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Die Erfindung betrifft einen Linearantrieb mit einem Antriebsgehäuse und einem im Antriebsgehäuse axialbeweglich längs einer Bewegungsachse aufgenommenen Stellglied sowie mit einer Mikrowellenpositionsmesseinrichtung zum Aussenden und Empfangen von Mikrowellen zur Bestimmung der Position des Stellglieds im Antriebsgehäuse, die einen im Antriebsgehäuse angeordneten Antennenkörper umfasst, der zusammen mit dem Antriebsgehäuse zwei von einer Koppelsonde ausgehende Speisehohlleiter bildet, die zur bidirektionalen Weiterleitung von Mikrowellen zwischen einer endseitig im Antriebsgehäuse angeordneten und mit einer Speise- und Auswerteschaltung verbundenen Koppelsonde und dem Stellglied ausgebildet sind und die jeweils gleichartige Leitungseigenschaften für die Mikrowellen aufweisen.
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Aus der
WO 2007/110132 ist eine Mikrowellen-Positionsmessvorrichtung bekannt, bei der eine Koppelsonde einen planaren Träger aus einem isolierenden Trägermaterial umfasst, an dem elektrisch leitende Polflächen ausgebildet sind. Die Speisung der in der Mikrowellen-Antennenanordnung enthaltenen Koppelsonde erfolgt mittels eines Koaxialleiters, der wie eine gewöhnliche Koaxialleitung aus einem Innen- und einem Außenleiter besteht, wobei der Außenleiter als Abschirmung wirkt. Die Mikrowellen werden im Innern des Koaxialleiters direkt zu den Polflächen der Koppelsonde geführt, so dass sie zunächst nicht in den Bereich des Halters gelangen. Sobald die Mikrowellen die Mitte der Polflächen erreicht haben, breiten sie sich entlang der Leiterabschnitte zu den von den Polendbereichen gebildeten Dipolen aus. Die Leitung, die durch die Leiterabschnitte gebildet wird, ist eine Streifenleitung (Mikrostreifen- oder Microstrip-Leitung), der gewünschte H01-Mode bildet sich erst im Hohlleiter aus.
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Aus der
DE 10 2008 061 104 A1 ist ein gattungsgemäßer Linearantrieb bekannt, bei dem jeder der Speisehohlleiter eine zur axialen Begrenzung eines Bewegungsraums in einem Antriebsgehäuse ausgebildete Stirnwand mit einer Mündungsöffnung durchsetzt und die voneinander beabstandet angeordneten Mündungsöffnungen der Speisehohlleiter in radial außenliegenden Bereichen der Stirnwand angeordnet sind.
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Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, einen Linearantrieb bereitzustellen, der kostengünstig herzustellen ist und vorteilhafte Übertragungseigenschaften für die Mikrowellen aufweist.
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Diese Aufgabe wird für einen Linearantrieb der eingangs genannten Art mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst. Hierbei ist vorgesehen, dass zwischen dem Antennenkörper und dem Antriebsgehäuse ein umlaufender Ringspalt ausgebildet ist, in den die beiden Speisehohlleiter münden.
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Der umlaufende Ringspalt ermöglicht eine verglichen mit dem Stand der Technik kostengünstigere Herstellung des Antriebsgehäuses und des Antennenkörpers, da die Innengeometrie des Antriebsgehäuses und die Außengeometrie des Antennenkörpers, die den Ringspalt begrenzen, keine besonders hohen Anforderungen an die Fertigungsqualität und Oberflächengüte erfüllen müssen. Vielmehr ist es ausreichend, wenn der Ringspalt derart ausgebildet ist, dass er stets den gleichen Querschnitt aufweist und Verengungen bzw. Erweiterungen zumindest weitestgehend vermieden werden, um eine unerwünschte Beeinflussung der Mikrowellenübertragung durch den Ringspalt zu vermeiden. Darüber hinaus dient der Ringspalt dazu, den Übergang zwischen den im Wesentlichen mit rechteckigem Querschnitt ausgebildeten Speisehohlleitern und dem üblicherweise mit kreisförmigem Querschnitt im Antriebsgehäuse ausgebildeten Bewegungsraum für das Stellglied für die Mikrowellen zu verbessern. Insbesondere wird durch den Ringspalt die gewünschte Kombination der beiden durch die jeweiligen Speisehohlleiter laufenden Mikrowellenanteile zu der gewünschten E01-Mikrowelle im Bewegungsraum des Antriebsgehäuses unterstützt und in gleicher Weise die Einkopplung der am Stellglied reflektierten Mikrowellen in die Speisehohlleiter verbessert. Besonders vorteilhaft ist es, dass der Ringspalt sehr schmal gewählt werden kann, ohne die Aus- und Einkopplung der Mikrowellen in die Speisehohlleiter zu beeinträchtigen, so dass auf aufwendige Dichtmaßnahmen für die Speisehohlleiter, wie sie aus dem Stand der Technik bekannt sind, zumindest weitestgehend verzichtet werden kann. Dadurch kann insbesondere auf Kunststoffteile in den Speisehohlleitern verzichtet werden, die durch Alterungseffekte die Übertragungseigenschaften der Speisehohlleiter verändern und somit zu einer Beeinträchtigung des Messergebnisses führen können.
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Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand von Unteransprüchen.
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Zweckmäßig ist es, wenn die beiden Speisehohlleiter symmetrisch zu einer Spiegelebene ausgebildet sind, die parallel zur Bewegungsachse ausgerichtet ist, insbesondere eine Mittelachse der Koppelsonde umfasst. Hierdurch wird sichergestellt, dass die beiden Speisehohlleiter zumindest im Wesentlichen gleichartige Leitungseigenschaften für die Mikrowellen aufweisen. Vorzugsweise sind die Speisehohlleiter derart ausgebildet, dass sie in einer normal zur Spiegelebene ausgerichteten Querschnittsebene jeweils einen L-förmigen Verlauf aufweisen. Bei gemeinsamer Betrachtung bilden die beiden L-förmigen Speisehohlleiter einen U-förmigen Querschnitt aus. Besonders vorteilhaft ist es für die Gewährleistung gleichartiger Leitungseigenschaften der Speisehohlleiter, wenn diese spiegelsymmetrisch zur Mittelachse der Koppelsonde ausgebildet sind.
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Bei einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Antennenkörper und das Antriebsgehäuse derart ausgebildet sind, dass der Ringspalt kreisringförmig ausgebildet, insbesondere konzentrisch zur Mittelachse der Koppelsonde angeordnet, ist. Hierdurch werden vorteilhafte Leitungseigenschaften des Ringspalts für die Mikrowellen gewährleistet. Vorzugsweise weist das Antriebsgehäuse einen zylindrischen Bewegungsraum für das Stellglied auf, in dem der zumindest abschnittsweise zylindrisch ausgebildete Antennenkörper unter Bildung des Ringspalts angeordnet ist.
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Bei einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass zwischen einer ersten Stirnfläche des Antennenkörpers und einer gegenüberliegenden Stirnfläche des Antriebsgehäuses zwei Stege ausgebildet sind, deren einander gegenüberliegende, vorzugsweise eben ausgebildete, insbesondere zueinander parallele, Seitenflächen einen ersten Hohlleiterabschnitt des Speisehohlleiters in radialer Richtung begrenzen. Die Stege dienen somit in einer Doppelfunktion einerseits zur Begrenzung eines ersten Hohlleiterabschnitts des Speisehohlleiters, der sich ausgehend von der Koppelsonde in Richtung des Bewegungsraums erstreckt. Andererseits dienen die Stege, die vorzugsweise im radial außenliegenden Bereich des Antennenkörpers ausgebildet sind, zur mechanischen Abstützung des Antennenkörpers an der Stirnfläche des Antriebsgehäuses. Bei dieser Stirnfläche des Antriebsgehäuses kann es sich beispielsweise um die dem Bewegungsraum zugewandte Oberfläche eines Abschlussdeckels des Antriebsgehäuses handeln. Vorzugsweise liegen die beiden Stege jeweils flächig an der Stirnfläche des Antriebsgehäuses an, so dass bei einem Berührkontakt des Stellglieds mit dem Antennenkörper eine flächige Kraftübertragung vom Antennenkörper auf das Antriebsgehäuse ermöglicht wird, um einen vorteilhaften Kraftfluss zwischen Stellglied, Antennenkörper und Antriebsgehäuse zu gewährleisten. Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Stege auch zur Aufnahme von Befestigungsmitteln, beispielsweise Schrauben ausgebildet sind, die beispielsweise von außen durch den Abschlussdeckel des Antriebsgehäuses in den Antennenkörper eingeschraubt sind und diesen somit am Antriebsgehäuse festlegen. Der erste Hohlleiterabschnitt weist in einer die Mittelachse der Koppelsonde umfassenden Querschnittsebene vorzugsweise einen rechteckigen Querschnitt auf. Dieser rechteckige Querschnitt wird durch die einander gegenüberliegenden Stirnflächen des Antennenkörpers und des Antriebsgehäuses sowie durch die Seitenflächen der beiden Stege bestimmt. Vorzugsweise sind die Stirnfläche des Antennenkörpers und die Stirnfläche des Antriebsgehäuses jeweils eben ausgebildet, insbesondere parallel zueinander angeordnet. Zudem kann vorgesehen sein, dass die Koppelsonde, die mit einer Speise- und Auswerteschaltung verbunden ist und von dort die in einem Hochfrequenzgenerator erzeugten Mikrowellen in die Speisehohlleiter weiterleitet und dort auskoppelt bzw. zurückreflektierte Mikrowellen in die Auswerteschaltung eingekoppelt, die Stirnfläche des Antriebsgehäuses in einer entsprechenden Ausnehmung durchsetzt. Vorzugsweise ist die Koppelsonde im Antennenkörper aufgenommen, besonders bevorzugt ist die Mittelachse der Koppelsonde parallel zu einer Flächennormalen der Stirnfläche des Antennenkörpers ausgerichtet.
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Bevorzugt weist der Antennenkörper einen zylindrisch ausgebildeten Umfangsbereich auf, der mit zwei einander entgegengesetzten Abflachungen versehen ist, deren Oberflächen an die erste Stirnfläche angrenzen und die zusammen mit dem Antriebsgehäuse zweite Hohlleiterabschnitte bilden. Die beiden Abflachungen erstrecken sich zumindest über einen Teil der zylindrisch ausgebildeten Umfangsoberfläche des Antennenkörpers. Sie begrenzen somit zusammen mit dem Antriebsgehäuse jeweils zweite Hohlleiterabschnitte, die in einer normal zur Bewegungsachse ausgerichteten Querschnittsebene einen kreisabschnittsförmigen Querschnitt aufweisen können. Die zweiten Hohlleiterabschnitte dienen zur Umlenkung der Mikrowellen, die von der Koppelsonde ausgehend in den Speisehohlleiter eingekoppelt werden, aus einer in Radialrichtung ausgerichteten Bewegungsrichtung in den ersten Speisehohlleiterabschnitten in eine axiale Bewegungsrichtung in den zweite Speisehohlleiterabschnitten. Für die am Stellglied reflektieren Mikrowellen gilt dies in umgekehrter Weise, so dass diese vorteilhaft bis zur Koppelsonde weitergeleitet werden können.
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Zweckmäßig ist es hierzu, dass der erste und der zweite Hohlleiterabschnitt kommunizierend miteinander verbunden sind, wobei der zweite Hohlleiterabschnitt in dem umlaufenden Ringspalt mündet. Eine kommunizierende Verbindung zwischen den ersten und den zweiten Hohlleiterabschnitten kann dadurch gewährleistet werden, dass der erste Hohlleiterabschnitt in unmittelbarer Verbindung mit dem zweiten Hohlleiterabschnitt steht, so dass beispielsweise auch ein Fluid direkt vom ersten Hohlleiterabschnitt in den zweiten Hohlleiterabschnitt strömen könnte. Alternativ könnte ein mikrowellendurchlässiges Begrenzungsmittel zwischen dem ersten Hohlleiterabschnitt und dem zweiten Hohlleiterabschnitt vorgesehen werden, beispielsweise um im Bewegungsraum für das Stellglied auftretende Verschmutzungen nicht bis zur Koppelsonde vordringen zu lassen. Dies könnte beispielsweise mittels eines Kunststoffeinsatzes verwirklicht werden, der eine hohe Langzeitstabilität hinsichtlich seiner dielektrischen Eigenschaften hat, um alterungsbedingte Veränderungen der Übertragungseigenschaften des Speisehohlleiters zu vermeiden. Der zweite Hohlleiterabschnitt mündet in den, vorzugsweise durch den zylindrisch ausgebildeten Umfangsbereich des Antennenkörpers und einen konzentrisch hierzu ausgebildeten, ebenfalls zylindrischen Innenumfangsbereich des Antriebsgehäuses, gebildeten Ringspalt. Der Ringspalt dient der Zusammenführung der beiden durch die jeweiligen Speisehohlleiter von der Koppelsonde ausgehenden Mikrowellenanteile zu der gewünschten E01-Welle, die ihrerseits in vorteilhafter Weise aus dem Ringspalt in den üblicherweise zylindrisch ausgebildeten Bewegungsraum des Antriebsgehäuses ausgekoppelt werden kann, in dem das Stellglied linearbeweglich aufgenommen ist.
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Vorzugsweise sind an dem Antennenkörper an einer zweiten, dem Stellglied gegenüberliegenden Stirnfläche eine erste und eine zweite jeweils nutförmige Ausnehmung ausgebildet, die kreuzförmig zueinander angeordnet sind. Die Aufgabe der nutförmigen Ausnehmungen besteht darin, eine Dämpfung von unerwünschten H11-Mikrowellen zu unterstützen, die mit unterschiedlichen Polarisationen auftreten können.
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Vorteilhaft ist es, wenn die erste nutförmige Ausnehmung, deren Nutflanken vorzugsweise quer zu den Seitenflächen des zweiten Speisehohlleiterabschnitts ausgerichtet sind, eine abweichende, insbesondere größere, Nuttiefe t2 als die zweite nutförmige Ausnehmung aufweist. Hierdurch werden Dämpfungseffekte für die Mikrowellen ausgeglichen, die in Zusammenhang mit den Ausmündungen der Speisehohlleiter in den Ringspalt zusammenhängen.
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Bevorzugt ist im Nutgrund der ersten und/oder der zweiten nutförmigen Ausnehmung ein, vorzugsweise magnetisch wirksames, Absorptionsmittel, insbesondere ein ferritisches Absorbermaterial, angeordnet. Die Aufgabe des Absorbermaterials besteht darin, diejenigen an der Oberfläche des Antennenkörpers auftretenden Oberflächenströme, die von den unerwünschten H11-Mikrowellen hervorgerufen werden, wirkungsvoll zu absorbieren, um die gewünschte Dämpfungswirkung für diese Mikrowellen zu gewährleisten.
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Bei einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass zwischen der ersten Stirnfläche des Antennenkörpers und der gegenüberliegenden Stirnfläche des Antriebsgehäuses eine umlaufende Dichtung angeordnet ist. Die Dichtung dient dazu, eine Auftrennung zwischen dem Bewegungsraum für das Stellglied und dem Volumenabschnitt, in dem die Ansteuerschaltung angeordnet ist, zu gewährleisten. Vorzugsweise ist die Dichtung, insbesondere ringförmig, umlaufend um die Koppelsonde herum angeordnet, die sich von der Ansteuerschaltung zum Antennenkörper hin erstreckt. Besonders bevorzugt ist die Dichtung zwischen den beiden sich gegenüberliegenden Stirnflächen des Antennenkörpers und des Antriebsgehäuses angeordnet. Insbesondere ist die Dichtung als O-Ring ausgebildet.
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Eine vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt. Hierbei zeigt:
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1 eine Schnittdarstellung eines Linearantriebs mit einer integrierten Mikrowellenpositionsmesseinrichtung,
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2 eine erste perspektivische Darstellung des Antennenkörpers der Mikrowellenpositionsmesseinrichtung,
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3 eine zweite perspektivische Darstellung des Antennenkörpers und
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4 eine perspektivische Darstellung einer die wesentlichen Komponenten der Mikrowellenpositionsmesseinrichtung enthaltenden Baugruppe.
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In der 1 ist ein Linearantrieb 1 dargestellt, bei dem es sich exemplarisch um einen fluidisch betreibbaren, doppeltwirkenden Zylinder handelt. Der Linearantrieb 1 umfasst ein aus nachstehend näher beschriebenen Einzelkomponenten aufgebautes Antriebsgehäuse 2, in dem ein Stellglied 3 längs einer Bewegungsachse 4 linearbeweglich aufgenommen ist. An einem ersten Endbereich des Antriebsgehäuses 2 durchsetzt eine dem Stellglied 3 zugehörige Kolbenstange 5 einen stirnseitig am Antriebsgehäuse 2 angebrachten Abschlussdeckel 6. An einem entgegengesetzten Endbereich des Antriebsgehäuses 2 ist ein weiterer Abschlussdeckel 7 vorgesehen, dem einige nachstehend näher beschriebene Komponenten einer Mikrowellenpositionsmesseinrichtung 8 zugeordnet sind.
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Zwischen den beiden Abschlussdeckeln 6, 7 erstreckt sich in einem Zylinderrohr 14 ein Bewegungsraum 9, in dem ein dem Stellglied 3 zugehöriger und mit der Kolbenstange 5 verbundener Kolben 10 linearverschieblich aufgenommen ist. Der Kolben 10 weist in einem radial außenliegenden Bereich an einander entgegengesetzten Stirnflächen angebrachte, jeweils ringförmig umlaufende Dichteinrichtungen 11, 12 auf. Damit trennt der Kolben 10 den Bewegungsraum 9 in eine erste Arbeitskammer 15 und in eine zweite Arbeitskammer 16 auf. Die beiden Arbeitskammern 15, 16 sind somit fluidisch getrennt voneinander ausgebildet und können über jeweils zugeordnete Versorgungskanäle 17, 18 mit druckbeaufschlagtem Fluid, insbesondere Druckluft, beaufschlagt werden.
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In einer zur Durchführung der Kolbenstange 5 vorgesehenen Ausnehmung 19 im ersten Abschlussdeckel 6 sind eine umlaufende Dichteinrichtung 20 sowie eine Führungsbuchse 21 angeordnet, die jeweils zur flächigen Anlage auf der Außenoberfläche der Kolbenstange 5 vorgesehen sind. Die Dichteinrichtung 20 stellt eine Abdichtung der ersten Arbeitskammer 15 gegenüber der Umgebung sicher, die Führungsbuchse 21 gewährleistet eine Linearführung der Kolbenstange 5.
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An dem zweiten Abschlussdeckel 7, der aus einem wenigstens oberflächlich elektrisch leitenden Material, insbesondere Metall, hergestellt ist, ist ein der Mikrowellenpositionsmesseinrichtung 8 zugehöriger Antennenkörper 22 angebracht, der zusammen mit dem Abschlussdeckel 7 einen ersten und einen zweiten Speisehohlleiter 23, 24 begrenzt, wie dies insbesondere in der Ausschnittvergrößerung der 1 ersichtlich ist. Ausgehend vom Antennenkörper 22 erstreckt sich eine Koppelsonde 25 in eine dem Stellglied 3 entgegengesetzte Richtung längs der Bewegungsachse 4. Die Koppelsonde 25 durchsetzt kontaktlos den zweiten Abschlussdeckel 7 und ist mit einer Ansteuerschaltung 28 verbunden. Zur Kapselung der Ansteuerschaltung 28 gegenüber Umwelteinflüssen wie Feuchtigkeitsangriff oder elektromagnetischer Störeinstrahlung ist endseitig an das Antriebsgehäuse 2 ein Messgehäuse 29 angebracht, das einen ringformförmigen Messgehäuseabschnitt 30 sowie einen Abschlussdeckel 31 umfasst. Exemplarisch sind sowohl der Abschlussdeckel 31 als auch der Messgehäuseabschnitt 30 jeweils von Fluidkanalabschnitten 32, 33, 34, 35 durchsetzt. Die Fluidkanalabschnitte 32 und 33 münden in jeweils stirnseitig am Abschlussdeckel 31 vorgesehene Anschlussöffnungen 36, 37 aus.
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Der Fluidkanalabschnitt 34 ist kommunizierend mit einem den Abschlussdeckel 7 durchsetzenden Fluidkanalabschnitt 40 und dadurch mit einem das Zylinderrohr 14 durchsetzenden Fluidkanalabschnitt 41 kommunizierend verbunden. Dieser ist seinerseits mit einem im ersten Abschlussdeckel 6 ausgebildeten Fluidkanalabschnitt 42 verbunden, um die erste Arbeitskammer 15 des Linearantriebs 1 mit druckbeaufschlagtem Fluid versorgen zu können. Der Fluidkanalabschnitt 35 steht über einen im zweiten Abschlussdeckel 7 ausgebildeten Fluidkanal 43 in kommunizierender Verbindung mit der zweiten Arbeitskammer 16 und ermöglicht damit die Druckbeaufschlagung dieser Arbeitskammer 16.
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Auf der Ansteuerschaltung 28 sind ein nicht näher bezeichneter Hochfrequenzgenerator sowie eine ebenfalls nicht näher bezeichnete Auswerteschaltung für Mikrowellen aufgebaut. Der Hochfrequenzgenerator dient zur Erzeugung eines hochfrequenten elektrischen Signals, das als Mikrowelle über die Koppelsonde 25 in die beiden Speisehohlleiter 23 und 24 ausgekoppelt wird und sich von dort in die zweite Arbeitskammer 16 ausbreiten kann. Dort wird ein erheblicher Anteil der ausgesendeten Mikrowellen an einer der Mikrowellenpositionsmesseinrichtung 8 zugewandten Oberfläche 44 des Kolbens 10 reflektiert und nach Durchlaufen der zweiten Arbeitskammer 16 in Richtung der Mikrowellenpositionsmesseinrichtung 8 zunächst in die Speisehohlleiter 23, 24 eingeleitet, um anschließend wieder in die Koppelsonde 25 eingekoppelt zu werden. In der Ansteuerschaltung 28 erfolgt dann zumindest indirekt eine Auswertung der Laufzeit der Mikrowellen, um die Position des Stellglieds 3 im Antriebsgehäuse 2 zu ermitteln.
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Die nachstehend näher beschriebene Geometrie der Speisehohlleiter 23, 24 unterstützt die vorteilhafte Auskopplung der Mikrowellen von der Koppelsonde 25 in die zweite Arbeitskammer 16 sowie die nach Reflexion an der Oberfläche 44 des Kolbens 10 erfolgende Einkopplung der Mikrowellen in die Koppelsonde 25 zur Auswertung in der Ansteuerschaltung 28. Hierzu sind die beiden Speisehohlleiter 23, 24 jeweils spiegelsymmetrisch zur normal zur Darstellungsebene der 1 ausgerichteten Spiegelebene ausgebildet. Dabei umfasst die Spiegelebene vorzugsweise die Mittelachse des exemplarisch rotationssymmetrisch ausgebildeten Antriebsgehäuses 2 und somit auch die Mittelachse 46 der ebenfalls beispielhaft rotationssymmetrisch ausgebildeten Koppelsonde 25.
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Der in den 1 bis 3 näher dargestellte, aus einem zumindest oberflächlich elektrisch leitenden Material, insbesondere Metall, hergestellte Antennenkörper 22 ist exemplarisch zylindrisch ausgebildet. Der Antennenkörper 22 weist verschiedene, nachstehend näher beschriebene Ausnehmungen auf, die unterschiedlichen Funktionen dienen. An einer dem zweiten Abschlussdeckel 7 zugewandten Stirnseite 47 des Antennenkörpers 22 ist beispielhaft eine, in der 3 deutlich erkennbare, nutartige Vertiefung 48 vorgesehen. Dadurch ergeben sich ausgehend von der Stirnseite 47 in einander gegenüberliegenden, radial außenliegenden Bereichen des Antennenkörpers 22 Stege 49, 50. Die Stege 49, 50 ragen erhaben von Antennenkörper 22 ab und sind zur flächigen Anlage an einer dem Antennenkörper 22 zugewandten Stirnseite 53 des zweiten Abschlussdeckels 7 vorgesehen. Exemplarisch ist im Flächenzentrum der nutartigen Vertiefung 48 die Koppelsonde 25 mittels einer nicht näher dargestellten Schraubverbindung in den Antennenkörper 22 eingeschraubt.
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Konzentrisch zur Koppelsonde 25 ist ein ringförmiges Dichtungselement 54 vorgesehen, das exemplarisch aus zwei zueinander konzentrischen Führungsringen und einem dazwischen aufgenommenen O-Ring ausgebildet ist und das zur abdichtenden Anlage an der Stirnseite 53 des zweiten Abschlussdeckels 7 sowie am exemplarisch eben ausgeführten Nutgrund der nutartigen Vertiefung 48 des Antennenkörpers 22 dient. Damit verhindert das Dichtungselement 54 ein Eindringen von Fluid und Verschmutzungen in den vom Messgehäuse 29 begrenzten Messraum 55. Exemplarisch sind die sich gegenüberliegenden Seitenflächen 56, 57 der Stege 49, 50 parallel zueinander ausgerichtet und äquidistant zur Mittelachse 46 der Koppelsonde 25 angeordnet. Die Stege 49 und 50 begrenzen zusammen mit den sich gegenüberliegenden Stirnseiten 47 und 53 erste Speisehohlleiterabschnitte 51, 52, die eine Ausbreitung von Mikrowellen in radialer Richtung von der und zu der Koppelsonde 25 unterstützen.
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Exemplarisch sind an dem Antennenkörper 22 weiterhin zwei jeweils unmittelbar an den Nutgrund der nutartigen Vertiefung 48 anschließende, einander entgegengesetzte Planflächen 58, 59 ausgebildet, die beispielhaft parallel zueinander ausgerichtet sind. Diese Planflächen 58, 59 erstrecken sich ausgehend von der nutartigen Vertiefung 48 rechtwinklig zum Nutgrund über einen Teil der Längserstreckung des zylindrischen Umfangsbereichs 35 des Antennenkörpers 22 und bilden zusammen mit dem zweiten Abschlussdeckel 7 zweite Speisehohlleiterabschnitte 60, 61. Exemplarisch ist vorgesehen, dass der zweite Abschlussdeckel 7 eine der zweiten Arbeitskammer 16 zugewandte Vertiefung aufweist, insbesondere bereichsweise napfartig ausgebildet ist. Somit werden durch die Anordnung des Antennenkörpers 22 am Abschlussdeckel 7 aufgrund der Planflächen 58, 59 die zwei spiegelbildlich zueinander angeordneten, zylinderabschnittsförmig ausgebildeten Speisehohlleiterabschnitte 60, 61 gebildet.
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An den zylindrischen Abschnitt des Antennenkörpers 22 mit den Planflächen 58, 59 schließt sich ein weiterer zylindrischer Abschnitt an, der im eingebauten Zustand des Antennenkörpers 22 in Linearantrieb 1 in Richtung des Stellglieds 3 orientiert ist. Dieser zylindrische Abschnitt bildet zusammen mit der napfartigen Vertiefung 62 im zweiten Abschlussdeckel 7 einen Ringspalt 63 aus, wie dies insbesondere aus den 1 und 4 hervorgeht. Der Ringspalt 63 gewährleistet eine vorteilhafte Auskopplung der sich aus den Speisehohlleiterabschnitten 60, 61 in Richtung des Stellglieds 3 ausbreitenden Mikrowellen sowie eine vorteilhafte Einkopplung der aus der exemplarisch zylinderförmig ausgebildeten zweiten Arbeitskammer 16 in Richtung der Speisehohlleiterabschnitte 60, 61 einzukoppelnden Mikrowellen. Exemplarisch ist der zweite Abschlussdeckel 7 an einem dem Stellglied 3 zugewandten Endbereich konisch angefast, um die Aus- bzw. Einkopplung der Mikrowellen zu unterstützen. Das Querschnittsprofil des Ringspalts 63 wird somit durch den in diesem Bereich zylindrisch ausgebildeten Antennenkörper 22 und durch die kegelmantelabschnittsförmige Schrägfläche 64 am zweiten Abschlussdeckel 7.
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Exemplarisch ist der Antennenkörper 22 an seiner dem Stellglied 3 zugewandten Stirnfläche 65 mit Ausnehmungen 66, 67 und 68 versehen. Die zentrisch in die Stirnfläche 65 eingebrachte Ausnehmung 66 dient in einer nicht dargestellten Endlage des Linearantriebs mit nahezu vollständig eingezogener Kolbenstange 5 zur Aufnahme der an der Kolbenstange 5 angebrachten und der Befestigung des Kolbens 10 dienenden Befestigungsmutter 69. Die Ausnehmung 66 ist beispielsweise zylindrisch ausgebildet und weist bezogen auf die Stirnfläche 65 des Antennenkörpers 22 eine mit t1 bezeichnete Tiefe auf. Die Ausnehmungen 67, 68 an der Stirnfläche 65 sind jeweils nutartig ausgebildet und weisen jeweils einen exemplarisch ebenen Nutgrund auf. Ebenfalls weisen die Ausnehmungen 67, 68 exemplarisch einander gegenüberliegende, planparallele Seitenflächen 71, 72 auf. Beispielsweise ist die Ausnehmung 67 mit einer Tiefe t2 ausgeführt, die exemplarisch der Tiefe t1 für die erste Ausnehmung 66 entspricht. Die Ausnehmung 68 ist mit einer Tiefe t3 ausgeführt, die sich von der Tiefe t2 unterscheiden kann, also beispielsweise kleiner als die Tiefe t2 ist.
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Im Nutgrund der Ausnehmungen 67 und 68 sind beispielsweise jeweils Absorptionsmittel 70 angeordnet, die vorzugsweise magnetisch wirksam sind. Mit Hilfe der Absorptionsmittel 70 soll eine Dämpfung eventuell vorhandener unerwünschter Resonanzen des H11-Grundmodes für die Mikrowellen erreicht werden, die einen störenden Einfluss auf das gewünschte Messergebnis der Mikrowellenpositionsmesseinrichtung haben könnten.
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Der zu dämpfende H11-Grundmode oder Wellentyp weist zwei voneinander unabhängige Polarisationen, also Orientierungen des Vektors der elektrischen Feldstärke, auf. Durch die exemplarisch in Kreuzform senkrecht zueinander verlaufenden Ausnehmungen 67 und 68 ist sichergestellt, dass beliebige Polarisationen von Mikrowellen des H11-Grundmodes wirkungsvoll gedämpft werden. Demgegenüber werden die Mikrowellen des E01-Wellentyps aufgrund der kreuzschlitzartigen Anordnung der Absorber nicht oder nur geringfügig beeinträchtigt, da die Oberflächenströme, die der E01-Wellentyp im Sende- und Empfangsfall bewirkt, im Wesentlichen parallel zu den Schlitzkanten der Ausnehmungen 67, 68 und nicht senkrecht hierzu verlaufen. Durch die zumindest im Wesentlichen rechteckige Ausführung der Absorberstücke, die beispielsweise aus ferritischen Materialien hergestellt sein können, ergeben sich Vorteile in der Fertigung. Die Absorbermaterialien werden typischerweise in Matten- oder Plattenform bereitgestellt, so dass aufgrund der rechteckigen Form ein geringer Verschnitt in Kauf genommen werden muss.
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Die unterschiedlichen Tiefen t2 und t3 für die Ausnehmungen 67 und 68 stehen in Zusammenhang mit dem Betriebsfrequenzbereich der Mikrowellenpositionsmesseinrichtung. Vorteilhaft sind die als Einschlitzungen ausgeführten Ausnehmungen 67 und 68 derart auf die Betriebsfrequenz angepasst, dass das Stück luftgefüllter Schlitz plus das Stück absorbergefüllter Schlitz eine stark verlustbehaftete, am Ende kurzgeschlossene Viertelwellenleitung für die unerwünschten H11-Wellen ergeben. Durch die Resonanzfähigkeit der Ausnehmungen 67, 68 bezüglich der unerwünschten Mikrowellen wird die Absorberwirkung erhöht. Die Tiefe t2 und t3 der Ausnehmungen 67 und 68 unterscheidet sich, da die Mikrowellen durch den zweiten Speisehohlleiterabschnitt 61, 62 benachbart zu der dritten Ausnehmung 68 austreten. Durch eine für jede Polarisation getrennte Anpassung der Schlitztiefe t2, t3 kann die Absorberwirkung optimiert bzw. die jeweilige Anpassung an den gewünschten Frequenzbereich erreicht werden.
