Die vorliegende Erfindung betrifft eine elektromagnetische Stellvorrichtung nach dem Oberbegriff des Hauptanspruchs. Derartige Vorrichtungen, typischerweise als Paar eingesetzt, finden beispielsweise in einem automobilen Kontext statt, wobei die stößelartig ausgebildete Ankereinheit zum Eingreifen in einen etwa zur Nockenwellenverstellung eines Verbrennungsmotors eingerichteten Stellpartner ausgerichtet ist. Die DE 102 40 774 der Anmelderin offenbart eine derartige elektromagnetische Stellvorrichtung, die als gattungsbildend vorausgesetzt werden kann. Bei einer derartigen Vorrichtung weist die Ankereinheit Permanentmagnetmittel in Form eines scheibenförmigen, axial magnetisierten Permanentmagneten auf, welcher zwischen einer am Kernabschnitt bestimmten Anschlagposition sowie einer ausgefahrenen Position durch Bestromung der stationären Spuleneinheit bewegt werden kann. Konkret bewirkt die Bestromung und der durch die Bestromung erzeugte Spulenmagnetfluss im Kernabschnitt das Verdrängen des permanentmagnetischen Flusses und das Erzeugen einer abstoßenden Kraft, so dass entsprechend bei Bestromung die Bewegung der Ankereinheit in Richtung auf ihre ausgefahrene Position bewirkt wird. Insbesondere im Hinblick auf eine einfache, großserientaugliche Fertigbarkeit sowie eine hohe Zuverlässigkeit im Betrieb, damit verbunden eine lange Standzeit, hat sich ein derartiges, als gattungsbildend vorausgesetztes elektromagnetisches Stellprinzip als vor- teilhaft herausgestellt und bewährt.

In dem Bestreben, den Aufwand für die Permanentmagneteinheiten zu minimieren, bzw. deren Einsatz (etwa im Hinblick auf das verwendete Material, zu realisierende Halte- bzw. Abstoßungskräfte oder dergleichen) zu optimieren, besteht gleichwohl ein Bedürfnis darin, elektromagnetische Stellvorrichtungen der oberbegrifflichen Art (bei gleichbleibenden magneti- sehen Eigenschaften) kompakter zu gestalten, insbesondere einen permanentmagnetischen Körper zur Realisierung der Permanentmagnetmittel zu verkleinern und damit zu optimieren. Eine derartige Lösung ist insbesondere relevant in einem Einsatzkontext, bei welchem ein Paar (oder mehr als zwei) von aus Ankereinheit, Kernabschnitt und Spule realisierten Aktuatoren nebeneinander angeordnet werden muss, etwa in der Absicht, verschiedene Stellvorgänge an einer Nockenwellensteuerung bzw. -umschaltung durch jeweils zugeordnete, durch Ankereinheiten realisierte Stößel zu ermöglichen (etwa ein Hin- und Zurückstellen eines Stellpart- ners durch zwei verschiedene, dort eingreifende Stößel). Entsprechend besteht das Bedürfnis nach einer möglichst kompakten Realisierung der Aktuatoren, mithin auch nach der oben skizzierten (permanent-) magnetischen Optimierung. Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist daher, eine elektromagnetische Stellvorrichtung nach dem Oberbegriff des Hauptanspruchs, bei welcher zwei oder mehr Aktuatoren Einsatz finden, im Hinblick auf eine erreichbare Kompaktheit, insbesondere einen möglichen Mindestabstand zwischen den Ankereinheiten, zu verbessern, dabei trotz verbesserter Kompaktheit zumindest gleichbleibende magnetische Eigenschaften (etwa im Hinblick auf eine permanentmagnetische Haltekraft an den Kernabschnitten und/oder eine abstoßende Kraft zur Bewegung der Ankereinheiten) zu gewährleisten. Die Aufgabe wird durch die elektromagnetische Stellvorrichtung mit den Merkmalen des Hauptanspruches gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben. Weiterer Schutz im Rahmen der Erfindung wird beansprucht für eine Verwendung nach den unabhängigen Patentansprüchen 9 und 10. In erfindungsgemäß vorteilhafter Weise werden die vormals einzeln vorgesehenen, als aus dem Stand der Technik bekannt vorauszusetzenden Einzelaktuatoren zusammengefügt zu einem im Magnetfluss optimierten System, bei welchem sowohl im unbestromten Zustand der (mindestens einen) Spuleneinheit, als auch im bestromten Zustand zum Antreiben jeweiliger Ankereinheiten durch günstige Magnetflussführung eine Unterstützung der magnetischen Wirksamkeit erfolgt.

Erfindungsgemäß vorteilhaft ist zu diesem Zweck den jeweiligen Aktuato- rabschnitten (d.h. jeweiliger Kernabschnitt mit zugeordneter, diesem gegenüber beweglicher Ankereinheit mit Permanentmagnetmitteln) ein gemeinsamer Flussleitabschnitt in Form der erfindungsgemäßen Flussleit- einheit zugeordnet, welcher erfindungsgemäß wie folgt wirkt: In einem unbestromten Zustand der Spuleneinheit fließt ein Permanent- magnetfluss der jeweiligen beiden Permanentmagnetmittel (der zugehörigen Ankereinheiten) durch die gemeinsame Flussleiteinheit, so dass ein optimiertes Haft- bzw. Halteverhalten der jeweiligen Ankereinheiten am zugehörigen Kernabschnitt mit damit verbundenen verbesserten bzw. er- höhten Haltekräften erreicht wird. Wenn dann durch Bestromen der Spuleneinheit (genauer: einer einer Ankereinheit zugehörigen Spule oder Wicklung) die betroffene Ankereinheit aus der Anschlag- und Haftposition am zugehörigen Kernabschnitt in eine ausgefahrene (Stell-) Position bewegt werden soll, bewirkt die erfindungsgemäß und vorteilhaft eingesetzte Flussleiteinheit, dass nicht nur durch die Bestromung der Permanentmag- netfluss des der zu bewegenden Ankereinheit zugehörigen Permanentmagnetmittel aus der Flussleiteinheit verdrängt wird, vielmehr erfolgt auch eine Verdrängung des Permanentmagnetflusses der Permanentmagnetmittel der anderen Ankereinheit, also der nicht zu bewegenden bzw. nicht aktivierten Ankereinheit. Durch die Verdrängung wird dieser Permanent- magnetfluss in den Kernabschnitt des bestromten bzw. zu bewegenden Ankers verdrängt, mit der Wirkung, dass die permanentmagnetische Abstoßungswirkung auf die zu bewegende Ankereinheit zusätzlich erhöht wird, entsprechend die dynamischen Eigenschaften der Ankerbewegung (also etwa eine Reaktionszeit, Abstoßungsbeschleunigung und -geschwindigkeit) zusätzlich und vorteilhaft erhöht werden.

Zu diesem Zweck sind erfindungsgemäß die Kernabschnitte der Ankereinheiten magnetisch leitend miteinander verbunden, damit insbesondere im beschriebenen Aktivierungs- bzw. Bestromungszustand die vor- teilhafte Permanentflussverdrängung bzw. -Umleitung des Permanentmagnetflusses eines nicht bestromten bzw. nicht aktivierten Kern-Anker- Paares zum bestromten Aktuatorabschnitt erfolgen kann.

Während zum Erreichen dieser vorteilhaften Wirkungen im Sinne der Er- findung die Anzahl der derartig zusammenwirkenden Aktuatorabschnitte (d.h. Ankereinheit mit zugehörigem Kernabschnitt) auch mehr als zwei betragen kann und die Bewegungsrichtungen dieser Aktuatorabschnitte prinzipiell beliebig zueinander ausgerichtet sein können, hat sich gleichwohl eine Realisierungsform der Erfindung als besonders günstig und be- vorzugt herausgestellt, bei welcher sowohl die Ankereinheiten als auch die Kernabschnitte jeweils als Paar vorgesehen und so ausgerichtet sind, dass die jeweiligen Bewegungsrichtungen der Ankereinheit (mit ggf. daran ausgebildeten Stößelabschnitten zum Eingreifen in einen zugehörigen Stellpartner) zueinander parallel verlaufen. Bei einer solchen Realisie- rungsform ist es dann einerseits günstig und bevorzugt, die erfindungsgemäß den Kernabschnitt-Ankereinheit-Paaren gemeinsam und benachbart vorzusehende Flussleiteinheit entweder in der Art eines ein freies Ende ausbildenden arm- bzw. stegartigen Abschnitts zwischen diesen Aktua- torpaaren anzuordnen, ergänzend oder alternativ z.B. im Rahmen einer (teilweise) umschließenden Gehäusekonstruktion, diese Flussleiteinheit als entsprechend arm- bzw. stegartige Gehäuseabschnitte in der Projekti- on mittig und mantelseitig an bzw. benachbart der/den jeweiligen Aktuato- rabschnitte anzuordnen.

Gerade letztere Variante bietet den zusätzlichen Vorteil, dass weiterbil- dungsgemäß etwa eine zur Realisierung der Flussleiteinheit gebildete Gehäuseschale aus entsprechend eingerichtetem flussleitenden Material (z.B. einem metallischen Blechmaterial) zusätzlich an einem Schalenabschnitt die erfindungsgemäß vorteilhafte und notwendige flussleitende Verbindung zwischen den mindestens zwei erfindungsgemäßen Kernab- schnitten realisieren kann; auf diese Weise kann dann eine schalenartige Einheit zur Realisierung dieses bevorzugten Ausführungsbeispiels etwa endseitig die beiden Kernabschnitte sowohl mechanisch umfassen und halten, als auch für die magnetische Flussleitung sorgen, gleichzeitig kann dann, weiter bevorzugt in der Art eines sich parallel zueinander erstre- ckenden Paares der weiterbildungsgemäßen arm- bzw. stegartigen Abschnitte zur Realisierung der Flussleiteinheit, einstückig und durch etwa geeignet großserientaugliche Fertigbarkeit eine solche vorteilhafte Realisierung mit geringem Herstellungs- und Montageaufwand realisiert werden.

Eine solche, in der praktischen Realisierung bevorzugte Ausführungsform der Erfindung ermöglicht es dann auch, in besonders einfacher und eleganter Weise durch entsprechende Dimensionierung des stegartigen Abschnitts (bzw. entsprechende Materialwahl), dafür zu sorgen, dass in dem unbestromten Zustand der Spuleneinheit, also dem Anschlagzustand der Ankereinheiten an den jeweils zugehörigen Kernabschnitten, ein in der Flussleiteinheit fließender permanentmagnetischer Fluss nicht in die Sättigung gerät (mit anderen Worten, ein flusswirksamer Querschnitt der magnetischen Flussleiteinheit muss ausreichend groß dimensioniert sein), so dass es zu keiner sättigungsbedingten Beeinträchtigung der permanent- magnetischen Haftwirkung in diesem deaktivierten Bestromungszustand kommt.

Gleichermaßen ermöglicht es auch eine solche bevorzugte Realisierungs- form (wie auch andere mögliche Realisierungsformen der Erfindung), die Flussleiteinheit bzw. einen flusswirksamen Querschnitt so auszugestalten, dass in dem bestromten Zustand der Spuleneinheit das Spulmagnetfeld der entsprechend bestromten Spuleneinheit ausreicht, um die permanentmagnetischen Flüsse der Permanentmagneteinheiten in diesem Be- triebszustand (zumindest im Hinblick auf einen sich auf die Beschleunigungskraft signifikant auswirkenden Teil dieser Flüsse) zu verdrängen, so dass in der vorbeschriebenen Weise vorteilhaft ein entsprechend verdrängter Fluss zusätzlich zur Abstoßungswirkung beitragen kann. Insbesondere eine schalenartige Gehäuseausgestaltung zur Realisierung eines Paares von weiter bevorzugt einstückig daran ansitzenden stegartigen Abschnitten und der magnetisch flussleitenden Verbindung zwischen den zwei Kernabschnitten ermöglicht zusätzlich vorteilhaft, dass ein in eine solche Gehäuseschale randseitig im Bereich eines Kernabschnitts ein- gebrachter Ein- bzw. Ausschnitt sich zusätzlich vorteilhaft (verringernd) auf Querkräfte zwischen dem Paar von Ankereinheiten auswirkt und weiter vorteilhaft eine zusätzliche Axialkraft ab einem bestimmten Punkt des Hubweges entlang der Bewegungsrichtung der jeweiligen Ankereinheiten erzeugt. Nicht nur ist ein derartiger Aus- bzw. Einschnitt (alternativ etwa auch durch entsprechende Materialmodifikationen zu erreichen) einfach herstell- und anpassbar, zusätzlich erfolgt hierdurch in der beschriebenen Weise eine weitere Beeinflussung des Fluss- und damit des Bewegungsverhaltens der Anordnung. Im Ergebnis wird durch die erfindungsgemäße Vorrichtung in konstruktiv überraschend einfacher und großserientauglicher Weise das magnetische Verhalten gattungsbildender Permanentstellglieder signifikant erhöht, wobei vorteilhaft durch erfindungsgemäßes Verdrängen bzw. Umleiten permanentmagnetischer Flusskomponenten sowohl eine Haftkraft der Ankereinheiten, als auch ein Abstoßungsverhalten optimiert werden kann. Konsequent ist die Möglichkeit, bei gleichbleibenden magnetischen Eigenschaften derartige Einheiten kompakter zu gestalten (alternativ bei gegenüber dem Stand der Technik gleichbleibenden Dimensionen zusätzliche magnetische bzw. dynamische Leistungsfähigkeit zu erreichen). Dabei ist die vorliegende Erfindung nicht auf die bevorzugten Einsatzgebiete im Bereich der Kraftfahrzeugtechnik, und dort insbesondere den Bereich der Verstellung von Aggregaten eines Verbrennungsmotors beschränkt, vielmehr bietet sich die vorliegende Erfindung zum Einsatz für jedweden Stellzweck an, bei welchem vorteilhaft mindestens zwei An- kereinheiten unabhängig voneinander durch Bestromen (mindestens) einer Spuleneinheit angetrieben werden können und so in der erfindungsgemäß beschriebenen Weise magnetflussoptimiert zusammenwirken.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnungen; diese zeigen in:

Fig. 1 , Fig. 2: eine Schemaansicht zum Beschreiben des Prinzipaufbaus und der prinzipiellen Wirkungsweise einer elektro- magnetischen Stellvorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform mit zwei parallel zueinander geführten Ankereinheiten in einem unbestromten (Fig.1 ) sowie einem für eine der Ankereinheiten bestromten Aktivierungszustand (Fig. 2); Fig. 3: eine Detailansicht einer Gehäuseschale zum Ausbilden sowohl einer magnetischen flussleitenden Verbindung zwischen einem Paar von Kernabschnitten, als auch zur Realisierung der erfindungsgemäßen Flussleiteinheit als Paar von sich arm- bzw. stegartig erstreckenden magnetisch leitenden Abschnitten und

Fig. 4, Fig. 5: Perspektivdarstellungen einer Variante einer elektro- magnetischen Stellvorrichtung zur praktischen Umsetzung des Prinzips von Fig. 1 , Fig. 2 unter Nutzung des schalenartigen Gehäuses von Fig. 3.

Die Fig. 1 verdeutlicht in der Schemadarstellung die wesentlichen, zur Realisierung der Erfindung am Ausführungsbeispiel mit zwei Ankereinheiten zusammenwirkenden Funktionskomponenten: Eine erste Ankereinheit bestehend aus einem stößelartigen Ankerkörper 10 und einem scheibenartigen, axial magnetisierten Permanentmagnetkörper 12 ist mit einer axialen Bewegungsrichtung parallel zu einer zweiten Ankereinheit, analog bestehend aus einem zweiten stößelartigen Ankerkörper 14 und einer zweiten Permanentmagnetscheibe 16, geführt. Die erste Ankereinheit 10, 12 wirkt dabei in ansonsten bekannter und in der DE 102 40 774 der Anmelderin beschriebenen Weise zusammen mit einem ersten stationären Kernabschnitt 18, welcher wiederum magnetisch zusammenwirkt mit einer ersten Spuleneinheit 20 (welche in ansonsten bekannter Weise realisiert ist als auf einem geeigneten Spulenträger vorgesehene Wicklung). Analog wirkt die zweite Ankereinheit 14, 16 zusammen mit einem zweiten stationären Kernabschnitt 22, welchem wiederum eine zweite Spuleneinheit 24 zugeordnet ist. In der in der Fig. 1 gezeigten Weise sind die Kernabschnitte 18, 22 verbunden durch einen gemeinsamen Flussleitabschnitt 26, welcher im gezeigten Ausführungsbeispiel schematisch-bügelartig die jeweiligen Kernabschnitte an ihren den zugehörigen Ankereinheiten entgegengesetzten Enden verbindet.

Zusätzlich zeigt die Fig. 1 zum schematischen Verdeutlichen eines ersten Erfindungsprinzips einen (in der praktischen Realisierung blechartig realisierten) Rückflussabschnitt 28, 30 sowie eine Deckeleinheit 32 zum Führen der Ankerstößel 10, 14 als Teil eines (nicht gezeigten) weiteren Gehäuses. Die Fig. 1 verdeutlicht den permanentmagnetischen Flussverlauf in einer solchen Anordnung im unbestromten Zustand der Spuleneinheit 20, 24: Wie durch Pfeile 34 (für die Permanentmagneteinheit 12) bzw. 36 (für die Permanentmagneteinheit 16) verdeutlicht, fließen permanentmagnetische Flüsse beider Permanentmagneteinheiten in diesem Haftzustand der An- kereinheiten an den jeweiligen Kernabschnitten gleichgerichtet und gemeinsam durch den Flussleitabschnitt 28 bzw. 30, welcher in der gezeigten Weise für beide permanentmagnetische Flusskreise wirkt und diesen gemeinsam zugeordnet ist (weiter vorteilhaft bei symmetrischer Anordnung auch in gleicher Beabstandung, etwa mittig bzw. randseitig benach- bart). Durch diese vorteilhafte Flussführung mittels der Elemente 28, 30 zeigt sich eine gegenüber einer von derartigen Abschnitten 28, 30 freien Anordnung deutlich erhöhte Haftkraft der jeweiligen Ankereinheiten 10, 12 bzw. 14, 16 an den zugehörigen Kernabschnitten 18 bzw. 22. In einer exemplarischen Realisierung würde sich eine typische Haftkraft von etwa 2 bis 3 N ohne die Rückflusseinheiten 28, 30 beim erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel auf ca. 8 bis 10 N bei ansonsten gleichbleibenden geometrischen magnetischen Bedingungen sowie Bestromungsstärken erhöhen (Ergebnis einer Simulation). Die dicken schwarzen Pfeile verdeutlichen die beschriebene Anschlagposition an den Kernabschnitten. Gegenüber der Fig. 1 verdeutlicht die Fig. 2 den bestromten Zustand der Spuleneinheit 20 zum Aktivieren (Bewegen) der ersten Ankereinheit 10, 12 in der Richtung des abwärts gerichteten Pfeils 40: Flusspfeile 42 verdeutlichen die Richtung des durch die Bestromung der Spule 20 erzeugten magnetischen Spulenflusses. Dieser verdrängt nicht nur den permanentmagnetischen Fluss (Pfeile 34 in Fig. 1 ) aus den Abschnitten 28, 30, so dass die Haftung der Permanentmagneteinheit 12 am Kernabschnitt 18 faktisch aufgehoben wird, auch führt der Spulenmagnetfluss zu einer Verdrängung des permanentmagnetischen Flusses (Pfeile 36 in Fig. 1 , Fig. 2) aus den Flussleitabschnitten 28, 30 in den Verbindungsabschnitt 26 und in den gegenüberliegenden (unterhalb der aktivierten Spule 20 liegenden) Kernabschnitt 18. Ergebnis ist, wie in der Fig. 2 gezeigt, damit nicht nur die abstoßende Wirkung des Spulenmagnetflusses 42 auf die Permanentmagnetmittel 12, zusätzlich wirkt, insoweit diese Abstoßung verstär- kend, der verdrängte bzw. umgeleitete Permanentmagnetfluss 36 der Permanentmagnetmittel 16, in der in der Fig. 2 gezeigten Weise umgeleitet in den ersten Kernabschnitt 18, zusätzlich antreibend und beschleunigend auf die erste Ankereinheit 10, 12. Entsprechend ist das magnetische sowie das dynamische Verhalten der in den Fig. 1 , 2 gezeigten Anordnung sowohl im unbestromten Zustand (Fig. 1 ), als auch im bestromten Zustand der Spuleneinheit (Fig. 2) synergetisch und optimiert, wobei die Flussleit- abschnitte 28, 30 bei diesem Realisierungsbeispiel der Erfindung diese vorteilhaften Wirkungen erzeugen. Anhand der Fig. 3 bis 5 wird ein Beispiel zur konstruktiven Realisierung dieses Ausführungsbeispiels gezeigt. Wesentliches Element, insbesondere zur Realisierung der Rückschlussfunktionalität 28, 30 in Fig. 1 , 2, gleichermaßen zur Realisierung der magnetflussmäßigen Verbindung (26) zwischen den Kernabschnitten ist dabei ein Gehäuseelement 50, welches am Ausführungsbeispiel einstückig aus einem magnetisch leitenden Blechmaterial realisiert in der Perspektivdarstellung gezeigt ist. Charakte- ristisch für diese Umsetzungsvariante der Erfindung ist ein im praktischen Einsatz (Fig. 4, Fig. 5 für die konstruktive Realisierung der Gesamtvorrichtung ohne bzw. mit dargestellter Wicklung) einen jeweiligen Kernabschnitt umschließender, umlaufender Schalenabschnitt 52 des Gehäuses der Fig. 3, von welchem sich beidseits mittig ein Paar von steg- bzw. armartigen Abschnitten 54, 56 zum Ausbilden der Rückflussabschnitte (entsprechend 28 in Fig. 1 , 2) erstreckt. Wie diesbezüglich die Fig. 4 bzw. 5 erkennen lassen, erstrecken sich diese stegartigen Abschnitte 54, 56 parallel zu einer jeweiligen Bewegungsachse der Ankerkörper 10, 14, liegen jedoch im Ausführungsbeispiel nicht zwischen diesen, sondern, symmetrisch und gleichmäßig beabstandet, diesen (mantel-)seitig benachbart. In der Projektion auf eine durch beide Bewegungsachsen der Ankereinheiten bestimmte Ebene würden gleichwohl die beiden Stegabschnitte 54, 56 dann gleich beabstandet zwischen diesen Achsen liegen.

Zur Realisierung des Flussleitabschnittes 26 (Fig. 1 , Fig. 2), welcher die jeweiligen Kernabschnitte 18, 22 verbindet, weist das Ausführungsbeispiel der Fig. 3 bis 5 eine Platte 60 auf, welche in der gezeigten Weise die armartigen Abschnitte 54, 56 am jeweiligen freien Ende verbindet und glei- chermaßen eine magnetische Flussbeziehung zu den in Fig. 4 (ohne Bewicklung) gezeigten Kernabschnitten 18, 22 herstellt.

Gut zu erkennen in den Fig. 3 bis 5 sind die beidends endseitig und einander gegenüberliegend im Schalenbereich 52 gebildeten Ausschnitte 58, welche sich als bevorzugte Weiterbildungen zusätzlich vorteilhaft auf das Stell- und Bewegungsverhalten der Ankereinheiten (bzw. auch das Vermindern einer gegenseitigen Beeinflussung dieser Ankereinheiten) auswirken.