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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein vorgesteuertes Wegeventil mit
Positionsermittlung, bei dem die Ermittlung der Arbeitsstellungen
eines Ventilschiebers, beispielsweise eines Schieberkolbens, durch
die Verwendung eines Magneten verbessert wird.
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Ein
Wegeventil, das die Umschaltbewegung eines Schieberkolbens mittels
eines Magneten ermitteln kann, ist hinreichend bekannt und wird
zum Beispiel in der japanischen ungeprüften Gebrauchsmusterveröffentlichung
Nr. 2-66784 offenbart. Dieses bekannte vorgesteuerte Wegeventil
ist mit einem Magneten am Außenrand
eines Schieberkolbens und einem Magnetsensor an einem Gehäuse ausgestattet. Dieses
vorgesteuerte Wegeventil ist so angeordnet, dass sich der Magnet
dem Magnetsensor nähert
und der Magnetsensor eingeschaltet wird, wenn sich der Schieberkolben
zu einer Umschaltposition bewegt, und sich der Magnet vom Magnetsensor
wegbewegt und der Magnetfühler
ausgeschaltet wird, wenn sich der Schieberkolben in die andere Umschaltposition bewegt.
Damit kann dieses vorgesteuerte Wegeventil durch das Ein/Aus des
Magnetsensors ermitteln, dass der Schieberkolben umgeschaltet hat.
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Da
der Magnet jedoch in dem oben beschriebenen herkömmlichen vorgesteuerten Wegeventil
in einer Position am äußeren Rand
des Schieberkolbens eingebaut und so in einem Fluidweg angeordnet
ist, kommt der Magnet direkt mit dem Hydraulikfluid in Kontakt.
Wenn also das Fluid Wasser, chemische Dämpfe, Teilchen von magnetischen
Material wie ein Metallpulver oder dergleichen enthält, kann es
oft zu dem Problem kommen, dass durch den Kontakt des Magneten mit
diesen Stoffen der Magnet rostet, korrodiert oder die Teilchen adsorbiert,
wodurch die Ermittlungsgenauigkeit infolge des Rückgangs der Magnetkraft absinkt
bzw. sich die Gleitbedingungen verschlechtern.
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Des
Weiteren können
bei dem vorstehend beschriebenen herkömmlichen vorgesteuerten Wegeventil
keine Laufwegzwischenpositionen ermittelt werden, sondern nur, dass
der Schieberkolben jeweils das Ende eines Laufwegs erreicht hat,
da es so angeordnet ist, dass die Umkehr des Schieberkolbens durch
das Ein-/Ausschalten des Magnetsensors ermittelt wird. Daher ist
es im Wesentlichen nicht möglich
festzustellen, ob der Schieberkolben während des gesamten Laufwegs
hindurch normal gearbeitet und ein Laufwegende erreicht hat oder
nicht. Dies hat bei Ausführung
der Automatisierung zu Problemen mit der Zuverlässigkeit und Wartung geführt.
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Ein
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist es, ein vorgesteuertes
Wegeventil bereitzustellen, das eine ausgezeichnete Ermittlungsgenauigkeit
und Betriebsstabilität
aufweist, indem es eine Positionsermittlungsfunktion besitzt, bei
der verhindert wird, dass der Magnet direkt in Kontakt mit dem Hydraulikfluid
kommt und der Magnet somit nicht von dem Hydraulikfluid beeinträchtigt wird.
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Ein
weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist es, ein vorgesteuertes
Wegeventil mit einer Positionsermittlungsfunktion bereitzustellen, die
die Arbeitsstellungen eines Ventilschiebers über dessen gesamten Laufweg
ermitteln kann.
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EPA
0844425 beschreibt eine Ventilschiebererfassungsvorrichtung, bei
dem ein verschiebbarer Ventilschieber eine Anzahl unterschiedlicher
Zielwerte trägt.
Zwischen den Zielwerten bestehen vorzugsweise Längszwischenräume, und
sie sind an einem Ende des Ventilschiebers angeordnet. Ein auf dem
Ventil angebrachter Messfühler
ermittelt jeden Zielwert, wenn er in den Ermittlungsbereich des Messfühlers eintritt.
Der Messfühler
erzeugt einen speziellen Ausgangswert, der für einen Zielwert steht, der
innerhalb des Erfassungsbereichs des Messfühlers angeordnet ist. Eine
Steuerung ermittelt anhand der Ausgabe vom Messfühler die genaue Ventilschieberposition.
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Die
vorliegende Erfindung stellt ein vorgesteuertes Wegeventil mit Positionsermittlung
bereit, bestehend aus einem Gehäuse
mit einer Anzahl von Anschlüssen
und einer Ventilbohrung, in die jeder Anschluss mündet, einem
Ventilschieber zum Wechseln der Strömungswege zwischen den Anschlüssen, wobei
der Ventilschieber verschiebbar in der Ventilbohrung geführt wird,
Abschlussdichtungsschiebern an den äußeren Rändern der Seiten des Ventilschiebers,
Steuermitteln zum Steuern des Ventilschiebers, wobei die Steuermittel
einen Kolben auf jeder Seite des Ventilschiebers und ein oder zwei Vorsteuerventile
zum Stellen des Ventilschiebers durch Steuern der auf die Kolben
wirkenden Vorsteuerfluid umfassen, einem Magneten, der so an einer Seite
des Ventilschiebers angebaut ist, dass er im Gleichlauf mit dem
Ventilschieber verschoben werden kann, wobei der Magnet an einer
Stelle vorgesehen ist, die an mindestens eine Seite des Ventilschiebers
angrenzt und sich außerhalb
des Abschlussdichtungsschiebers befindet, wodurch der Magnet durch
den Abschlussdichtungsschieber von den Fluidströmungswegen ausgeschlossen ist,
und mindestens einem Magnetsensor, der so eingebaut ist, dass er
die Magnetkraft des Magneten erfasst, wobei mindestens ein Magnetsensor
im Gehäuse
an einer Stelle gegenüber
dem Magneten angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventil
ferner Lüftungskammern
umfasst, die durch das Gehäuse,
die Kolben und die Seiten des Ventilschiebers begrenzt sind und nach
außen
münden,
wobei die Abschlussdichtungsschieber die Lüftungskammern gegenüber den
Strömungswegen
in der Ventilbohrung absperren; dadurch, dass der Magnet ein Ringmagnet
ist, der in einer Einsatzkehlung eingebaut ist, die angrenzend an die
Lüftungskammer
auf dieser Seite des Ventilschiebers vorgesehen ist, und dadurch,
dass die Kolben an die jeweilige Endfläche des Ventilschiebers stoßen.
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Bei
dem vorgesteuerten Wegeventil mit den vorstehend beschriebenen Merkmalen
wird verhindert, dass der Magnet direkt in Kontakt mit dem Hydraulikfluid
kommt, da der Magnet zur Positionsermittlung in einer von den Strömungswegen
eines Hydraulikfluids abgeschlossenen Position vorgesehen ist. Daher
besteht keine Gefahr, dass der Magnet rostet, korrodiert oder Teilchen
aufnimmt, auch wenn das Vorsteuerfluid Wasser, chemische Dämpfe, Teilchen
von magnetischem Material wie Metallteilchen oder dergleichen enthält. Dadurch
wird ein Nachlassen der Funktion oder das Auftreten einer Fehlfunktion
des Ventilschiebers aufgrund von adsorbierten Teilchen verhindert.
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Der
Magnet kann mittels eines Halters direkt am äußeren Rand des Ventilschiebers
oder am Endteil des Ventilschiebers eingebaut sein.
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Außerdem kann
das Ventil mit einem Magneten und einem Magnetsensor ausgestattet
sein, oder mit einem Magneten und einer Anzahl Magnetsensoren.
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Nach
einer weiteren speziellen Ausführungsform
ist der Magnetsensor so eingebaut, dass er den Magnetismus des Magneten über den
gesamten Laufweg des Ventilschiebers erfassen kann, und ist so angeordnet,
dass er alle Arbeitsstellungen des Ventilschiebers anhand der Veränderung
der magnetischen Flussdichte mit der Verschiebung des Magneten erfassen
kann.
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Dadurch
können
nicht nur die Laufwegendpositionen des Kolbens, sondern auch alle
Laufwegzwischenpositionen festgestellt werden. Damit ist es möglich, mittels
eines Messschaltkreises anhand der Beziehung zwischen der Position
und der Betriebszeit des Ventilschiebers vom Beginn bis zum Abschluss
seines Laufwegs problemlos zu unterscheiden, ob der Ventilschieber
normal arbeitet. Dies ermöglicht
es, Vorsorge zu treffen, bevor eine Fehlfunktion auftritt, und es
verhindert lange Stillstandszeiten eines Arbeitssystems infolge
einer Fehlfunktion oder eines Unfalls.
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Die
Erfindung wird nun anhand von Beispielen unter Bezugnahme auf die
dazugehörigen
Zeichnungen beschrieben. In den Zeichnungen zeigen:
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1 eine
Längsschnittdarstellung
einer ersten Ausführungsform
des erfindungsgemäßen vorgesteuerten
Wegeventils.
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2 eine
vergrößerte Darstellung
des Hauptteils von 1.
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3 eine
vergrößerte Darstellung
des Hauptteils, ähnlich
wie 2 jedoch in einem anderen Betriebszustand als
in 2.
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4 eine
Schnittdarstellung des Hauptteils eines Schieberkolbens in einer
zweiten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung.
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5 eine
Längsschnittdarstellung
des Hauptteils einer dritten Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung.
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1 zeigt
die erste Ausführungsform
des erfindungsgemäßen vorgesteuerten
Wegeventils. Das hier als Beispiel gezeigte vorgesteuerte Wegeventil
ist ein einfach vorgesteuertes Wegeventil, bei dem ein Hauptventil 1 von
einem Vorsteuerventil 2 umgeschaltet wird.
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Der
Aufbau des Hauptventils 1 ist der eines Ventils mit fünf Anschlüssen und
umfasst ein Gehäuse 4,
das aus nicht magnetischem Material besteht. Das Gehäuse 4 umfasst
ein erstes Element 4a, das im Mittelteil angeordnet ist
und eine im Wesentlichen quaderförmige
Form besitzt, ein zweites Element 4b, das mit einem Ende
des ersten Elements 4a verbunden ist und außerdem als
Verbindungsstück
zum Anbringen des Vorsteuerventils 2 dient, sowie ein drittes Element 4c,
das mit dem anderen Ende des ersten Elements 4a verbunden
ist und als Endabdeckung wirkt.
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Auf
beiden Seiten der oberen und unteren Oberflächen des ersten Elements 4a sind
ein Zulaufanschluss P und zwei Austrittsanschlüsse E1 und E2 vorgesehen, und
auf der anderen Oberfläche
sind zwei Ablaufanschlüsse
A und B vorgesehen. Im Innern des ersten Elements 4a ist
axial verlaufend eine Ventilbohrung 5 vorgesehen, in die
jeder dieser Anschlüsse
mündet.
In der Ventilbohrung 5 wird ein Schieberkolben 6 verschiebbar
geführt,
bei dem es sich um einen Ventilschieber zum Umschalten der Strömungswege
handelt und der aus nicht magnetischem Material besteht.
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Am äußeren Rand
des Schieberkolbens 6 ist eine Anzahl Dichtungen 7 zur
wechselseitigen Begrenzung der Strömungswege vorgesehen, die die oben
angeführten
Anschlüsse
verbinden, und an den äußeren Rändern beider
Enden des Schieberkolbens 6 sind jeweils Enddichtungen 8 zum
Abschließen
der Lüftungskammern 9,
die in Richtung der Enden des Schieberkolbens 6 weisen,
von Strömungswegen
vorgesehen. Die Bezugszahl 10 in 1 bezeichnet
einen Führungsring
zum Stabilisieren des Laufwegs des Schieberkolbens 6.
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Außerdem sind
im zweiten Element 4b und im dritten Element 4c die
Kolbenkammer 11a bzw. 11b so ausgebildet, dass
sie in Richtung der beiden Enden des Schieberkolbens 6 weisen.
Eine erste Kolbenkammer 11a, die im zweiten Element 4b ausgebildet
ist, besitzt einen großen
Durchmesser, und ein erster Kolben 12a mit einem großen Durchmesser
wird verschiebbar in der ersten Kolbenkammer 11a geführt, während eine
zweite Kolbenkammer 11b, die im dritten Element 4c ausgebildet
ist, einen kleineren Durchmesser als die erste Kolbenkammer 11a aufweist
und ein zweiter Kolben 12b mit kleinem Durchmesser verschiebbar
in der zweiten Kolbenkammer 11b geführt wird. Diese Kolben 12a und 12b stoßen jeweils
an die Enden des Schieberkolbens 6. Auf den Rückseiten
der Kolben 12a und 12b, das heißt auf den
Endflächen
der an den Schieberkolben 6 stoßenden Kolben, sind eine erste
und eine zweite Vorsteuerdruckkammer 13a bzw. 13b ausgebildet. Zwischen
den Kolben 12a und 12b und den Endflächen des
Schieberkolbens 6 sind Lüftungskammern 9 und 9 ausgebildet,
die nach außen
münden.
Die Druckkammern 13a und 13b sind durch Kolbenpackungen 15 und 15,
die an den äußeren Rändern des Kolbens 12a bzw. 12b eingebaut
sind, luftdicht von den Lüftungskammern 9 und 9 abgeschlossen.
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Die
erste Druckkammer 13a, die neben dem ersten Kolben 12a mit
großem
Durchmesser angeordnet ist, steht durch die Vorsteuerfluidwege 16a und 16b über das
oben angeführte
Vorsteuerventil 2 und eine Handstelleinheit 17 mit
dem Zulaufanschluss P in Verbindung, während die zweite Druckkammer 13b,
die neben dem zweiten Kolben 12b mit kleinem Durchmesser
angeordnet ist, durch den Vorsteuerfluidweg 16c immer mit
dem Zulaufanschluss P in Verbindung steht.
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Wenn
sich das Vorsteuerventil 2 in der „Aus"-Stellung befindet, das heißt wenn
die erste Druckkammer 13a nicht mit Vorsteuerfluid beaufschlagt
ist, wird der zweite Kolben 12b durch den zur zweiten Druckkammer 13b geführten Vorsteuerfluiddruck
geschoben, sodass der Schieberkolben 6 in die erste Schaltstellung
verschoben auf die linke Seite gelangt, wie in 1 oder 2 dargestellt.
Sobald das Vorsteuerventil 2 auf „Ein" geschaltet wird, wird der Schieberkolben 6 vom
ersten Kolben 12a geschoben, sodass sich der Schieberkolben 6 auf
die rechte Seite bewegt und in die zweite Schaltstellung gelangt,
wie in 3 dargestellt. Das geschieht deshalb, weil die
auf den ersten Kolben 12b wirkende Wirkkraft des Fluiddrucks
wegen des Unterschieds in der Druck aufnehmenden Fläche der
beiden Kolben 12a und 12b größer ist als die, die auf den
zweiten Kolben 12b wirkt.
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Hier
können
der Schieberkolben 6 und jeder der Kolben 12a und 12b gekoppelt
werden.
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Die
oben angeführte
Handstelleinheit 17 ist so ausgelegt, dass sie direkt mit
den Vorsteuerwegen 16a und 16b in Verbindung steht,
indem sie ein Stellelement 17a herunterdrückt, und
um so eine Verbindung zwischen der ersten Druckkammer 13a und dem
Zulaufanschluss P herzustellen. Diese Arbeitsstellung ist die gleiche
wie bei der „Ein"-Stellung des Vorsteuerventils 2.
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Das
Vorsteuerventil 2 ist ein elektromagnetisch betätigtes Magnetventil
zum Öffnen/Schließen von
Vorsteuerfluidwegen durch Erregen eines Magnets. Da seine Bauweise
und Funktionsweise die gleichen sind wie bei den bekannten, wird
auf deren spezielle Erläuterung
verzichtet.
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Das
oben beschriebene vorgesteuerte Wegeventil ist mit einer Positionsermittlungseinheit 20 zum
Ermitteln von Arbeitsstellungen des Schieberkolbens 6 ausgestattet.
Die Positionsermittlungseinheit 20 umfasst einen am Schieberkolben
eingebauten Magneten 21 und einen Magnetsensor 22,
der an einer festgelegten Position an der Seite des Gehäuses 4 eingebaut
ist und den Magnetismus vom Magneten 21 ermittelt. Die
Positionsermittlungseinheit 20 ist so ausgelegt, dass sie
mittels des Magnetsensors 22 die magnetische Flussdichte
ermittelt, wenn sich der Magnet 21 zusammen mit dem Schieberkolben 6 bewegt,
und alle Arbeitsstellungen des Schieberkolbens 6 während eines
Laufwegs anhand der Veränderungen
in der magnetischen Flussdichte ermittelt.
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Der
vorstehend beschriebene Magnet 21 wird hergestellt, indem
das Metallpulver, das magnetische Eigenschaften besitzt, in einen
weichen, elastisches Grundstoff, wie beispielsweise synthetisches Harz
oder synthetischen Kautschuk, gemischt wird und das erhaltene Gemisch
in eine Ringform mit einer Kehlung in einem Teil seines Umfangs
gebracht wird. Der Magnet 21 wird am äußeren Rand eines der Enden
des Schieberkolbens 6 eingebaut, zum Beispiel am äußeren Rand
des dem ersten Kolben 12a gegenüberliegenden Endes des Schieberkolbens 6, wie
in der vorliegenden Ausführungsform,
damit er sich in einer Position befindet, die neben der Lüftungskammer 9 und
weiter außen
liegt als die Enddichtung 8. Genauer gesagt, wird der Magnet 21 in der oben
angeführten
Position eingebaut, indem der Ringmagnet 21 in eine am äußeren Rand
des Endes des Schieberkolbens 6 ausgebildete Einsatzkehlung 23 in
einem Zustand eingepasst wird, wenn sich sein Durchmesser elastisch
vergrößern lässt.
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In
diesem Falle sollte die Dicke des Magneten 21 vorzugsweise
etwas geringer sein als die Tiefe der Einsatzkehlung 23,
sodass die Außenrandoberfläche des
Magneten 21 unter der des Schieberkolbens 6 liegt,
damit die Außenrandoberfläche der
Ventilbohrung 5 nicht an der Innenrandoberfläche des Schieberkolbens 6 reibt.
Damit kann nicht nur verhindert werden, dass sich der Reibungswiderstand
des Kolbens 12a durch das Reiben des Magneten 21 an der
Innenrandoberfläche
des Schieberkolbens 6 erhöht, sondern auch das Auftreten
der umgekehrten Wirkung auf die Gleitbewegung des Schieberkolbens 6,
auch wenn der Magnet 21 einige magnetische Teilchen aus
der Atmosphäre
adsorbiert.
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Indem
der Magnet 21 in einer Position angeordnet wird, die neben
der Lüftungskammer 9 und weiter
außen
liegt als die Enddichtung 8 eines Endes des Schieberkolbens 6,
damit er von den Strömungswegen
des Hydraulikfluids in der Ventilbohrung 5 abgeschlossen
ist, kann also verhindert werden, dass der Magnet 21 direkt
in Kontakt mit dem Vorsteuerfluid kommt. Damit besteht, auch wenn
das Vorsteuerfluid Wasser, chemische Dämpfe, magnetische Teilchen
wie Metallpulver oder dergleichen enthält, keine Gefahr, dass der
Magnet 21 infolge des Kontakts des Magneten 21 mit
diesen Stoffen rostet, korrodiert oder magnetische Teilchen aufnimmt.
Das verhindert ein Nachlassen der Positionsermittlungsgenauigkeit aufgrund
des Rückgangs
der Magnetstärke
oder das Auftreten einer Fehlfunktion des Schieberkolbens 6 wegen
adsorbierter Teilchen.
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Außerdem ist
der Magnetsensor 22 in einer Position neben dem Magneten 21 im
Gehäuse 25 eingebaut,
das im ersten Element 4a des Gehäuses 4 ausgebildet
ist, um den Magnetismus vom Magneten 21 über den
gesamten Laufweg des Schieberkolbens 6 zu erfassen. Genauer
gesagt, ist der Magnetsensor 22 in einer Position in der
Weise eingebaut, dass der Magnetsensor 22 dem Magneten 21 dann am
nächsten
ist, wenn sich der Kolben 12a an einem Laufwegende befindet.
Dadurch erfasst der Magnetsensor 22 die höchste magnetische
Flussdichte, wenn sich der Schieberkolben 6 am oben genannten Laufwegende
des Schieberkolbens 6 befindet. In diesem Fall kann die
niedrigste magnetische Flussdichte Null betragen.
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Der
Magnetsensor 33 ist dafür
ausgelegt, über
einen Führungsdraht 26 an
einen Messschaltkreis (nicht dargestellt) angeschlossen zu sein
und als Reaktion auf eine magnetische Flussdichte ein Erfassungssignal
an diesen Messschaltkreis auszugeben. In diesen Messschaltkreis
sind vorher die zur Positionsermittlung notwendigen Daten eingegeben worden,
wie beispielsweise die Wechselbeziehungen jeder Arbeitsstellung
mit der magnetischen Flussdichte, die Ablaufzeit und der Fluiddruck,
wenn der Schieberkolben 6 normal arbeitet. Sobald ein Erfassungssignal
vom Magnetsensor 22 eingeht, misst der Messschaltkreis
die Positionen beider Laufwegenden des Schieberkolbens 6 und
jede Position während
eines Laufs ausgehend von den oben angeführten Daten und kann anhand
der Beziehung zwischen der Ablaufzeit und der Stellung des Schieberkolbens 6 vom
Beginn bis zum Abschluss von dessen Lauf unterscheiden, ob der Schieberkolben 6 normal
gearbeitet hat. Dadurch ist es möglich,
Anzeichen für Fehlfunktionen
zu erkennen und Vorsorgemaßnahmen
dagegen zu treffen und auf diese Weise zu verhindern, dass der Betrieb
der Vorrichtung wegen des Auftretens einer Fehlfunktion oder wegen
eines Unfalls für
lange Zeit unterbrochen ist.
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Hierbei
können
die Arbeitsstellungen, die Ablaufzeiten usw. für den Schieberkolben 6,
die ermittelt wurden, auf einer Anzeigevorrichtung in Form von Zahlenwerten
oder Grafiken dargestellt werden.
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Bei
der vorstehend beschriebenen Ausführungsform ist ein Magnetsensor 22 so
angeordnet, dass er sich in einer Position gegenüber dem Magneten 21 an
einem Laufwegende befindet. Der Magnetsensor kann aber in jeder
geeigneten Position innerhalb des Bewegungsbereichs des Magneten 21 angeordnet
sein, solange es sich um eine Position handelt, von der aus die
Arbeitsstellungen über
den gesamten Laufweg des Schieberkolbens 6 anhand der Veränderung
in der magnetischen Flussdichte ermittelt werden können.
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Alternativ
können
zwei Magnetsensoren 22 und 22a jeweils in einer
gegenüberliegenden
Position zum Magneten 21 an beiden Laufwegenden des Schieberkolbens 6 angeordnet
sein, wie in 2 und 3 mit einer
durchgehenden Linie und einer Punkt-Strich-Linie dargestellt. Wenn
sich in diesem Fall der Schieberkolben 6 am Laufwegende
wie in 2 dargestellt befindet, erfasst der erste Magnetsensor 22 die
höchste
magnetische Flussdichte und der zweite Magnetsensor 22a erfasst
die niedrigste magnetische Flussdichte. Wenn sich der Schieberkolben 6 am
Laufwegende wie in 3 dargestellt befindet, erfasst
der zweite Magnetsensor 22a die höchste magnetische Flussdichte
und der erste Magnetsensor 22 erfasst die niedrigste magnetische Flussdichte.
Wenn sich der Schieberkolben 6 im Laufweg befindet, erfassen
die beiden Magnetsensoren 22, 22a die magnetischen
Flussdichten entsprechend der Entfernung vom Magneten 21.
Dadurch lassen sich die Arbeitsstellungen des Schieberkolbens 6 anhand
der von den beiden Magnetsensoren 22, 22a ermittelten
Veränderungen
in der magnetischen Flussdichte feststellen.
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Hierbei
kann der oben beschriebene Magnetsensor 22a an der anderen
Endseite des Schieberkolbens 6 angeordnet sein. In diesem
Fall wird der zweite Magnet auf der anderen Endseite eingebaut. Die
Positionen der jeweils zusammengehörigen Magneten und Magnetsensoren
an beiden Enden des Schieberkolbens 6 stehen in folgender
Beziehung zueinander. Wenn an einem Laufwegende des Schieberkolbens 6 ein
Magnetsensor die höchste magnetische
Flussdichte ermittelt, ermittelt der andere Magnetsensor die niedrigste
magnetische Flussdichte. Am anderen Laufwegende sind die Positionen demgegenüber umgekehrt.
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Bei
der vorstehend beschriebenen Ausführungsform ist der Magnet 21 direkt
am äußeren Rand des
Schieberkolbens 6 angebaut, kann jedoch mit einem Halter
indirekt daran angebracht werden. So kann beispielsweise wie bei
der in 4 dargestellten zweiten Ausführungsform der Magnet 21 in
der Weise angebaut sein, dass ein Steckhalter 28 aus nicht
magnetischem Material in eine Endfläche des Schieberkolbens 6 eingeschraubt
ist und der Magnet 21 in die Einsatzkehlung 23 eingepasst
ist, die zwischen dem Stufenteil am äußeren Rand dieses Halters 28 und
der Endfläche
des Schieberkolbens 6 ausgebildet ist. Alternativ kann
der Magnet 21 in der anderen Weise eingebaut sein, bei
der am äußeren Rand
des oben angeführten
Halters 28 eine unabhängige
Einsatzkehlung ausgebildet ist, bei der der Magnet in diese Einsatzkehlung
eingepasst ist und bei der der Halter an die Endfläche des
Schieberkolbens 6 mit geeigneten Mitteln, beispielsweise
durch Einschrauben, gekoppelt ist.
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5 zeigt
den Hauptteil der dritten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung. Der Unterschied zwischen der vorstehend
beschriebenen ersten Ausführungsform
und der dritten Ausführungsform
besteht darin, dass bei der ersten Ausführungsform der Magnetsensor 22 direkt
am ersten Element 4a des Gehäuses 4 angebaut ist,
während
bei der dritten Ausführungsform
das für
den Sensoreinbau vorgesehene vierte Element 4d zwischen
dem ersten Element 4a und dem zweiten Element 4b angeordnet ist
und der Magnetsensor 22 an diesem vierten Element 4d angebaut
ist. In diesem Fall wird der Endteil des Schieberkolbens 6 um
die Länge
der Größe des vierten
Elements 4d verlängert,
und der Magnet 21 wird auf dem verlängerten Teil 6a eingebaut.
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Da
die Bauweisen und Funktionsweisen oder Veränderungen der dritten Ausführungsform
mit Ausnahme der vorstehend beschriebenen im Wesentlichen denen
der ersten Ausführungsform
entsprechen, wird auf ihre Beschreibung verzichtet.
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Bei
jeder der vorstehend beschriebenen Ausführungsformen wurde als Ventilschieber
ein Schieberkolben dargestellt, der Ventilschieber ist jedoch nicht
auf einen Schieberkolben beschränkt.
So kann die vorliegende Erfindung auch dann angewendet werden, wenn
der Ventilschieber Spindelform hat, sofern er zumindest an einem
Ende einen Gleitteil zum Verschieben in der Ventilbohrung besitzt
und auf seinem Gleitteil eine Enddichtung zum Absperren der Lüftungskammer
gegen die Strömungswege
aufweist. Das erfindungsgemäße vorgesteuerte
Wegeventil kann auch mit einer Rückfederung
ausgestattet sein, bei der eine Rückholfeder anstelle des zweiten Kolbens 12b mit
kleinem Durchmesser vorgesehen ist und der Schieberkolben immer
durch die Feder in Rückkehrrichtung
gezogen wird.
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Ferner
ist das vorgesteuerte Wegeventil nicht im Besonderen auf die einfach
vorgesteuerte Art wie in den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen
beschränkt,
sondern es kann auch ein zweifach vorgesteuertes Wegeventil verwendet
oder ein direkt wirkendes vorgesteuertes Wegeventil eingesetzt werden,
bei dem der Ventilschieber durch elektromagnetische oder mechanische
Steuermittel direkt gesteuert wird.
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Darüber hinaus
erfordert die oben beschriebene Positionsermittlungseinheit 20 nicht
zwangsläufig
die Verwendung der vorstehend beschriebenen Methode, bei der alle
Arbeitsstellungen des Schieberkolbens anhand der Veränderung
der magnetischen Flussdichte mit der Verschiebung des Schieberkolbens
ermittelt werden, sondern für
die Positionsermittlungseinheit 20 kann auch eine Methode benutzt
werden, bei der nur die beiden Laufwegenden des Schieberkolbens
an beiden Laufwegenden des Schieberkolbens erfasst werden, indem
der Magnetsensor Ein/Aus geschaltet wird.
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Wie
hier bereits an anderer Stelle ausführlich beschrieben, wird gemäß der vorliegenden
Erfindung ein vorgesteuertes Wegeventil bereitgestellt, das eine
ausgezeichnete Ermittlungsgenauigkeit und Betriebsstabilität aufweist
und eine Positionsermittlungsfunktion besitzt, bei der verhindert
wird, dass der Magnet direkt mit dem Hydraulikfluid in Kontakt kommt,
um nicht vom Hydraulikfluid beeinträchtigt zu werden.