestigt.

Bei der hier gezeigten, bevorzugten Ausführungsform ist jeder Elektromagnet 4, 5 mit einem Joch 11 bzw. 12 sowie mit einer zugehörigen Spule 13 bzw. 14 ausgestattet. Am jeweiligen Joch 11, 12 ist dabei eine Anlagefläche 15 bzw. 16 ausgebildet, an welcher der Anker 3 flächig zur Anlage kommen kann. Das jeweilige Joch 11, 12 ist im Bereich der zugehörigen Anlagefläche 15, 16 jeweils durch einen Spalt 17 bzw. 18 unterbrochen, so dass die jeweilige Anlagefläche 15, 16 zweiteilig ist. Der Anker 3 ist so dimensioniert, dass er den jeweiligen Spalt 17, 18 überbrückt, wenn er an der zugehörigen Anlagefläche 15, 16 am Joch 11, 12 zur Anlage kommt. Auf diese Weise wird zur Erzeugung der erforderlichen Haltekräfte der magnetische Fluss durch den anliegenden Anker 3 geführt.

Bei der hier gezeigten Ausführungsform ist das jeweilige Joch 11, 12 beispielsweise mit einem U-Profil ausgestattet, das zum Anker 3 hin offen ist und auf diese Weise, den vom Anker 3 überbrückbaren Spalt 17, 18 ausbildet.

Die Blattfeder 2 ist zweckmäßig an ihrem festen Ende 9 so eingespannt, dass sie bei unbestromten Elektromagneten 4, 5 eine Neutralstellung einnimmt, bei welcher der Anker 3 etwa mittig zwischen den beiden Elektromagneten 4, 5 bzw. etwa mittig zwischen den beiden Anlageflächen 15, 16 positioniert ist. Diese Neutralstellung der Blattfeder 2 bzw. die Mittelstellung des Elektromagneten 3 und somit die Mittelstellung des Schaltglieds 2 ist in 1 mit durchgezogenen Linien dargestellt. Im Betrieb der Hochgeschwindigkeitsstelleinrichtung kann der Anker 3 entweder an der Anlagefläche 15 des einen Elektromagneten 4 bzw. Jochs 11 oder an der Anlagefläche 16 des anderen Elektromagneten 5 bzw. Jochs 12 zur Anlage kommen und durch eine entsprechende Bestromung der Elektromagnete 4, 5 festgehalten werden. Auf diese Weise werden für die Blattfeder 2 zwei Schaltstellungen definiert, in denen die Blattfeder 2 und der Anker 3 durch unterbrochene Linien angedeutet sind. Mit S0 wird im folgenden die Mittelstellung oder Neutralstellung der Blattfeder 2 bezeichnet, während S1 die erste Schaltstellung und S2 die zweite Schaltstellung der Blattfeder 2 bezeichnen.

Die Blattfeder 2 nimmt bei den hier gezeigten Ausführungsformen in einem unbelasteten Zustand, also in der Neutralstellung eine geradlinige Neutrallage ein. Bei einer anderen Ausführungsform kann die Blattfeder 2 eine vorgekrümmte Neutrallage aufweisen, die sie im unbelasteten Zustand, also in der genannten Neutralstellung einnimmt.

Entsprechend der hier gezeigten, bevorzugten Ausführungsform ist die Blattfeder 2 in einer gasführenden Leitung 19 angeordnet und dient zum Steuern des durchströmbaren Leitungsquerschnitts, zumindest zwischen einem Offenzustand und einem Schließzustand. Beispielsweise verschließt die Blattfeder 2 in ihrer ersten Schaltstellung S1 den Leitungsquerschnitt, während sie ihn in ihrer zweiten Schaltstellung S2 öffnet.

Die Blattfeder 2 ist in der Leitung 19 so angeordnet, dass ihre Enden 9, 10 im wesentlichen in einer Längsrichtung 20 der Leitung 19 voneinander beabstandet sind. Mit anderen Worten, die Blattfeder 2 ist so in die Leitung 19 eingebaut, dass ihre Längsrichtung in etwa mit der Längsrichtung 20 der Leitung 19 übereinstimmt. Das feste Ende 9 der Blattfeder 2 ist in eine Wand 21 der Leitung 19 eingebaut bzw. eingespannt. Beispielsweise enthält die Wand 21 zu diesem Zweck einen Schlitz 22, in den das feste Ende 9 der Blattfeder 2 eingesetzt und auf geeignete Weise darin fixiert ist, beispielsweise durch Verklebung und/oder Verschraubung. Ebenso kann das feste Ende 9 auf eine andere, geeignete Weise mit der Wand 21 fest verbunden sein. Insbesondere ist es auch möglich, die Leitung 19 bzw. einen der Blattfeder 2 zugeordneten Leitungsabschnitt 23 an die zuvor hergestellte Blattfeder 2 anzuspritzen.

Bei der hier gezeigten, bevorzugten Bauform sind die Elektromagnete 4, 5 ebenfalls in die Wand 21, jedoch entfernt vom festen Ende 9 im Bereich des freien Endes 10 angeordnet. Die Elektromagnete 4, 5 liegen sich dabei bezüglich ihrer Anlagenflächen 15, 16 im wesentlichen gegenüber und sind zweckmäßig so orientiert, dass der Anker 3 in der jeweiligen Schaltstellung S1, S2 flächig an der zugehörigen Anlagefläche 15, 16 zur Anlage kommen kann. Vorzugsweise enthält die Wand 21 für jeden Elektromagneten 4, 5 eine geeignete Nische 24 bzw. 25. Die Elektromagnete 4, 5 können auf diese Weise besonders einfach in die jeweilige Nische 24, 25 eingesetzt und darin auf geeignete Weise fixiert werden, beispielsweise durch Verklebung und/oder Verschraubung.

Die Positionierung des der zweiten Schließstellung S2 der Blattfeder 2, also dem Offenzustand der Leitung 19 zugeordnete Elektromagneten 5 ist entsprechend 1 zweckmäßig so gewählt, dass die Blattfeder 2 in der zweiten Schließstellung S2 an der Wand 21 anliegt. Dabei können die Positionierung dieses Elektromagneten 5 sowie die Gestaltung der Wand 21 gezielt so vorgenommen werden, dass die Blattfeder 2 und der Anker 3 in der zweiten Schaltstellung S2 zumindest im Bereich des freien Endes 10 versenkt angeordnet sind. Durch die Anlage an der Wand 21 und insbesondere durch die versenkte Anordnung in der Wand 21 hat die Blattfeder 2 einen minimalen Einfluss auf die Gasströmung in der Leitung 19, was in vorteilhafter Weise den Strömungswiderstand durch den mit der Hochgeschwindigkeitsstelleinrichtung 1 ausgestatteten Leitungsabschnitt 23 reduziert.

Entsprechend 2 kann die Leitung 19 bzw. der mit der Hochgeschwindigkeitsstelleinrichtung 1 ausgestattete Leitungsabschnitt 23 einen rechteckigen Leitungsquerschnitt aufweisen. Die Blattfeder 2 ist dann zweckmäßig so dimensioniert und in der Leitung 19 so angeordnet, dass sie sich bezüglich ihrer Breite 8 senkrecht zu zwei Wandabschnitten 26, 27 erstreckt, die parallel zueinander verlaufen und einander gegenüber liegen. Die Blattfeder 2 erstreckt sich damit von dem einen Wandabschnitt 26 bis zum anderen Wandabschnitt 27, wobei zwischen der Blattfeder 2 und den Wandabschnitten 26, 27 ein vergleichsweise geringes Spiel vorgesehen sein kann. Grundsätzlich ist es möglich, insbesondere im Bereich des freien Endes 10 bzw. des Ankers 3 eine seitliche Führung für die Blattfeder 2 bzw. für den Anker 3 vorzusehen, beispielsweise um eine Verwindung der Blattfeder 2 zu vermeiden. Die Verwendung eines Rechteckquerschnitts für die Leitung 19 bzw. den Leitungsabschnitt 23 vereinfacht die Abdichtung zwischen der Blattfeder 2 und der Leitung 19.

Entsprechend 3 kann bei einer anderen Ausführungsform die Blattfeder 2 an ihrem freien Ende 10 bzw. am Anker 3 einen Schieber 28 aufweisen. Dieser Schieber 28 steht, zweckmäßig an einer Seite, von der Blattfeder 2 bzw. vom Anker 3 ab. Der Schieber 28 ist so dimensioniert, dass er in der ersten Schaltstellung S1 soweit in den Leitungsquerschnitt hineinragt, dass er diesen verschließt. Im Unterschied dazu ist der Schieber 28 in der zweiten Schaltstellung S2 aus dem Leitungsquerschnitt herausverstellt, so dass er auf diese Weise den Leitungsquerschnitt öffnet. Bei der hier gezeigten Ausführungsform ist in der Wand 21 für den Schieber 28 eine entsprechende Nische 29 vorgesehen, in welche der Schieber 28 vollständig eintauchen kann, wenn die Blattfeder 2 ihre zweite Schaltstellung S2 einnimmt. Grundsätzlich ist es ebenso möglich, an Stelle einer nach außen verschlossenen Nische 29 eine entsprechend abgedichtete, schlitzförmige Öffnung in der Wand 21 vorzusehen. Aus Dichtigkeitsgründen wird jedoch die Nische 29 bevorzugt. Ein Vorteil des Schiebers 28 liegt insbesondere darin, dass entsprechend 4 für die Leitung 19 bzw. den Leitungsabschnitt 23 ein beliebiger Leitungsquerschnitt vorgesehen sein kann. Des Weiteren kann über den Schieber 28 eine Führung der Blattfeder 2 realisiert werden. Außerdem kann die Blattfeder 2 auf diese Weise erheblich besser im Hinblick auf ihre Federeigenschaft optimiert werden, so dass sich die Blattfeder 2 z.B. mit ihrer Breite 8 nicht über die gesamte Öffnungsweite des Leitungsquerschnitts erstrecken muss. Grundsätzlich ist es dann sogar möglich, anstelle der Blattfeder 2 eine oder mehrere Stabfedern zu verwenden, die beispielsweise einen Kreisquerschnitt besitzen.

Bei den hier gezeigten Ausführungsformen sind die Blattfeder 2 und die Elektromagnete 4, 5 einem gemeinsamen Leitungsabschnitt 23 zugeordnet, der von der übrigen Leitung 19 separat hergestellt ist. Auf diese Weise bilden der Leitungsabschnitt 23, die Blattfeder 2 und die Elektromagnete 4, 5 eine komplett vormontierbare Einheit 30. Diese Einheit 30 kann somit im Rahmen einer Vormontage vollständig zusammengebaut werden und dann im Rahmen einer Endmontage in die Leitung 19 als Ganzes eingebaut werden. Zu diesem Zweck ist der Leitungsabschnitt 23 zumindest an einem Längsende mit einem geeigneten Flansch 31 ausgestattet. Für den Einbau in die Leitung 19 ist diese mit wenigstens einem komplementären Gegenflansch 32 ausgestattet, was die Einbindung der Montageeinheit 30 erheblich vereinfacht. Die Flansche 31, 32 sind zweckmäßig miteinander verschraubt.

Bei einer besonders vorteilhaften Anwendungsform der erfindungsgemäßen Hochgeschwindigkeitsstelleinrichtung 1 ist die Leitung 19 entsprechend 5 eine Frischluftversorgungsleitung einer Brennkraftmaschine 33, die hier durch einen ihrer Zylinder 34 repräsentiert ist. Die Brennkraftmaschine 33 kann dabei als Dieselmotor oder als Ottomotor ausgestaltet sein, der mittels eines Laders aufgeladen ist oder als Saugmotor arbeitet. Die Fischluftversorgungsleitung 19 bildet dabei einen Bestandteil einer Sauganlage, in der insbesondere stromauf der Hochgeschwindigkeitsstelleinrichtung 1 z.B. ein Luftfilter 35 angeordnet ist. Die Frischluftversorgungsleitung 19 dient zur Versorgung wenigstens eines Brennraums 36 der Brennkraftmaschine 33 mit Frischluft. Der Gaswechselvorgang des Brennraums 36 wird in üblicher Weise mittels wenigstens eines Einlaßventils 37 und mittels wenigstens eines Auslaßventils 38 gesteuert. Ein im Zylinder 34 arbeitender Kolben ist mit 39 bezeichnet. Die Hochgeschwindigkeitsstelleinrichtung 1 kann bei dieser Ausführungsform als Lufttaktventil verwendet werden, mit dessen Hilfe beispielsweise eine Impulsaufladung des zugehörigen Brennraums 36 erzeugt werden kann. Des Weiteren ermöglicht ein derartiges Lufttaktventil andere vorteilhafte Motorbetriebszustände, die sonst nur mit einem Ventiltrieb für die Gaswechselventile 37, 38 dargestellt werden können, der die Ventile 37, 38 unabhängig von der Stellung des Kolbens 39 steuern kann.

Die erfindungsgemäße Hochgeschwindigkeitsstelleinrichtung 1 arbeitet wie folgt. Ausgehend von der Mittellage So, die bei ausgeschalteten Elektromagneten 4, 5 vorliegt, kann die Blattfeder 2 durch eine entsprechende Startprozedur mit wechselseitiger Bestromung der Elektromagnete 4, 5 im Resonanzbereich des Schwingungssystems in eine ihrer Schaltstellung S1, S2 überführt werden. Beispielsweise befindet sich die Blattfeder 2, wenn sie nicht benötigt wird, in ihrer zweiten Schaltstellung S2, in der sie den Strömungsquerschnitt der Leitung 19 freigibt. Der Anker 3 liegt dann an der Anlagefläche 16 des oberen Magneten 5 an. Zum schnellen Schließen des Leitungsquerschnitts wird der Haltestrom am oben dargestellten Magneten 5 ausgeschaltet, wodurch die als potentielle Energie gespeicherte Federkraft den Anker 3 und somit die Blattfeder 2 in Richtung auf den anderen Magneten 4 beschleunigt. Beim Durchqueren ihrer Neutral- oder Mittelstellung So besitzt die Blattfeder 2 bzw. der Anker 3 die größte Verstellgeschwindigkeit. In der Nähe des unten dargestellten Magneten 4 gelangt der Anker 3 in den Auffangbereich dieses Magneten 4 und kann an dessen Anlagefläche 15 angezogen und daran fest gehalten werden. Der Leitungsquerschnitt ist dann verschlossen. Die Blattfeder 2 befindet sich dann in ihrer ersten Schaltstellung S1.

Sofern die Blattfeder 2 – wie hier – bezüglich der Gaszuführung zur Brennkraftmaschine 33 stromauf der Magnete 4, 5 eingespannt ist, unterstützt der Staudruck das Öffnen und der Rückströmimpuls das Schließen des Querschnitts. Bei einer anderen Anwendungsform kann die Hochgeschwindigkeitsstelleinrichtung 1 bezüglich der Strömungsrichtung auch umgekehrt eingebaut sein. Andere Anwendungsformen sind beispielsweise eine Verwendung als Tumbleklappe oder als Drallklappe.

Entsprechend 6 besitzt eine Ventileinrichtung 40 ein Ventilgehäuse 41, in dem zumindest zwei Gaspfade 42 und 43 ausgebildet sind. Die Gaspfade 42, 43 sind in 6 jeweils durch eine unterbrochene Linie angedeutet. Obwohl bei der hier gezeigten Ausführungsform das Ventilgehäuse 41 nur zwei solche Gaspfade 42, 43 enthält, ist klar, dass das Ventilgehäuse 41 bei einer anderen Ausführungsform der Ventileinrichtung 40 auch drei oder mehr Gaspfade enthalten kann. Die Ventileinrichtung 40 kann zweckmäßig in ein hier nicht gezeigten Gasleitungssystem, z.B. im Ansaugtrakt einer Brennkraftmaschine, eingebunden werden, so dass sich in den Gaspfaden 42, 43 Strömungsrichtungen ausbilden, die beispielsweise entsprechend 6 von rechts nach links führen. Es ist klar, dass auch eine entgegengesetzte Strömungsrichtung für den einen und/oder für den anderen Gaspfad 42, 43 erzielbar ist.

Die Ventileinrichtung 40 ist für jeden Gaspfad 42, 43 mit einer separaten Hochgeschwindigkeitsstelleinrichtung 1 der vorstehend mit Bezug auf die 1 bis 5 näher erläuterten Art ausgestattet. Die Anordnung der Hochgeschwindigkeitsstelleinrichtungen 1 in der Ventileinrichtung 40 erfolgt dabei so, dass mit jeder Hochgeschwindigkeitsstelleinrichtung 1 einer der Gaspfade 42, 43 zum Öffnen und zum Schließen angesteuert werden kann. Dabei ist klar, dass bei einer Ausführungsform mit mehr als zwei Gaspfaden 42, 43 dann entsprechend mehr als zwei Hochgeschwindigkeitsstelleinrichtungen 1 in der Ventileinrichtung 40 vorgesehen sind.

Wie bereits erwähnt besitzt jede Hochgeschwindigkeitsstelleinrichtung 1 der Ventileinrichtung 40 im wesentlichen den selben Aufbau wie die mit Bezug auf die 1 bis 5 weiter oben erläuterten Hochgeschwindigkeitsstelleinrichtungen 1. Dementsprechend umfasst jede Hochgeschwindigkeitsstelleinrichtung 1 eine Blattfeder 2 als Schaltglied, die jeweils an einem festen Ende 9 am Ventilgehäuse 41 festgelegt sind und insgesamt oder zumindest an ihrem freien Ende 10 als Anker 3 ausgebildet sind. Desweiteren ist jedem Anker 3 ein erster Elektromagnet 4 mit Joch 11 und Spule 13 sowie ein zweiter Elektromagnet 5 mit nicht näher bezeichneten Joch und Spule zugeordnet, um den Anker 3 und somit die Blattfeder 2 in der jeweiligen Schaltstellung zu halten. 6 zeigt exemplarisch für beide Hochgeschwindigkeitsstelleinrichtungen 1 eine Schließstellung, in welcher der jeweils zugeordnete Gaspfad 42, 43 gesperrt ist.

Entsprechend 6 sind die Hochgeschwindigkeitsstelleinrichtungen 1 innerhalb des Ventilgehäuses 41 in einem gemeinsamen Axialabschnitt 44 des Ventilgehäuses 41 angeordnet, der hier durch eine geschweifte Klammer gekennzeichnet ist. Hierdurch besitzt die Ventileinrichtung 40 eine extrem kompakte Bauweise. Die Blattfedern 2 der Hochgeschwindigkeitsstelleinrichtungen 1 sind dabei in diesem Axialabschnitt 44 in Umfangsrichtung verteilt angeordnet. Bei der hier gezeigten Ausführungsform mit zwei Hochgeschwindigkeitsstelleinrichtungen 1 liegen sich die Blattfedern 2 diametral gegenüber. Im vorliegenden Fall liegt somit für die Blattfedern 2 eine symmetrische Anordnung vor.

Zweckmäßig sind die Hochgeschwindigkeitsstelleinrichtungen 1 der Ventileinrichtung 40 baugleich, wodurch sich eine große Anzahl von Gleichteilen ergibt, was die Herstellungskosten der Ventileinrichtung 40 entsprechend reduziert. Abweichend davon ist es grundsätzlich auch möglich, die jeweilige Hochgeschwindigkeitsstelleinrichtung 1 hinsichtlich ihrer Dimensionierung an den jeweils zu steuernden Querschnitt des zugeordneten Gaspfads 42, 43 anzupassen.

Das Ventilgehäuse 41 enthält im Axialabschnitt 44 einen gemeinsamen, koaxial angeordneten Anlagekörper 45. An diesem Anlagekörper 45 kommen die Blattfedern 2 mit ihrem jeweiligen freien Ende 10 bei der in 6 gezeigten Schließstellung zur Anlage. Dementsprechend sind die zweiten Elektromagnete 5 in diesen Anlagekörper 45 integriert.

Zum Ausbilden der getrennten Gaspfade 42, 43 im Ventilgehäuse 41 enthält das Ventilgehäuse 41 für die Gaspfade 42, 43 einen gemeinsamen Leitungsabschnitt 46, der sich in 6 links vom Anlagekörper 45 erstreckt, sowie für jeden Gaspfad 42, 43 einen separaten Leitungsabschnitt 47 bzw. 48, die sich zumindest entlang des Anlagekörpers 45 erstrecken. Gemäß 6 können die separaten Leitungsabschnitte 47, 48 rechts vom Anlagekörper 45 weitergeführt werden, was z.B. mittels einer nicht näher Bezeichneten Trennwand erfolgt. Dementsprechend ist der Anlagekörper 45 an einem Übergang zwischen dem gemeinsamen Leitungsabschnitt 46 und den separaten Leitungsabschnitten 47, 48 angeordnet. Ebenso ist es grundsätzlich möglich, die separaten Leitungsabschnitte 47, 48 rechts vom Anlagekörper 45 wieder zu einem gemeinsamen Leitungsabschnitt zu vereinen. Auf diese Weise wird innerhalb der Ventileinrichtung eine Strömungsteilung erzielt, was Bauraumvorteile sowie durch die Verwendung von zwei oder mehr Hochgeschwindigkeitsstelleinrichtungen 1 eine erhöhte Dynamik sowie verbesserte Schaltmöglichkeiten ergibt. Je nach Strömungsrichtung in den Gaspfaden 42, 43 bildet der Anlagekörper 45 dabei eine Abströmkante und/oder eine Anströmkante. Zweckmäßig ist der Anlagekörper 45 im Hinblick auf die jeweils vorherrschende Strömungsrichtung aerodynamisch optimiert.

Bei der in 6 gezeigten Ausführungsform weist jede Hochgeschwindigkeitsstelleinrichtung 1 für jede Blattfeder 2 bzw. für jeden Anker 3 jeweils zwei separate Elektromagnete 4 und 5 auf. D.h., bei zwei Hochgeschwindigkeitsstelleinrichtungen 1 sind insgesamt vier Elektromagnete 4, 5 vorgesehen. Bei separaten Elektromagnet-Paaren 4, 5 für jeden Anker 3 können die Hochgeschwindigkeitsstelleinrichtungen 1 unabhängig voneinander angesteuert werden. Das bedeutet, dass der eine Gaspfad 42 unabhängig vom andern Gaspfad 43 geöffnet und geschlossen werden kann und umgekehrt. Hierdurch ergeben sich die in den 7a7d angedeuteten Schaltstellungskombinationen.

In 7a sind beide Hochgeschwindigkeitsstelleinrichtungen 1 zum Sperren der beiden Gaspfade 42, 43 geschaltet. Der Zustand in 7a entspricht daher dem Zustand in 6.

Im Schaltzustand gemäß 7b ist durch eine entsprechende Betätigung der Hochgeschwindigkeitsstelleinrichtungen 1 der eine separate Leitungsabschnitt 47 gesperrt, während der andere separate Leitungsabschnitt 48 geöffnet ist. Dementsprechend ist der durch den in 7b unten dargestellten geöffneten separaten Leitungsabschnitt 48 führende Gaspfad 43 geöffnet. Im Unterschied dazu ist in 7c die Schaltstellung umgekehrt, so dass nur der durch den in 7c oben dargestellten separaten Leitungsabschnitt 47 geführte Gaspfad 42 geöffnet ist. Schließlich zeigt 7d eine Schaltstellung, bei der beide Gaspfade 42, 43 geöffnet sind.

Für den Fall, dass die Schaltzustände gemäß den 7b und 7c für den jeweiligen Anwendungsfall gar nicht benötigt werden, ist es grundsätzlich möglich, den beiden Blattfedern 2 bzw. den beiden Ankern 3 einen gemeinsamen zweiten Elektromagneten 5 zuzuordnen, was den Aufbau der Ventileinrichtung 40 zusätzlich vereinfacht.

Gemäß 8 kann das Ventilgehäuse 41 zumindest im Bereich der Anker 3 für die separaten Längsabschnitte 47, 48 jeweils einen Rechteckquerschnitt aufweisen. In 8 ist der unten dargestellte separate Längsabschnitt 48 bzw. der durch die sen Längsabschnitt 48 führende Gaspfad 43 gesperrt. Im Unterschied dazu ist der oben dargestellte separate Längsabschnitt 47 bzw. der durch diesen Längsabschnitt 47 hindurchgeführte Gaspfad 42 geöffnet. Dementsprechend liegt die untere Blattfeder 2 am Anlagekörper 45 an, während die obere Blattfeder 2 an der dem Anlagekörper 45 gegenüberliegenden Wand anliegt.

9 zeigt exemplarisch eine Ausführungsform mit drei Gaspfaden 42, 43 und 49, wobei der dritte Gaspfad 49 durch einen dritten separaten Leitungsabschnitt 50 hindurchgeführt ist. Dementsprechend sind den Gaspfaden 42, 43, 49 drei Hochgeschwindigkeitsstelleinrichtungen 1 zugeordnet, also je eine, um den jeweiligen Gaspfad 42, 43, 49 Öffnen und Sperren zu können. Die Arbeitsweise der so gebildeten Ventileinrichtung 40 ist dabei grundsätzlich analog zu der in den 6 bis 8 gezeigten Ausführungsformen mit nur zwei Hochgeschwindigkeitsstelleinrichtungen 1. Obwohl die in 9 gezeigte Ausführungsform nunmehr drei Hochgeschwindigkeitsstelleinrichtungen 1 enthält, baut sie noch relativ kompakt. Es ist klar, dass auch andere Ausführungsformen mit mehr als drei Hochgeschwindigkeitsstelleinrichtungen 1 vorgesehen sein können, die ebenfalls wie die in 9 dargestellte Ausführungsform vorzugsweise in Umfangsrichtung verteilt angeordnet und insbesondere symmetrisch ausgestaltet sind.

Bei dem in 9 dargestellten Schaltzustand ist der rechts oben dargestellte Gaspfad 42 geöffnet, während die beiden anderen Gaspfade 42, 49 gesperrt sind.

Während bei den Ausführungsformen der 1, 4 und 5 das Joch 11, 12 des Elektromagneten 4, 5 ein zum Anker 3 hin offenes U-Profil aufweist, sind grundsätzlich auch andere Bauformen denkbar. Beispielsweise zeigt 6 Elektromagnete 4, die ein E-Profil aufweisen, wobei dort die jeweilige Spule 13 koaxial zum mittleren Finger des Jochs 11 angeordnet ist.

Entsprechend 10 kann der Elektromagnet 4, 5 bei einer besonderen Ausführungsform ein Joch 11, 12 mit einem Doppel-E-Profil aufweisen. Bei einem derartigen Doppel-E-Profil sind quasi zwei einzelne E-Profile aufeinander gesetzt. Eine weitere Besonderheit bei diesem Elektromagneten 4, 5 stellt der Umstand dar, dass er mit zwei Spulen 13, 14 ausgestattet ist, die jeweils koaxial bezüglich des mittleren Fingers der beiden E-Profil-Hälften des Doppel-E-Profils angeordnet sind. Mit Hilfe eines derartigen Elektromagneten 4, 5 können besonders große elektromagnetische Felder generiert werden, wobei der Elektromagnet 4, 5 selbst einen vergleichsweise kleinen Bauraum aufweist.


Anspruch[de]
  1. Hochgeschwindigkeitsstelleinrichtung zum Verstellen eines Schaltglieds (2) zwischen wenigstens zwei Schaltstellungen (S1, S2) bei sehr kleinen Schaltzeiten, mit zwei schaltbaren Elektromagneten (4, 5), zwischen denen ein das Schaltglied (2) antreibender Anker (3) angeordnet ist, der in der ersten Schaltstellung (S1) von dem einen Elektromagneten (4) und in der zweiten Schaltstellung (S2) vom anderen Elektromagneten (5) gehalten ist,

    dadurch gekennzeichnet,

    – dass das Schaltglied eine an einem festen Ende (9) einseitig fest eingespannte Blattfeder (2) ist,

    – dass ein vom festen Ende (9) entferntes freies Ende (10) der Blattfeder (2) den Anker (3) trägt oder bildet.
  2. Hochgeschwindigkeitsstelleinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Blattfeder (2) aus Kunststoff, insbesondere aus einem faserverstärkten Kunststoff, wie zum Beispiel CFK oder GFK, besteht und an ihrem freien Ende (10) am Anker (3) befestigt ist.
  3. Hochgeschwindigkeitsstelleinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Blattfeder (2) aus einem Ankerwerkstoff besteht, wie zum Beispiel ein ferromagnetischer oder weichmagnetischer Eisenwerkstoff oder Stahl, wobei das freie Ende (10) den einstückig in die Blattfeder (2) integrierten Anker (3) bildet.
  4. Hochgeschwindigkeitsstelleinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Blattfeder (2) aus einem Federwerkstoff besteht und an ihrem freien Ende (10) den aus einem Ankerwerkstoff bestehenden Anker (3) trägt.
  5. Hochgeschwindigkeitsstelleinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Elektromagnete (4, 5) jeweils ein Joch (11, 12) aufweisen, an dem jeweils eine Anlagefläche (15, 16) für den Anker (3) ausgebildet ist, an welcher der Anker (3) in der jeweiligen Schaltstellung (S1, S2) anliegt, wobei das jeweilige Joch (11, 12) im Bereich der Anlagefläche (15, 16) durch einen Spalt (17, 18) unterbrochen ist, der bei an der jeweiligen Anlagefläche (15, 16) anliegendem Anker vom Anker (3) überbrückt ist.
  6. Hochgeschwindigkeitsstelleinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das jeweilige Joch (11, 12) ein zum Anker (3) hin offenes U-Profil oder E-Profil oder Doppel E-Profil aufweist.
  7. Hochgeschwindigkeitsstelleinrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Elektromagnet (4), dessen Joch (11, 12) ein Doppel E-Profil aufweist, mit zwei Spulen (13, 14) ausgestattet ist.
  8. Hochgeschwindigkeitsstelleinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Einspannung der Blattfeder (2) an ihrem festen Ende (9) so erfolgt, dass in einer Neutralstellung (So) der Blattfeder (2) ihr freies Ende (10) und/oder der Anker (3) zwischen den Elektromagneten (4, 5) angeordnet ist.
  9. Hochgeschwindigkeitsstelleinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Blattfeder (2) in einer gasführenden Leitung (19) angeordnet ist und einen Leitungsquerschnitt in der ersten Schaltstellung (S1) verschließt und in der zweiten Schaltstellung (S2) öffnet.
  10. Hochgeschwindigkeitsstelleinrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das feste Ende (9) der Blattfeder (2) in einer Wand (21) der Leitung (19) eingespannt ist.
  11. Hochgeschwindigkeitsstelleinrichtung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Elektromagnete (4, 5) jeweils in einer Wand (21) der Leitung (19) einander gegenüberliegend angeordnet sind.
  12. Hochgeschwindigkeitsstelleinrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Wand (21) für jeden Elektromagneten (4, 5) eine Nische (24, 25) aufweist, in welche der jeweilige Elektromagnet (4, 5) eingesetzt ist.
  13. Hochgeschwindigkeitsstelleinrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Leitung (19) zumindest im Bereich der Blattfeder (2) einen Rechteckquerschnitt aufweist, wobei die Blattfeder (2) in ihrer Breite (8) senkrecht zwischen einander gegenüberliegenden und zueinander parallelen Wandabschnitten (26, 27) mit oder ohne Spiel angeordnet ist.
  14. Hochgeschwindigkeitsstelleinrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Blattfeder (2) an ihrem freien Ende (10) und/oder der Anker (3) einen von der Blattfeder (2) oder vom Anker (3) abstehenden Schieber (28) aufweist, der in der ersten Schaltstellung (S1) in den Leitungsquerschnitt hineinragt und diesen so verschließt und der in der zweiten Schaltstellung (S2) aus dem Leitungsquerschnitt heraus verstellt ist und diesen so öffnet.
  15. Hochgeschwindigkeitsstelleinrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Wand (21) für den Schieber (28) eine Nische (29) aufweist, in welche der Schieber (28) in der zweiten Schließstellung (S2) eintaucht.
  16. Hochgeschwindigkeitsstelleinrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass ein die Blattfeder (2) und die Elektromagnete (4, 5) aufnehmender Abschnitt (23) der Leitung (19) zusammen mit der Blattfeder (2) und den Elektromagneten (4, 5) eine vormontierbare Einheit (30) bildet, die in die Leitung (19) als Ganzes einbaubar ist.
  17. Hochgeschwindigkeitsstelleinrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass der Leitungsabschnitt (23) wenigstens an einem Ende einen Flansch (31) zur Anbindung an einen an der Leitung (19) ausgebildeten Gegenflansch (32) aufweist.
  18. Hochgeschwindigkeitsstelleinrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Blattfeder (2) so in die Leitung (19) eingebaut ist, dass ihre Enden (9, 10) in Leitungslängsrichtung (20) voneinander beabstandet sind.
  19. Hochgeschwindigkeitsstelleinrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Blattfeder (2) in der zweiten Schließstellung (S2) an der Wand (21) der Leitung (19), insbesondere in der Wand (21) versenkt, zur Anlage kommt.
  20. Hochgeschwindigkeitsstelleinrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass die gasführende Leitung durch eine Frischluftversorgungsleitung (19) einer Brennkraftmaschine (33), insbesondere in einem Kraftfahrzeug, gebildet ist, die wenigstens einen Brennraum (26) der Brennkraftmaschine (33) mit Frischluft versorgt, wobei die Blattfeder (2) stromauf wenigstens eines Einlassventils (37) des jeweiligen Brennraums (36) in der Frischluftversorgungsleitung (19) angeordnet ist.
  21. Hochgeschwindigkeitsstelleinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass die Blattfeder (2) eine vorgekrümmte Neutrallage aufweist.
  22. Ventileinrichtung zum Öffnen und Schließen von mindestens zwei in einem Ventilgehäuse (41) ausgebildeten Gaspfaden (42, 43, 49), dadurch gekennzeichnet, dass jedem Gaspfad (42, 43, 49) eine separate Hochgeschwindigkeitsstelleinrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 21 zugeordnet ist.
  23. Ventileinrichtung nach Anspruch 22,

    dadurch gekennzeichnet,

    – dass die wenigstens zwei Hochgeschwindigkeitsstelleinrichtungen (1) in einem gemeinsamen Axialabschnitt (44) des Ventilgehäuses (41) angeordnet sind,

    – dass die Blattfedern (2) der Hochgeschwindigkeitsstelleinrichtungen (1) im Axialabschnitt (44) in Umfangsrichtung verteilt angeordnet sind.
  24. Ventileinrichtung nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, dass im Axialabschnitt (44) ein gemeinsamer Anlagekörper (45) koaxial angeordnet ist, an dem die Anker (3) der Blattfedern (2) in der Schließstellung der jeweiligen Hochgeschwindigkeitsstelleinrichtung (1) am jeweiligen Elektromagneten (5) anliegen.
  25. Ventileinrichtung nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, dass der Anlagekörper (45) am Übergang zwischen einem gemeinsamen Leitungsabschnitt (46) der wenigstens zwei Gaspfade (42, 43, 49) und wenigstens zwei separaten Leitungsabschnitten (47, 48, 50), die jeweils einem der Gaspfade (42, 43, 49) zugeordnet sind, angeordnet ist.
  26. Ventileinrichtung nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, dass der Anlagekörper (45) im Bereich von wenigstens zwei separaten Leitungsabschnitten (47, 48, 50), die jeweils einem der Gaspfade (42, 43, 49) zugeordnet sind, angeordnet ist, und somit einen Übergang zwischen diesen separaten Leitungsabschnitten (47, 48, 50) und einem stromaufliegenden gemeinsamen Leitungsabschnitt (46) der wenigstens zwei Gaspfade (42, 43, 49) sowie einem stromabliegenden gemeinsamen Leitungsabschnitt der wenigstens zwei Gaspfade (42, 43, 49) bildet.
  27. Ventileinrichtung nach einem der Ansprüche 22 bis 26, dadurch gekennzeichnet, dass die Blattfedern (2) der wenigstens zwei Hochgeschwindigkeitsstelleinrichtungen (1) symmetrisch angeordnet sind.
  28. Ventileinrichtung nach einem der Ansprüche 22 bis 27, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer Ausführungsform mit nur zwei Hochgeschwindigkeitsstelleinrichtungen (1) jeder Blattfeder (2) entweder jeweils zwei separate Elektromagnete (4, 5) oder jeweils ein separater Elektromagnet (4) und ein gemeinsamer Elektromagnet (5) zugeordnet sind.
  29. Verwendung einer Hochgeschwindigkeitsstelleinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 21 oder eine Ventileinrichtung (40) nach einem der Ansprüche 22 bis 28 als Lufttaktventil in einem Einlasskanal (19) einer Brennkraftmaschine (33), insbesondere eines Kraftfahrzeugs.
Es folgen 7 Blatt Zeichnungen






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