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1. Gebiet
der Erfindung
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Die
Erfindung betrifft bestimmte Verfahren oder Systeme zum Ausbilden
und zum Zusammenbauen von Subsystemen zum Verwenden in Fluidik-Systemen
und betrifft Subsysteme, welche sich aus einer solchen Ausbildung
und Montage ergeben.
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2. Beschreibung der Hintergrundinformation
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Die
zwei Hauptantriebssysteme weisen chemische Antriebssysteme und elektrische
Antriebssysteme auf. Einige elektrische Antriebssysteme weisen den
Xenonionen-Antrieb (Kaufman Ion Bombardment), den Halleffekt-Antrieb,
den Arcjet, den gepulsten Plasma-Anrieb, und den Resistojet auf. Andere
elektrische Antriebsvorrichtungen weisen magnetplasmadynamische
(MPD) Antriebe, Kontakt-Ionen-Antriebe und gepulste Induktions-Antriebe auf.
Einige chemische Antriebs-Vorrichtungen
weisen Kühlgas-Vorrichtungen,
welche Kühlgas-Treibstoffe verwenden,
wie beispielsweise Stickstoff, Argon, Ammoniak oder Freon 14, und
Flüssigtreibstoff-Vorrichtungen
auf, welche entweder einen Einfachtreibstoff oder einen Zweifachtreibstoff
verwenden. Einige gewöhnliche
Einfachtreibstoffe weisen Hydrazin (N2H4) und Wasserstoffperoxid (H2O2) auf.
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Chemische
und elektrische Antriebssysteme beziehen Subsysteme ein (zum Beispiel
Flusssteuerung, Druckaufnehmer, u.s.w.), von denen jeder Fluidik-,
Elektro- und Mechanik-Strukturen aufweist. Diese Subsysteme weisen
typischerweise getrennt bearbeitete Komponenten auf, welche zum
Ausbilden eines gegebenen Subsystems oder eines Moduls zusammengebaut
werden. Diese Komponenten können
beispielsweise eine oder mehrere Nieder- und Hochschubtriebwerke,
Druckspeichertanks, Druckregler, Trennventile, Filter, Beschick-
und Abluft-Ventile,
Beschick- und Ablassventile, Druckaufnehmer, Temperaturaufnehmer,
Antriebssystemelektronik und Heizvorrichtungen aufweisen. Die Komponenten könne auch
elektronische Komponenten aufweisen, wie beispielsweise Antriebsschaltkreise
für Motorventile,
Kippventile, Festkörpersperren
für thermische
Umgebungswärme-Steuerheizelemente,
signalaufbereitende Schaltkreise, Energieumwandler, Spannungsregler
und eine Steuerlogik.
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In
WO-A-9747013 ist eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Steuern
kleiner Gas-Ströme
für Satelliten-Ausrichtungsantriebe
offenbart, welche einen fotogeätzten
Silikonkörper,
welcher zum Bereitstellen von einem oder mehreren Partikelstromwegen
geätzt
ist, und wahlweise Filter aufweist, wobei der Strömweg von
dem Silikonkörper
und einer abdichtenden Glas-Schicht, welche daran angeklebt ist, definiert
ist.
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Es
gibt einen Bedarf für
verbesserte Verfahren zum Ausbilden von Anordnungen von diesen unterschiedlichen
Komponenten in der Form von integrierten Modulen und für solche
Verfahren, welche die integrierte Montage von Modulen erleichtert,
welche verschiedene Fluidik-, Elektro- und Mechanik-Komponenten aufweisen,
bei geringen Kosten. Die sich ergebenden Module sollten auch von
einem geringen Gewicht sein, unabhängig in ihrer Betätigung sein
und einen minimalen Platzbedarf haben. Es gibt auch einen Bedarf
für Niederdurchfluss-Systeme,
welche für
sehr kleine Durchflüsse
geeignet sind, welche bei Elektro-Antriebssystemen benötigt werden.
Zusätzlich
werden sehr kleine chemische und elektrische Antriebssysteme für viele
Satelliten- und Mikrosatelliten-Anwendungen benötigt.
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ZUSAMMENFASSUNG
DER ERFINDUNG
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Angesichts
des Obigen wird die Erfindung daher mittels eines oder mehrerer
ihrer unterschiedlichen Aspekte und/oder Ausführungsformen präsentiert,
um ein oder mehrere Ziele und um einen oder mehrere Vorteile wie
die unten Angegebenen hervorzuheben.
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Ein
Ziel der Erfindung weist das Bereitstellen eines Verfahrens zum
Ausbilden eines Modulsubsystems für ein Antriebssystem sowie
ein Modulsubsystem eines Antriebssystems auf, wobei solche Module von
geringer Größe, von
geringem Gewicht, von geringem Energieverbrauch und von geringen
Kosten sind. Derartige Module sind vorzugsweise robust und aus zuverlässigen Materialien
gemacht. Die Module können
hochpräzise
Komponenten, wie beispielsweise Flusswiderstände, und Filter aufweisen,
welche in Antriebssystemen angewendet werden.
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Dies
wird durch ein Verfahren beziehungsweise ein Modulsubsystem erzielt
mit den Merkmalen aus Anspruch 1 beziehungsweise Anspruch 6. Das Verfahren
von Anspruch 1 und das Modulsubsystem von Anspruch 6 unterscheiden
sich vom Stand der Technik dadurch, dass Abschnitte der elektromagnetischen
Komponenten in den Scheibenelementen ausgebildet sind und dadurch,
dass die Fluidik-Komponenten eine Mehrzahl von Fluss-Steuerungs-Ventilen
aufweisen, welche parallel verbunden sind zum Steuern des Durchflusses
zwischen einem gemeinsamen Einlass und einem gemeinsamen Auslass des
Subsystems. Vorteilhafte andere Ausführungsformen sind in den jeweiligen
abhängigen
Ansprüchen
beschrieben.
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KURZBESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
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Die
Erfindung wird weiter in der folgenden, detaillierten Beschreibung
unter Bezugnahme auf die angegebene Mehrzahl von Zeichnungen mittels
nicht einschränkenden
Beispielen von Ausführungsformen der
Erfindung beschrieben, in welchen gleiche Bezugszeichen gleichen
Teile über
die mehreren Ansichten der Zeichnungen repräsentieren und wobei:
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1 eine
schematische Zeichnung eines Flusssteuer-Moduls für ein Antriebssystem
(zum Beispiel ein Halleffekt oder Ionen-Antriebssystem) gemäß einer
Ausführungsform
ist,
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2 eine
Draufsicht auf das Flusssteuer-Modul ist,
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3 eine
Seitenansicht des Flussteuermoduls ist,
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4 eine
Unteransicht des Flusssteuer-Moduls ist,
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5 eine
Gesamtexplosionsansicht des dargestellten Flusssteuer-Moduls ist,
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6 eine
Teilansicht der S-Feder-Schicht und der gelagerten Schicht ist,
und
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7 eine
Draufsicht auf eine Wicklung-11 ist.
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DETAILLIERTE
BESCHREIBUNG DER EXEMPLARISCHEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Die
spezielle, dargestellte Ausführungsform ist
auf ein Xenon-Flusssteuer-Modul und auf Verfahren oder Prozesse
gerichtet zum Ausbilden von einem oder mehreren Teilen von dem Modul.
Das dargestellte Flusssteuer-Modul ist unaufwendig zu produzieren,
weist eine geringe Masse auf und weist im Vergleich zu Subsystemen
eine geringe Größe auf, welche
die gleiche Funktionalität
haben, aber unter Anwendung getrennt bearbeiteter Komponenten ausgebildet
sind. Das Modul wird unter Anwendung eines speziellen Prozesses
ausgebildet, welcher das Anwenden von einer sehr komplizierten Architektur erlaubt,
ohne die zugehörige
Zunahme an Kosten, an Masse und/oder Größe. Ein Einlassfilter ist bereitgestellt,
welcher hilft, das Flusssteuermodul und die stromabwärtigen Komponenten
gegen Schaden aus Kontamination zu schützen. Ein paralleler, redundanter
Satz von Einlass-Isolationsventilen ist bereitgestellt zum Minimieren
des Potentials für
eine langzeitige Treibstoffleckage. Das dargestellte Flusssteuer-Modul kann durch
einfache Verwendung von Magnetventil-Antrieben gesteuert werden, eher als
durch kompliziertere geschlossene Regelkreise.
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Die
Durchflüsse
können
inkremental eingestellt werden durch Öffnen der Ventile korrespondierend
mit einem gewünschten
Flusswiderstand. Wenn mehr als ein Ventil offen ist, kann das dargestellte Flusssteuer-Modul
eine digitale Flusssteuerungsannäherung
einbeziehen, welche erlaubt, dass das System eine günstige Ausfallart
hat. Das Fehlschlagen eines oder mehrerer Steuerventile zu öffnen, hat eine
Abnahme der Antriebsleistung zur Folge, aber nicht den Komplett-Ausfall des Triebswerks.
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Das
Design des Flusssteuer-Moduls in der dargestellten Ausführungsform
hilft, die Kontamination zu minimieren, da die Ventile keine Gleitlager
aufweisen. Eher weisen sie, wenn zusammengebaut, nur einen Abschnitt
auf, welcher während
der Betätigung
gebogen wird. Zusätzlich
können,
um das Risiko eines Kontaminationsschadens zu reduzieren, zusätzliche
Mikrofilter (zum Beispiel fünf
Mikrometer) unmittelbar stromabwärts
von jedem Steuerventilsitz angeordnet werden.
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Nun
bezugnehmend auf 1 ist eine Ausführungsform
eines Flusssteuer-Moduls 10 gezeigt. Das dargestellte Flusssteuer-Modul 10 weist
einen Einlass 11, einen Einlassfilter 12 und einen
Auslass 13 auf. Zwischen dem Einlassfilter 12 und
dem Auslass 13 ist eine Satz von Komponenten angeordnet, welche
ein Anfangspaar von Redundanz-(normalerweise geschlossenen)Isolationsventilen 14a, 14b aufweist,
welchen eine Mehrzahl von Flusssteuer-Ventilen folgen, welche parallel
angeschlossen sind. Normalerweise geschlossene Flusssteuer-Ventile 161–N sind
bereitgestellt. Jedes Flusssteuer-Ventil 161–N ist
in Reihe mit einem individuellen Flusswiderstand 181–N verbunden,
welcher damit korrespondiert. Die Anzahl der Flusssteuer-Ventile
wird abhängig von
einer Anzahl von Design-Berücksichtigungen und
anderen Faktoren bestimmt, welche beispielsweise beeinflussen, wie
genau der Fluss durch Öffnen
und Schließen
unterschiedlicher Steuerventile gesteuert werden kann.
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2–5 stellen
die Struktur der Scheibenelemente und die Art und Weise dar, auf
welche sie zum Ausbilden des Flusssteuer-Moduls montiert werden
können,
welches in 1 dargestellt ist.
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2–4 zeigen
das dargestellte Flusssteuer-Modul in seinem vollständig zusammengebauten
Zustand, wobei 2 eine Draufsicht bereitstellt, 3 eine
Seitenansicht bereitstellt und 4 eine Unteransicht
bereitstellt. Wie in 2 gezeigt, ist ein elektrischer
Anschluss 20 an dem Oberteil des Flusssteuer-Moduls 10 bereitgestellt.
An der Rückseite
des dargestellten Flusssteuer-Moduls 10 sind ein Einlass 11 und
Auslass 13 bereitgestellt.
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5 stellt
eine Explosionsansicht, verschiedene Schichten, welche, wenn zusammengebaut,
das dargestellte Flusssteuer-Modul 10 ausbilden. Alle von
den dargestellten Schichten sind zwischen einem oberen Außenelement 56 und
einem unteren Außenelement 58 sandwichartig
eingelegt. Das obere Außenelement 56 trägt einen
elektrischen Anschluss 20 und das untere Außenelement 58 trägt den Einlass 11 und
den Auslass 13. Die Anordnung weist eine obere magnetisch
leitfähige
Schicht 62, eine Spulenführ-Schicht 22, eine
Mehrzahl von Spulen-Schichten 24, eine Spulenrückführ-Schicht 25, eine
Ausweich-Schicht 27 und eine S-Feder-Schicht 28,
eine Sitz-Schicht 30, eine Ventilauslass-Schicht 32 und
eine Filter-Schicht 34 auf.
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Die
Spulenführ-Schicht 22,
die Spulen-Schichten 24 und die Spulenrückführ-Schicht 25 bilden,
wenn sie miteinander verbunden sind, eine Mehrzahl von Spulen aus,
welche mit den verschiedenen Ventilen des Flusssteuer-Moduls korrespondieren.
Die magnetisch leitfähige
Schicht 62 weist Vorsprünge
auf, welche sich nach außen
und durch den Kernabschnitt von jeder Spule erstrecken, welcher
von den Spulen-Schichten ausgebildet ist, um die Kraft zu maximieren,
welche von diesen Spulen ausgeübt
wird, wenn sie betätigt
werden. Die Ausweich-Schicht 27 weist Öffnungspassagen auf, durch welche
sich die Vorsprünge
der magnetisch leitenden Schicht 62 erstrecken können, um
den Kontakt mit dem magnetisch leitfähigen Abschnitt der Ausweich-Schicht
herzustellen, welche näher
zu den korrespondierenden S-Federn ist, welche auf der S-Feder-Schicht 28 bereitgestellt
sind. Dies erlaubt, die magnetische Kraft zu maximieren, welche
auf die S-Federn ausgeübt
wird, so dass die Abdichtwirkung, welche von den S-Federn in ihrer
Standardposition ausgeübt
wird, überwunden
wird und die S-Federabschnitte weg von dem korrespondierenden Sitz
gezogen werden können,
welcher in der Sitz-Schicht 30 bereitgestellt ist, wodurch
das korrespondierende Ventil geöffnet
wird. Eine Ventileinlass-Schicht
(sonst als Zuführverteiler-Schicht
bezeichnet) 26 ist zwischen der Ausweich-Schicht 27 und
der S-Feder-Schicht 28 bereitgestellt. Jene Schicht dient
zum Verteilen von Fluid aus dem Einlass 11 zu allen der N-Ventile.
Sie erzeugt auch für
jede S-Feder zum Bewegen einen Hohlraum und dient als ein Mechanismus
zum Nach-Unten-Klemmen auf der S-Feder-Schicht 28. Es wird
angemerkt, dass getrennte Schichten zum Verteilen des Fluid's aus den Einlässen zu
den Ventilen bzw. sowohl für
das Klemmen als auch für
das Erzeugen eines Raums für
die S-Federn zum
Hineinbewegen bereitgestellt werden können.
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Die
Ventilauslass-Schicht 32 weist eine Mehrzahl von Ventilauslässen 48 auf,
welche als individuelle Flusswiderstände durch die Flusssteuer-Ventile
hindurch dienen.
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Die
Spulenführ-Schicht 22 weist
eine Mehrzahl von Leitungen 36 auf, welche an die jeweiligen Wickelkontakte
der oberen Wickelabschnitte 40a gekoppelt sind. Jeder der
oberen Wickelabschnitte 40a ist an einem fortlaufenden
Wickelabschnitt von einer zwischengelegten Spulen-Schicht 24 gekoppelt.
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Eine
Mehrzahl von zwischengelegten Spulen-Schichten 24 sind
bereitgestellt, um eine vorbestimmte Anzahl von Wicklungen für jede Spule
bereitzustellen. Das heißt,
jede der jeweiligen Spulen-Schichten 24 erweitert, wenn
sie an die andere Spulen-Schicht gekoppelt ist, die Spule und vergrößert demgemäss die Anzahl
von Wicklungen für
jede jeweilige Spule 40. Die untere Spulenrückführ-Schicht 25 weist
untere Spulenabschnitte auf, welche zu jeder der Spulen korrespondiert,
wobei jede an eine Rückkehrführung gekoppelt
ist.
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Die
Ausweich-Schicht 27 in der dargestellten Ausführungsform
weist eine obere Schicht 27a und eine untere Schicht 27b auf.
Die obere Schicht 27a ist nicht magnetisch leitend, das
heißt
sie weist kein Material auf, welches zum Zuführen einer ausreichend hohen
Flussdichte geeignet ist. In der dargestellten Ausführungsform
ist sie aus 316 L rostfreiem Stahl zusammengesetzt oder kann korrosionsbeständigen Stahl
oder Titan aufweisen. Die untere Schicht ist aus einem ferromagnetischen
Material hergestellt, welches zum Aufrechterhalten einer hohen Flussdichte
geeignet ist, und weist in der dargestellten Ausführungsform
430 F rostfreien Stahl oder Kohlenstoffstahl auf.
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Jeder
der korrespondierenden Abschnitte von jeder Schicht ist in einer
bestimmten Position positioniert, so dass er mit den korrespondierenden
Teilen von jeder Schicht übereinstimmt.
Beispielsweise sind die Spulen 40 so positioniert, dass
sie mit den oberen Spulenabschnitten und ihren Spulenabschnitten übereinstimmen
und die vorstehenden Abschnitte der Magnet-Schicht 62 sind so positioniert,
dass sie durch die Öffnungen
hindurch, welche in den verschiedenen Spul-Schichten bereitgestellt
sind, und durch die Öffnungen
hindurch passieren, welche in der Ausweich-Schicht 27 bereitgestellt
sind.
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Die
Ausweich-Schicht 27 hilft, indem eine tieferliegende Magnet-Schicht
bereitgestellt ist, die Magnetkraft zu vergrößern, welche auf die S-Federn 44 ausgeübt wird,
wenn ein Ventil durch die Betätigung einer
korrespondierenden Spule 40 geöffnet wird. Während die
tieferliegende Schicht 27b der Ausweich-Schicht 27 aus
einem magnetischen Material zusammengesetzt ist, können Abschnitte
von ihr weg geätzt
sein, um das Fluss-Ventilspiel zwischen der Ausweich-Schicht und
den S-Federn zu maximieren.
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Die
Sitz-Schicht 30 weist eine Matrix aus Sitzen 46 auf,
welche in Anzahl und Position mit den Spulen 40, den Öffnungen 42 und
den S-Federn 44 korrespondieren.
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Die
S-Feder-Schicht 28 ist aus einem magnetisch leitenden Material
ausgeführt,
das heißt,
einem Material, welches zum Zuführen
einer ausreichend hohen Flussdichte fähig ist. Dies erlaubt jedem der
Innenabschnitte von jeder S-Feder 44 als eine Armatur zu
dienen, welche von einer jeweiligen Spule betätigt wird, wenn die Spule mit
Energie versorgt wird. Alternativ kann eine separat ausgebildete scheibenförmige Armatur,
welche aus einem magnetischen Material ausgebildet ist, an dem Mittelabschnitt
von jeder S-Feder 44 angebracht sein und die S-Feder-Schicht 28 kann
aus einem nichtmagnetischen Material ausgebildet sein. Für den Fall,
dass individuelle scheibenförmige
Armaturen bereitgestellt sind, würden
sie vorzugsweise geätzt
werden, sodass die Dicke der Armaturen gesteuert werden kann, dass
sie gleichmäßig ist.
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In
der dargestellten Ausführungsform
sind die S-Federn 44 vorbelastet und daher gegen den Sitz 46 vorgespannt,
welcher auf der Seite der Sitz-Schicht 30 bereitgestellt
ist, welche hin zu der S-Spring-Schicht 28 gewandt ist.
Dies bewirkt, dass jeder der Sitze in der Sitz-Schicht 30 abgedichtet wird.
Wenn Energie an den korrespondierenden Isolationsventil-Spulen 40 angelegt
wird, wird ein magnetischer Fluss erzeugt, welcher die Mitte der
S-Feder 44 hin zu der korrespondierenden Spule zieht. Dies
bewirkt, dass die S-Feder 44 aus
dem Sitz gehoben wird, wodurch dem Xenon (oder einem anderen Fluid)
der Fluss über
den Sitz ermöglicht
wird. Das Xenon wird von beiden Isolationsventilen in eine gemeinsame
Verteilerventileinlass-Schicht 26 zugeführt. In der dargestellten Ausführungsform
ist jede der Schichten mit Ausnahme der Spulen-Schichten aus Metalllegierungen
hergestellt. Alternativ können Kunststoffmaterialen
verwendet werden. In der dargestellten Ausführungsform weist das Bodenaußenelement 58 rostfreien
Stahl, korrosionsbeständigen Stahl
oder Titan auf. Die nächste
Filter-Schicht 34 kann rostfreien Stahl, korrosionsbeständigen Stahl, Aluminium
oder Titan aufweisen. Jede von der Ventilauslass-Schicht 32 und
von der Sitz-Schicht 30 kann auch entweder aus rostfreiem
Stahl, korrosionsbeständigem
Stahl oder Titanium gemacht sein. Wie oben erwähnt, ist die S-Feder-Schicht 28 in
dieser Ausführungsform
aus einem magnetisch leitenden Material ausgebildet. Demgemäß kann sie
430 oder 430 FR rostfreien Stahl oder Kohlenstoffstahl aufweisen.
Die Ventileinlass-Schicht 26 kann
zum Beispiel rostfreien Stahl, korrosionsbeständigen Stahl oder Titan aufweisen.
Wie oben erwähnt,
kann die nichtmagnetische obere Schicht 27a der Ausweich-Schicht 27 zum
Beispiel 316 L rostfreien Stahl, korrosionsbeständigen Stahl oder Titan aufweisen.
Die untere magnetische Schicht 27b kann zum Beispiel 430
F rostfreien Stahl oder Kohlenstoffstahl aufweisen.
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Jeder
der Wicklungs-Spulen-Schichten 22, 24 und 25 ist
mit einem Substrat ausgebildet, welches aus einem isolierenden Material
wie beispielsweise KaptonTM oder einer Fiberglasplatte
gemacht ist. Kupfer oder andere Leiter sind daran ausgebildet um
die Wicklungen auszubilden.
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Die
Magnet-Schicht 62 kann beispielsweise Kohlenstoffstahl
oder korrosionsbeständige
Stähle wie
beispielsweise 430 F oder 430 FR aufweisen. Das obere Außenelement 56 weist
in der dargestellten Ausführungsform
316 L rostfreien Stahl auf oder es kann korrosionsbeständigen Stahl,
Titan oder Aluminium aufweisen.
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Die
Schichten können
unter Verwendung eines sogenannten photochemischen Abtragens abgeätzt werden.
Die Schicht des Anfangsmaterials ist mit einem Fotolack bedeckt.
Eine Abbildung wird auf sie projiziert und bestimmte Orte des Fotolacks,
sobald von Licht getroffen, ändern
die Löslichkeit
des Fotolacks während
der Schichtbehandlung. Demgemäß wird ein
Muster erzeugt, welches abgeätzt
(losgelöst) werden
kann zum Produzieren bestimmter Ausnehmungen und Öffnungen.
Ein Ätzmittel,
welches nützlich
für einen
weiten Bereich von Metallen und Legierungen ist, ist eine Eisenchloridlösung. Andere
Materialien können
auch in Säure-
oder Baselösungen
gelöst
werden.
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Bei
der Betätigung
betritt ein Fluid das Modul 10 durch den Einlass 11 und
wird in die Einlassseite des Einlassfilters 12 abgeführt, welcher
in der dargestellten Ausführungsform
von der Filter-Schicht 34 realisiert ist, wenn das Flusssteuer-Modul 10 zusammengebaut
ist, wie in 2–4 gezeigt.
In der dargestellten Ausführungsform
weist das Filterelement eine Serpentinen-Anordnung von Filterpassagen
auf. Das gefilterte Xenon wird in der Mitte der Filter-Schicht 34 gesammelt
und tritt durch ein Loch in der angrenzenden Flusswiderstands-Schicht 32 aus. Das
Xenon wird zu der Ventileinlass-Schicht 26 geleitet, wo
es in die zwei Isolationsventil-Ausnehmungen fließt. Das
Xenon fließt
dann durch die Schlitze in der S-Feder-Schicht zu den Isolationsventil-Sitzen,
welche in der Sitz-Schicht 30 bereitgestellt sind.
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Die
S-Federn sind vorbelastet und daher gegen die erhöhten Sitze
vorgespannt, welche auf der Seite der Sitz-Schicht 30 bereitgestellt
sind, welche hin zu der S-Feder-Schicht 28 gewandt ist.
Dies bewirkt, dass jeder der Sitze in der Sitz-Schicht 30 abgedichtet ist.
Wenn Energie an den jeweiligen Isolationsventil-Spulen in der Spulen-Schicht 24 angelegt ist,
wird ein Magnetfluss erzeugt, welcher die Mitte der Feder hin zu
ihrer korrespondierenden Spule zieht. Dies bewirkt, dass die S-Feder
aus dem Sitz gehoben wird, wodurch dem Xenon ermöglicht wird, über den
Sitz zu fließen.
Das Xenon wird von beiden Isolationsventilen zu einem gemeinsamen
Verteilerkanal geführt.
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Das
Xenon wird aus der Ventilauslass-Schicht 32 zugeführt und
fließt
durch zwei parallele Bahnen durch die Ventilsitze in der Sitz-Schicht 30 und
die S-Feder-Schicht 28 hindurch zu den Steuerventil-Zufuhrverteilkanälen der
Ventileinlass-Schicht 26.
Passagen, welche in der Ventileinlass-Schicht 26 eingeätzt sind,
leiten das Xenon zu allen der N-Steuerventile.
Ein externes Steuergerät (nicht
gezeigt) kann bereitgestellt sein, welches Energie zu einem oder
mehreren der Steuerventil-Spulen zum Öffnen derselben anliegt, um
die benötigte Flussrate
zu erzielen. Der Fluss quer über
jeden Kontrollsteuersitz betritt einen individuellen Zuführverteilkanal
in der Ventil-Einlassschicht 26. Das Xenon in jedem Zuführverteilkanal
fließt
durch eine individuelle Flusswiderstandspassage, bevor es einen
gemeinsamen Zuführverteilkanal
erreicht. Ein Loch in dem Zuführverteilkanal
erlaubt dem Xenon, durch die Filter-Schicht zu passieren und den Modul-Durchgangsauslass 13 zu
verlassen.
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Die
unterschiedlichen Schichten, sobald vollständig montiert, können aneinander
angebracht sein unter der Verwendung von Diffussions-Verbinden,
Elektronenstrahl-Schweißen,
Verkleben unter Verwendung von Klebestoffen und durch mechanisches
Verbinden, welches zum Beispiel die Verwendung von Dicht-Schichten zwischen
verschiedenen Schichten und Befestigungselementen aufweisen kann.
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Das
hierin offenbarte System verwendet Materialien, welche üblicherweise
bekannt sind, dass sie für
Antriebssysteme geeignet sind. Demgemäß wird das sich ergebende System
robust sein und den Herausforderungen der Umgebung des Antriebssystems
widerstehen. Einige Aufmerksamkeit sollte bezüglich der Materialtypen ausgeübt werden,
welche für
den Fall verwendet werden, dass das Flusssteuer-Modul für ein Antriebssystem
verwendet werden wird, welches potentiell korrodierende Antriebsstoffe wie
zum Beispiel Hydrazin oder H2O4 verwendet.
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Einige
der Vorteile der Erfindung, welche in einem oder mehreren der Merkmale
der dargestellten Ausführungsform
einbezogen sind, weisen die robuste Vollmetall-Mechanik-Vorrichtung auf,
welche einbezogen werden kann. Zusätzlich sind sowohl Metall-zu-Metall
als auch Durchschlagventilsitze in einem System wie dem hierin beschriebenen
möglich.
Das Modul kann leicht in einer Größe hergestellt werden, welche
für Antriebsfluss-Anforderungen
geeignet ist. Komponenten können
gleichzeitig hergestellt werden, wenn die Schichten geätzt und
zusammengebaut werden. Hochpräzise
Komponenten wie beispielsweise Einlassfilter und Präzisionsflusssteuer-Vorrichtungen sind
möglich
und können
in dem Modul einstückig
einbezogen werden.
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Während die
Erfindung mit Bezug auf mehrere bekannte Ausführungsformen erklärt worden
ist, ist verständlich,
dass die Wörter,
welche hierin benutzt wurden, Beschreibungswörter sind, weniger Wörter, die
einschränken. Änderungen
können
innerhalb des Geltungsbereichs der angefügten Ansprüche gemacht werden, ohne dass
vom Umfang der Erfindung in ihren Aspekten abgewichen wird. Obwohl die
Erfindung hierin mit Bezug auf bestimmte Mittel, Materialien und/oder
Ausführungsformen
beschrieben worden ist, ist verständlich, dass die Erfindung nicht
auf die hierin offenbarten Einzelheiten begrenzt ist, und dass die
Erfindung sich auf alle zutreffenden äquivalenten Strukturen, Verfahren
und Anwendungen, wie sie innerhalb des Umfang der beigefügten Ansprüche sind,
erstreckt.