Hintergrund der Erfindung
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Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung für die akkurate Angabe
der Lage eines Schieberkolbens in einem hydraulischen Servoventil.
Genauer gesagt bezieht sich die Erfindung auf einen linearen
Halleffekt-Schieberkolben-Positionsanzeiger für elektro-hydraulische Servoventile.
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Hydraulische Zweistufen-Servoventile umfassen in der Regel ein
Ventilelement der ersten Stufe, welches durch jedes gewünschte Mittel wie
beispielsweise einen elektrischen Drehmomentmotor oder ein pneumatisches
oder hydraulisches Vorsteuerventil betätigt ist, und ein Ventilelement der
zweiten Stufe, welches einen Schieberkolben umfaßt, der innerhalb eines
Gehäuses durch den Fluiddruck, der auf sein eines oder anderes Ende unter
der Steuerung des Ventilelements der ersten Stufe wirkt, axial bewegbar ist.
Derartige Ventile wurden typischerweise durch ein elektrisches
Niederleistungs- oder ein hydraulisches Steuerungssignal gesteuert, und zur
Gewährleistung einer präzisen und akkuraten Abströmung von der Vorrichtung
ist es notwendig, präzise die Lage des Schieberkolbens der zweiten Stufe zu
kennen, um dessen Position genau in Übereinstimmung mit dem Signal der
ersten Stufe steuern zu können.
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Verschiedene Rückkopplungsmechanismen wurden in der Vergangenheit
offenbart, einschließlich abgeglichene Balken, Dehnungsmeßstreifen und
elektromagnetische, durch die Verschiebung des Schieberkolbens betätigte
Mittel. Zum Beispiel wird in dem U.S.-Patent 4 585 029 von Harding ein
für eine schwingende Bewegung bezüglich des gesamten Gehäuses
montierter Balken gezeigt, wobei ein Ende des Balkens mit dem Schieberkolben
gekoppelt ist und das andere Ende des Balkens einen Halleffekt-Sensor
trägt. Der Halleffekt-Sensor ist zwischen einer Magnetanordnung
positioniert, welche von dem Gehäuse umfaßt ist, so daß, wenn der Balken durch
den Schieberkolben ausgelenkt wird, das andere Ende innerhalb des
magnetischen
Feldes ausgelenkt wird, um ein Signal zu erzeugen, das proportional
zu der Auslenkung ist, um die Position des Schieberkolbens anzugeben. Der
Balken ist schwenkbar auf Blattfedern mit einem Ende in dem Luftspalt des
magnetischen Kreises und dem anderen Ende in einer Aussparung des
Schieberkolbens montiert. Diese Ausgestaltung hat sich als
zufriedenstellend für bestimmte Anwendungen erwiesen, jedoch ist die
Balkenkonstruktion sehr empfindlich für Ungenauigkeiten, die durch Störeinflüsse wie
Temperatur, Vibration, Stoß und ähnlichem erzeugt werden. Außerdem muß
diese Konstruktion sehr genau und präzise sein und ist daher kostspielig in
der Ausführung. Die mechanische Natur dieser Konstruktion führt auch
zwangsläufig zu einer relativ voluminösen mechanischen/körperlichen
Struktur, die schwierig und kostenaufwendig in der Herstellung ist.
Aufgaben und Zusammenfassung der Erfindung
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Daher ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Schieberkolben-
Positionsanzeiger zu schaffen, der die Nachteile des Standes der Technik
überwindet.
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Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen
Schieberkolben-Positionsanzeiger für eine elektro-hydraulische Ventilanordnung zu
schaffen, der im wesentlichen unanfällig gegen die Einflüsse von
Änderungen der Temperatur, Vibration und starken mechanischen Bewegungen der
Ventilanordnung ist.
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Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen
Schieberkolben-Positionsanzeiger zu schaffen, der eine erhöhte Genauigkeit aufweist
und einfach und leicht herzustellen und unempfindlich in der Benutzung ist.
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Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein sehr akkurates
Signal zu schaffen, das linear proportional zur Bewegung eines
Schieberkolbens in einem elektro-hydraulischen Ventil ist, bei dem Variationen des
Signal-Nullpunkts, des Meßbereichs und der Signal-Drift aufgrund von
Änderungen der Temperatur, Beschleunigung, des Versorgungsdrucks oder
des Gegendrucks im wesentlichen eliminiert sind.
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Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Signal zu
schaffen, das liniear proportional zu der Verschiebung eines verschiebbaren
Schieberkolbens über einen großen Geschwindigkeits- und
Beschleunigungsbereich der Bewegung des Schieberkolbens selbst ist.
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Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen linearen
Halleffekt-Meßwertaufnehmer und ein Paar Magnete so anzuordnen, daß die
positionelle Lage des Schieberkolbens relativ zu der Laufbuchse des
Ventils, in der er angeordnet ist, genäu angezeigt werden kann.
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Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Halleffekt-
Meßwertaufnehmer zu schaffen, der starr und sicher an der Laufbuchse
befestigt sein kann, und Magnetfeldmittel zu schaffen, die an dem
Schieberkolben des Ventils befestigt sein können, um hohen mechanischen
Belastungen, die in hydraulischen Servoventilen vorkommen, widerstehen zu
können.
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Bei einer Ausführungsform der Erfindung werden die vorgenannten
Aufgaben dadurch gelöst, daß ein Halleffekt-Meßwertaufnehmer vorgesehen ist,
der in der Laufbuchse des Ventils auf deren longitudinaler Mittellinie
montiert ist, und ein Paar entgegengesetzt polarisiserter Magnete in die
Oberfläche des Schieberkolbens an der longitudinalen Mitte des Schieberkolbens
eingebettet sind, so daß das Feld der Magneten den
Halleffekt-Meßwertaufnehmer durchdringt, um ein Ausgangssignal zu erzeugen, das proportional
zur Verschiebung der Schieberkolben innerhalb der Laufbuchse des Ventils
ist.
Kurze Beschreibung der Zeichnung
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Zum besseren Verständnis dieser und anderer Gegenstände der vorliegenden
Erfindung wird auf die genaue Beschreibung der Erfindung Bezug
genommen, die in Verbindung mit den folgenden Zeichnungen zu lesen ist, wobei:
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Fig. 1 eine Schnittansicht durch die Schieberkolbenachse eines
Ventils gemäß der vorliegenden Erfindung ist;
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Fig. 2 eine partielle Schnittansicht entlang der Linie 2-2 aus Fig. 1
ist;
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Fig. 3 eine vergrößerte partielle Schnittansicht ähnlich zur Fig. 1 um
90º hierzu gedreht ist, welche das magnetische Feld durch die
Magnete und den Meßwertaufnehmer zeigt;
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Fig. 4 eine vergrößerte partielle Schnittansicht eines Sensors gemäß
der vorliegenden Erfindung ist;
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Fig. 5 eine vergrößerte partielle Schnittansicht entlang der Linie 5-5
aus Fig. 2 ist, welche die Anschlüsse des Meßwertaufnehmers
zeigt;
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Fig. 6 der Graph der Übertragungsfunktion ist, der die lineare
Beziehung zwischen der magnetischen Feldstärke und der
Ausgangsspannung eines Halleffekt-Meßwertaufnehmers gemäß der
vorliegenden Erfindung zeigt;
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Fig. 7 eine grafische Darstellung der magnetischen Feldstärke in
Beziehung zur seitlichen Bewegung eines Paars von Seite an
Seite angeordneten Magneten relativ zum Meßwertaufnehmer
ist; und
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Fig. 8 eine der Fig. 7 ähnliche Ansicht ist, die den Einfluß der
Trennung der aneinander angrenzenden Magnete auf das Signal der
magnetischen Feldstärke hat.
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Fig. 9 ist eine perspektivische Ansicht, die eine weitere
Ausführungsform der Erfindung zeigt.
Detaillierte Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform
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In Fig. 1 ist ein zweistufiges elektro-hydraulisches Servoventil 10 gemäß
der vorliegenden Erfindung dargestellt. Das Ventil besteht im wesentlichen
aus einem äußeren Gehäuse 14, in dem ein Ventil 16 der ersten Stufe und
ein Ventil 18 der zweiten Stufe montiert ist. Das Ventil 16 ist dazu
ausgebildet, einen Druck entweder auf das rechte oder das linke Ende des
Schieberkolbens 20 des Ventils der zweiten Stufe auszuüben, um den
Schieberkolben 20 entweder nach links oder nach rechts zu bewegen, in
Übereinstimmung mit dem auf das Ventil der ersten Stufe einwirkenden
Steuersignal. Das Stellorgan des Ventils der ersten Stufe ist als elektrischer
Drehmomentmotor 22 dargestellt, der das Verschlußteil (Flapper) 44 in Kontakt
mit einer der beiden Öffnungen 24 und 26 der ersten Stufe bringt, um zu
bewirken, daß der Gegendruck sich in der ausgewählten Seite aufbaut, und
um einen Druck auf das korrespondierende Ende des Schieberkolbens 20
auszuüben, um den Schieberkolben 20 in die andere Richtung zu bewegen.
Wie klar in Fig. 1 gesehen werden kann, wird, wenn die rechte Öffnung 26
durch Kontakt mit dem Verschlußteil 44 aufgrund der achsversetzten
Rotation des Motors 22 geschlossen ist, der Gegendruck durch die Kanäle 28
und 30 aufgebaut, die auf der rechten Seite zum rechten Ende des Schieber
kolbens führen, wodurch ein erhöhter Druck auf das rechte Ende des
Schieberkolbens ausgeübt und der Schieberkolben in Fig. 1 um den gewünschten
Betrag nach links geschoben wird, um den Druck, wie gewünscht, vom
Einlaß zum Rücklauf zu verlagern.
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Zu beiden Seiten der longitudinalen Mitte des Schieberkolbens ist ein Paar
rechteckiger Magnete 32 und 34 angeordnet. Die Magnete sind auf einer
Abflachung 36 aufgeklebt oder anders befestigt, die in den Umfang des
Schieberkolbens eingearbeitet ist. Die Magnete 32 und 34 sind an ihren
Kanten rundgeschliffen, um sich dem Umfang des Schieberkolbens 20 (Fig.
2) anzupassen. Eine Sensoranordnung 38 ist in dem Gehäuse 14
rechtwinklig zur Achse des Schieberkolbens 20 mit einem
Halleffekt-Meßwertaufnehmer
40 montiert, der knapp innerhalb des Abschlußdeckels 42 (Fig. 2)
in unmittelbarer Nähe zu den Magneten 32 und 34 positioniert ist.
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Wie in den Fig. 1 und 2 därgestellt, haben der Motor 22 und das
Verschlußteil 44 einen sich lang erstreckenden Finger 46 mit einer Kugelspitze
an seinem Ende, die in ein Loch 48 in dem bewegbaren Schieberkolben
hineinpaßt. Die einzige Funktion des Fingers 46 in dieser Ausführungsform
ist es, den Schieberkolben 20 davon abzuhalten, innerhalb seiner
Laufbuchse 50 zu rotieren, so daß die Magnete 32 und 34 und der
Meßwertaufnehmer 40 in der korrekten Ausrichtung zueinander gehalten werden, wie
nachfolgend beschrieben wird.
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Wie in den Fig. 1 bis 3 gesehen werden kann, umfassen die Magnete 32 und
34 ein Paar gegensätzlich gepolter, flacher rechteckiger Magnete, die auf
einer Abflachung 36 an der Seite des Schieberkolbens montiert sind. Die
Magnete werden durch Verwendung eines Klebstoffes wie zum Beispiel dem
in der Industrie gut bekannten Loctite Speedbonder 325 (eingetragene
Marke) sicher befestigt und dann, nach der Montage, geschliffen, um sich
dem äußeren Umfang des Schieberkolbens anzupassen, wie es in Fig. 2
ersichtlich ist. Der Halleffekt-Meßwertaufnehmer 40 hat in der Regel drei
Kontaktfinger 52,54 und 56, die, wie in Fig. 4 gezeigt, gebogen sind und
durch drei Drähte verbunden sind, welche auf der rechten Seite aus dem
Gehäuse des Meßwertaufnehmers heraustreten zur Verbindung mit der
Rechnerlsteuerungseinheit des Ventils 10.
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Wie in Fig. 3 ersichtlich, bei der die Magneten wie angegeben positioniert
sind, wird ein Feld aufgebaut, welches ein ausreichend starkes Signal
erzeugt, um den Halleffekt-Meßwertaufnehmer zu durchdringen und in dem
Meßwertaufnehmer ein Spannungssignal zu erzeugen, das proportional zur
Verschiebung des Schieberkolbens 20 relativ zum Nullpunkt, das heißt zur
longitudinalen Mitte des Schieberkolbens und des Ventils der zweiten Stufe,
ist, und zwar sowohl in positiver als auch in negativer Richtung. Die
lineare Übertragungsfunktion und die magnetische Feldstärke in bezug auf
den Verschiebungsweg sind in den Fig. 6 und 8 für diese Vorrichtung
dargestellt. Die Fig.6 zeigt eine lineare Beziehung zwischen Feldstärke und
Ausgangsspannung des Meßwertaufnehmers 40 für unterschiedliche
Versorgungsspannungen.
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Bei erneuter Bezugnahme auf Fig. 1 ist ersichtlich, daß die beiden
Magnete 32 und 34 in aneinandergrenzender Seite-an-Seite-Lage zu beiden Seiten
der longitudinalen Mittellinie des Schieberkolbens und des Ventils montiert
sind. Für diese Ausführungsform ist der Verlauf der Feldstärke gegenüber
der Verschiebungsstrecke in Fig. 7 gezeigt. Bei jeder Ausführungsform ist
der Halleffekt-Meßwertaufnehmer auf der longitudinalen Mittellinie in der
Meßwertaufnahmeanordnung montiert, so daß Feldänderungen zu beiden
Seiten der longitudinalen Mittellinie erfaßt werden können. Wie in Fig. 3
gezeigt, ist das durch den Halleffekt-Meßwertaufnehmer 40 erzeugte Signal
Null, wenn sich dieser auf der Mittellinie befindet, da die magnetischen
Kraftlinien im wesentlichen parallel zum Meßwertaufnehmer auf der
Mittellinie verlaufen. Jegliche erzeugten Signale, positiv oder negativ, sind
ausgelöscht. Dies kann auch in den Fig. 7 und 8 gesehen werden, welche
zeigen, daß kein Signal von dem Halleffekt-Meßwertaufnehmer erzeugt
wird, wenn der Schieberkolben 20 im Ventil zentriert und der Aufnehmer
40 und die Magneten 32 und 34 auf der longitudinalen Mittellinie montiert
sind. Dies hat einen weiteren deutlichen Vorteil darin, daß bei der Montage
der Magneten 32 und 34 und des Meßwertaufnehmers 40 auf der
longitudinalen Mittellinie Änderungen der Schieberkolben- und/oder
Ventilabmessungen aufgrund der Temperaturänderungen keinen Einfluß auf den
Nullpunkt des Signals haben, da sie gleichmäßig ausgeglichen werden. Es sollte
auch erwähnt werden, daß bei dieser Konstruktion Änderungen des
Versorgungsdrucks oder des Gegendrucks keinen Einfluß auf das Nullsignal
haben, da die vier Steuerkanten des Ventil-Schieberkolbens und des Ventils
gleichmäßig betroffen sind und daher ein Ausgleich stattfindet. Es muß
auch hervorgehoben werden, daß mit den Magneten 32 und 34, die als Paar
mit entgegengesetzten, dem Halleffektsensor zugewandten magnetischen
Polen angeordnet sind, der Sensor einen magnetischen Nullpunkt sieht,
wenn er in der Ebene angeordnet ist, deren Punkte äquidistant zu den
beiden Magneten sind. Aus diesem Grund werden wiederum die Einflüsse,
die Änderungen der Temperatur auf die magnetische Feldstärke haben,
ausgeglichen, obwohl die magnetische Feldstärke durch Temperatur
gleichmäßig beeinflußt wird. Dies ist insbesondere der Fall, da die Magneten so
weit wie möglich identisch gewählt sind und das Anordnen und Schleifen,
wenn notwendig, wie oben angegeben, zu einem ausgleichenden Effekt
führt.
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Die Fig. 7 bzw. 8 zeigen den Kurvenverlauf der Feldstärke in Gauss in
Abhängigkeit von der Abstandsstrecke zur Mittellinie für ein Paar
aneinanderliegender Magnete bzw. ein Paar mit Abstand angeordneter Magnete.
Wie in den Fig. 7 und 8 dargestellt, sind die linearen Abschnitte 60 und 62
der Kurven von limitierter Länge und erlauben eine limitierte Verschiebung
des Schieberkolbens, bevor nicht lineare Signaleffekte auftreten. So muß
die Kurve in Abhängigkeit der Größe und des Typs des zu verwendenden
Ventils so gewählt werden, daß ein ausreichender linearer Bereich zur
Erzeugung eines linearen Signals proportional zur tatsächlichen
Verschiebung des Schieberkolbens relativ zum Halleffekt-Sensor existiert. Die
Steigung und die Länge der Verschiebung im linearen Modus wird durch die
Stärke der auf dem Schieberkolben montierten Magnete, den Abstand der
Magnete (von aneinander angrenzender Lage bis zu einem geeigneten
Abstand zwischen den Magneten) und die Größe des Luftspalts zwischen
den Magneten und der Oberfläche des Meßwertaufnehmers kontrolliert. Für
sehr kleine Verschiebungen erzeugt die Kurve 7 ein sehr scharfes, akkurates
und lineares Signal in dem Meßwertaufnehmer, welches zur
Steuerungsschleife rückgeführt werden kann, um den Schieberkolben präzise in einer
gewünschten Lage zu positionieren. Wenn ein Erfassen der Schieberkolben-
Bewegung über größere Verschiebestrecken gewünscht ist, wird eine
weniger steile Kurve, wie sie in Fig. 8 dargestellt ist, verwendet, so daß ein
lineares Ausgangssignal über einen größeren Verschiebungsbereich
aufrechterhalten wird. In diesem Fall können, wenn alles andere unverändert
bleibt, die Magnete um einen kurzen Abstand voneinander entfernt werden,
wie es in übertriebener Form dargestellt ist, damit die Steilheit der
Steigung der Kurve verringert wird.
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Zum Beispiel bei einer Verschiebung des Schieberkolbens mit einem Hub
von plus oder minus fünfzehn Tausendstel haben sich am Schieberkolben
Magnete, welche 0,090 Zoll x 0,080 Zoll messen und eine ursprüngliche
Dicke von etwa 0,1 cm (1 Zoll = 2,54 cm) (0,040 Zoll) haben und an ihren
Rändern aneinanderliegen, sowie ein Meßwertaufnehmer von etwa 0,020
Quadratzoll als zufriedenstellend erwiesen. Um einen Hub von mindestens
plus oder minus zweiunddreißig Tausendstel zu erzielen, hat sich als
notwendig herausgestellt, die gleichen Magneten mit einem Abstand von etwa
0,2 cm (0,080 Zoll) zueinander anzuordnen. Offensichtlich müssen die
spezifischen Anordnungen so zugeschnitten sein, daß sie die Anforderungen
der Ventildimensionen und des Schieberkolbenhubs, der Magnetstärken und
des Luftspalts sowie der Magnetabstände erfüllen.
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Wie in der Fig. 2 gesehen werden kann, sind die Magnete an dem
Schieberkolben durch Schleifen einer Abflachung 36 in den Schieberkolbenumfang
und Kleben der Magnete in der richtigen Position auf dieser Abflachung
angeordnet. Zusätzlich zur Verfügungstellung eines einfachen,
wirtschaftlichen und wirkungsvollen Wegs, die Magnete zu montieren, verbessert dies
außerdem die Verteilung des magnetischen Feldes, da das Versenken der
Magnete in eine Einhöhlung aus Stahl dazu führt, das magnetische Feld in
ungewünschtem Maße kurzzuschließen, welches in der Konfiguration, die
in Fig. 2 dargestellt ist, vermieden ist.
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Dieser ausgewogene symmetrische Ansatz muß den Vorrichtungen des
Standes der Technik gegenübergestellt werden, zum Beispiel HARDING
(oben genannt) oder anderen Arten von Meßwertaufnehmern wie
verstellbare
Verschiebungsmeßgeräte oder Wirbelstrom-Oszillatoransätze (eddy
current killed oscillator). Bei vielen dieser Ventile, die die Systeme des
Standes der Technik zur Ermittlung der Bewegung des Schieberkolbens
verwenden, wurde der Meßwertaufnehmer entweder an dem Abschlußdeckel
der Laufbuchse des Ventilgehäuses oder am Ende des Ventils selbst
angeordnet, um die Bewegung des Endes des Schieberkolbens zu ermitteln,
und hierdurch wird dieser Art von Technologie verschiedenen
Fremdsignalen unterworfen, welche den Nullpunkt aufgrund von Änderungen der
Temperatur, des Versorgungsdrucks, des Gegendrucks usw. verschieben. Es
ist daher offensichtlich, daß ich eine Vorrichtung und ein Verfahren zur
sehr genauen Erfassung sehr kleiner Bewegungen des Schieberkolbens eines
Servoventils sowie größerer, normalerer Bewegungen zur Verfügung gestellt
habe, um die Position des Schieberkolbens des Ventils relativ zum
Ventilgehäuse für das Rückführen und Steuerungsfunktionen anzugeben, wenn sehr
präzise Positionierungen des Schieberkolbens und schließlich die Größe des
Fluidstroms für eine korrekte Funktion des Kreislaufs, in dem die
Vorrichtung verwendet wird, notwendig ist.
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Unter erneuter Bezugnahme auf Fig. 4 ist anzumerken, daß der Halleffekt
Meßwertaufnehmer 40 in einer Anordnung 38 montiert ist, die ein äußeres
Gehäuse 70 umfaßt, an dessen in Fig. 4 links liegendem Ende ein
abgedichteter Abschlußdeckel 42 befestigt ist, so daß sichergestellt ist, daß
Hydraulikfluid oder ein anderes Fluid nicht in das Innere des Gehäuses eindringen
kann. Die ungenutzten Räume innerhalb des Gehäuses sind mit einer
gegossenen Masse 72 ausgefüllt, wie sie in der Industrie gut bekannt ist, und eine
geeignete Dichtung 74 ist vorgesehen, um den Meßwertaufnehmer 40
innerhalb der Ventilanordnung 38 abzudichten. Auf diese Weise ist, wenn die
Anordnung 38 in die Laufbuchse des Ventils eingeführt wird, der
Meßwertaufnehmer 40 korrekt positioniert und zu den Magneten auf dem Schie
berkolben ausgerichtet. Der Abschlußdeckel 42 besteht aus
nichtmagnetischem Material, so daß die magnetischen Feldlinien der Magnete 32 und 34
den Halleffekt-Meßwertaufnehmer 40, der direkt innerhalb des
Abschlußdeckels
montiert ist, kreuzen und durchdringen können. Es sollte auch
erwähnt werden, daß der Halleffekt-Meßwertaufnehmer selbst symmetrisch
zur Achse des Gehäuses montiert ist, so daß das Gehäuse 70 geringfiigig
rotieren kann, ohne das magnetische Signal zu beeinflussen. Die Rotation
ist begrenzt durch die Anschlußleiter 76, die durch die Seitenwand nach
außen treten, wenn die Anordnung innerhalb der Ausnehmung 78 in dem
Ventilgehäuse 14 montiert wird. Am äußeren Ende der
Meßwertaufnehmeranordnung 38 ist ein Stopfen 80 (Fig. 2) in das Ventilgehäuse 14
eingeschraubt, und eine Feder 82 ist zwischen dem Stopfen 80 und dem Gehäuse
38 des Meßwertaufnehmers angeordnet und weist eine ausreichende Stärke
auf, damit sie den hydraulischen Druck ausgleichen kann, der innerhalb des
Ventils selbst herrscht und auf den Abschlußdeckel 42 wirkt. Ohne diese
Feder ist es möglich, daß der hydraulische Druck das
Meßwertaufnehmergehäuse gegen den Stopfen quetschen kann und ihm Schaden zufügen kann
oder zumindest Ungenauigkeiten in dem durch den Meß wertaufnehmer
aufgenommenen Feld hervorrufen kann und damit Fehler des Signals
provozieren kann, welches zur Ermittlung der genauen Position des
Schieberkolbens verwendet wird. Daher muß die Feder 82 ausreichend stark sein, um
jedem erwarteten Druck auf den Schieberkolben in dem Hohlraum des
Ventilgehäuses zu widerstehen.
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Wie in Fig. 9 gezeigt, kann ein Paar ringförmiger magnetischer Ringe
91-92 in den Umfang des Schieberkolbens 90 zu jeder Seite von dessen
Mittellinie eingeformt sein und wiederum entgegengesetzt polarisiert sein,
um die charakteristischen steilen Signalverläufe der Fig. 7 und 8 beim
Verschieben des Schieberkolbens relativ zum Halleffekt-Meßwertaufnehmer
40, 93 zur Verfügung zu stellen. Eine variierende Ausgabe wird erzeugt.
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Durch die nicht-zylindrische Symmetrie des magnetischen Feldes um recht
eckige Magnete 32 und 34 ist ein länglicher Finger 46 in den Fig. 1 und 2
notwendig, um den Schieberkolben 20 vom Drehen innerhalb seiner
Laufbuchse 50 abzuhalten, so daß die Magnete 32 und 34 und der
Meßwertaufnehmer
40 korrekt ausgerichtet zueinander gehalten sind. Jegliche
Drehbewegung der rechtwinkligen Magneten 32 und 34 ändert das Magnetfeld in
bezug auf den Meßwertaufnehmer 40. Dieses Problem ist reduziert, wenn
ringförmige magnetische Ringe 91 und 92 verwendet werden.
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Wie beschrieben, wird die Erfindung an einem zweistufigen
elektro-hydraulischen Ventil angewendet, aber es ist dem Fachmann verständlich, daß die
Erfindung auch an mehrstufigen Ventilsystemen anwendbar ist, wobei die
Magnete und Meßwertaufnehmer zweien oder mehreren Stufen zugeordnet
werden können, um den gewünschten Präzisionsgrad zu erzielen.
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Obwohl diese Erfindung unter Bezugnahme auf die hier offenbarten
Strukturen erklärt wurde, ist sie nicht beschränkt auf die ausgeführten Details, und
diese Anmeldung ist dazu vorgesehen, jegliche Modifikation und
Abänderung abzudecken, die sich innerhalb des Schutzbereichs der Patentansprüche
befinden.