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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Stellglied mit einem
Positionserfassungsmechanismus zur magnetischen Erfassung der Betriebsposition
eines beweglichen Körpers.
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Bspw.
nutzen als Stellglieder eingesetzte hydraulische Zylinder im Allgemeinen
einen Positionserfassungsmechanismus mit einem Permanentmagneten
und einem Magnetsensor zur kontaktfreien Erfassung der Betriebsposition
von Kolben (JP 2001-116019 A). Der Positionserfassungsmechanismus
umfasst einen ringförmigen
Permanentmagneten, der um den Außenumfang eines Kolbens angeordnet
ist, und einen aus einem magnetoresistiven Element, einem Hallelement
oder einem Reed-Schalter gebildeten Magnetsensor auf einem Zylindergehäuse. Der
Magnetsensor erfasst das Magnetfeld des Magneten und gibt Informationen über den
Hub des Zylinders als elektrisches Signal aus.
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Im
Allgemeinen werden Magnetsensoren mit der gleichen Empfindlichkeit
für Zylinder
unterschiedlicher Art und Bohrungsgrößen (Innendurchmesser des Zylinders)
eingesetzt, da besondere Sensoren aus Herstellungs- und Verwaltungsgründen nicht
hergestellt werden können.
Andererseits werden als Magneten spezielle Magneten vorgesehen,
die an die Bohrungsgröße des Zylinders
angepasst sind. Um die Magnetkraft der Magneten effizient nutzen
zu können,
ist es notwendig, die Magneten und die Magnetsensoren so nah wie
möglich
beieinander anzuordnen, unabhängig
von der Form und dem Betriebszustand des Zylinders.
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Bei
vielen Zylindern rotiert der Kolben, und bei der Verwendung müssen Magnetsensoren
häufig an
verschiedenen Positionen an der Umfangsfläche des Zylindergehäuses befestigt
werden, um die Wartung oder eine visuelle Überprüfung des Ausgangssignals mittels
einer Anzeigelampe durchführen
zu können.
Dementsprechend ist es für
eine genaue Positionserfassung wichtig, an jeder Befestigungsposition
der Magnetsensoren ein gleichförmiges
Magnetfeld zu erzeugen.
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Außerdem gibt
es je nach den Gestaltungsbedingungen (Festigkeit, Einsatzbedingungen
und Herstellverfahren) unterschiedliche Zylinder. Dementsprechend
sind die Magnetsensoren nicht immer an der idealen Position so nahe
wie möglich
an den Magneten angeordnet. Es kann ein Fall auftreten, bei dem
der Abstand zwischen dem Magnet und dem Magnetsensor bei verschiedenen
Modellen variiert. Um in diesem Fall dem Magnetsensor eine stabile Magnetkraft
zu verleihen, muss die Größe und das Material
des Magnet optimal auf den Abstand zwischen dem Magnet und dem Magnetsensor
abgestimmt sein.
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Das
zeigt, dass bei unterschiedlichen Einsatzzwecken für Zylinder
mit gleicher Bohrungsgröße verschiedene
Arten von Permanentmagneten für
diese Modell vorbereitet werden müssen.
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Wie
oben beschrieben wurde, muss der Permanentmagnet zur Erfassung der
Position eines Zylinders ein stabiles Magnetfeld mit einer gleichmäßigen magnetischen
Verteilung um den Zylinder erzeugen. Aus diesem Grund ist es notwendig,
einen ringförmigen
Permanentmagneten mit einer jeweils an die Bohrungsgröße und das
Modell angepassten Größe herzustellen
und zu verwalten. Dies erhöht
die Kosten für
die Formen, die zur Herstellung verschiedener Arten von Magneten
erforderlich sind, und für die
Verwaltung der hergestellten Magneten. Dementsprechend erhöht sich
der Produktpreis. Diese Probleme treten nicht nur bei Zylindern
auf, sondern auch dann, wenn andere Stellglieder mit beweglichen
Körpern,
bspw. Elektromagnetventile mit einem Positionserfassungsmechanismus
ausgestattet werden.
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Beschreibung
der Erfindung
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Es
ist Aufgabe der Erfindung, ein Stellglied mit einem Positionserfassungsmechanismus
zur Erfassung der Betriebsposition eines beweglichen Körpers vorzuschlagen,
bei dem ein gleichmäßig verteiltes
Magnetfeld zuverlässig
und stabil erzeugt werden kann.
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Diese
Aufgabe wird mit der Erfindung im Wesentlichen durch die Merkmale
des Anspruchs 1 gelöst.
Hierbei wird anstelle eines ringförmigen Magneten, der um den
Außenumfang
des beweglichen Körpers
angeordnet ist, eine neue Magnetvorrichtung eingesetzt.
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Vorteilhafte
Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
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Gemäß einer
bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung wird ein Stellglied mit
einem Positionserfassungsmechanismus vorgeschlagen, wobei das Stellglied
ein Gehäuse,
einen beweglichen Körper und
eine sich synchron in dem Gehäuse
bewegende magnetische Vorrichtung, sowie einen an dem Gehäuse angebrachten
Magnetsensor zur Erfassung der Position des Kolbens durch Erfassung
des Magnetfeldes der Magnetvorrichtung aufweist. Die Magnetvorrichtung
umfasst ein Paar magnetischer Joche und einen zwischen den Jochen
angeordneten Permanentmagneten. Der Magnet ist so angeordnet, dass
der Nord- und Südpol jeweils
zu den Jochen an beiden Seiten gerichtet sind.
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Vorzugsweise
haben die Joche der Magnetvorrichtung eine Kreisform und eine Vielzahl
von Permanentmagneten ist um die Mittelachse der Joche angeordnet,
wobei die magnetischen Pole mit gleicher Orientierung ausgerichtet
sind.
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In
Weiterbildung der Erfindung haben die Joche die gleiche Größe, Form
und magnetischen Eigenschaften.
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Vorzugsweise
wird der Magnet durch einen nicht-magnetischen Halter gehalten,
welcher zwischen dem Paar von Jochen sandwichartig aufgenommen ist.
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Der
bewegliche Körper
ist erfindungsgemäß ein durch
Druckfluid angetriebener Kolben, wobei die Magnetvorrichtung koaxial
und einstückig
mit dem Kolben vorgesehen ist.
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Vorzugsweise
ist der Kolben an seiner axialen Mitte in zwei Kolbenabschnitte
unterteilt, und die Magnetvorrichtung ist zwischen den Kolbenabschnitten
angeordnet.
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Gemäß einer
bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist die Magnetvorrichtung,
die das Magnetfeld zur Positionserfassung erzeugt, ein Paar von
Jochen und ein Permanentmagnet. Dadurch kann ein Magnetfeld mit
gleichförmiger
Verteilung stabil erzeugt werden. Eine Magnetvorrichtung mit einer
Größe und magnetischen
Eigenschaften, die am besten auf ein Stellglied abgestellt sind,
kann einfach aufgebaut werden, indem lediglich eine geeignete Größe von Jochen,
Zahl von Magneten und deren Anordnung ausgewählt wird. Dadurch entfällt die Notwendigkeit
der Herstellung verschiedener Arten ringförmiger Magneten mit unterschiedlichen
Größen und
magnetischen Eigenschaften mit vielen Formen und deren Verwaltung.
Dadurch können
die Produktionskosten und die Verwaltungskosten der Magneten wesentlich
reduziert werden, so dass ein preiswertes Produkt hergestellt werden
kann.
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Weiterbildungen,
Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten
der Erfindung ergeben sich auch aus der nachfolgenden Beschreibung
eines Ausführungsbeispieles
und der Zeichnung. Dabei bilden alle beschriebenen und/oder bildlich
darge stellten Merkmale für
sich oder in beliebiger Kombination den Gegenstand der Erfindung,
unabhängig
von ihrer Zusammenfassung in den Ansprüchen oder deren Rückbeziehung.
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Kurze Beschreibung
der Zeichnungen
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1 ist
eine perspektivische Ansicht eines Zylinders gemäß einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung,
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2 ist
ein Schnitt durch den Zylinder gemäß 1,
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3 ist
ein Schnitt durch den Zylinder entlang der Linie III-III in 2,
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4 ist
eine perspektivische Explosionsdarstellung des Zylinders gemäß 1,
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5(a) ist eine perspektivische Ansicht
einer Magnetvorrichtung gemäß einer
Ausführungsform
der Erfindung bei der Verwendung in einem Versuch,
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5(b) ist eine perspektivische Ansicht
einer Vergleichsmagnetvorrichtung, die in dem Versuch eingesetzt
wird,
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6 ist
eine Darstellung der Verteilung des Magnetfeldes als Ergebnis der
Versuche.
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Detaillierte
Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform
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Die 1 bis 4 zeigen
einen hydraulischen Zylinder als Stellglied mit einem Positionserfassungsmechanismus
gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegen den Erfindung. Der Zylinder umfasst ein Zylindergehäuse 10 mit
einer im Wesentlichen rechteckigen Außenform. Der Zylinder hat einen
Aufbau, bei dem ein beweglicher Kolben 12 in einer zylindrischen
Bohrung 11 aufgenommen ist, die sich entlang der Achse
L in dem Gehäuse 10 erstreckt,
so dass der Kolben 12 entlang der Achse L gleiten kann.
Eine sich von dem Kolben 12 entlang der Achse L erstreckende
Stange 13 erstreckt sich durch eine Stangenabdeckung 15 an
einem Ende des Zylindergehäuses 10 nach
außen.
Der Zylinder weist einen Positionserfassungsmechanismus zur Erfassung
der Betriebsposition des Kolbens 12 auf. Der Positionserfassungsmechanismus
umfasst eine magnetische Vorrichtung 16, die als zu erfassendes Objekt
dient und an dem Kolben 12 befestigt ist, und einen Magnetsensor 17,
der an dem Gehäuse 10 angebracht
ist.
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An
den vier Ecken des Gehäuses 10 ist
jeweils eine Bolzenöffnung 19 für einen
Bolzen zur Befestigung des Zylinders in Richtung der Achse L ausgebildet.
Zwei Sensorbefestigungsnuten 20 zur Befestigung des Magnetsensors 17 sind
in jeder der vier Seiten des Gehäuses 10 an
Positionen nahe den beiden Enden der jeweiligen Seite und parallel
zu der Achse L des Zylinders ausgebildet. In jeder der Nuten 20 kann
der Magnetsensor 17 angebracht werden. Die Sensorbefestigungsnuten 20 können in
einer oder zwei gegenüberliegenden
Seiten vorgesehen sein. Die Mitte einer Seite hat eine dicke Wand 21, die
sich entlang der Achse L erstreckt und in der zwei Anschlussöffnungen 22a, 22b vorgesehen
sind.
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Eine
Kopfabdeckung 14 ist luftdicht an dem an den Kopf angrenzenden
Ende der Zylinderbohrung 11 in dem Gehäuse 10 angebracht.
Die Stangenabdeckung 15 ist über ein Dichtelement 25 luftdicht
an dem gegenüberliegenden
Ende angrenzend an die Stange 13 eingesetzt und wird durch
einen Haltering 26, der an dem Gehäuse 10 befestigt wird, gehalten.
Die Stange 13 tritt durch die Stangenabdeckung 15 hindurch,
wobei sie durch ein Lager 27 und eine Stangen dichtung 28 gleitend
gehalten wird. Das Bezugszeichen 29 bezeichnet eine Mutter
zur Befestigung einer Spannvorrichtung an dem Ende der Stange 13.
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Die
zylindrische Bohrung 11 ist durch eine Kolbendichtung 31,
die um den Außenumfang
des Kolbens 12 angebracht ist, in eine kopfseitige Druckkammer 32a zwischen
dem Kolben 12 und der Kopfabdeckung 14 und eine
stangenseitige Druckkammer 32b zwischen dem Kolben 12 und
der Stangenabdeckung 15 unterteilt. Die Druckkammern 32a und 32b kommunizieren
mit einem der beiden Anschlüsse 22a bzw. 22b.
Druckfluid, bspw. Luft, wird abwechselnd zu/von den beiden Druckkammern 32a und 32b über die
Anschlüsse 22a bzw. 22b zugeführt bzw.
abgeführt,
so dass sich der Kolben 12 hin und her bewegt und die Stange 13 aus-
und einfährt.
Um den Kolben 12 an dem Hubende anzuhalten und den Stoß zu absorbieren,
kann bei Bedarf ein Dämpfer
in der Kopfabdeckung 14 und der Stangenabdeckung 15 angebracht
werden.
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Die
Magnetvorrichtung 16 des Positionserfassungsmechanismus
ist eine Vorrichtung zur Erzeugung eines Magnetfeldes zur Positionserfassung. Die
Magnetvorrichtung 16 ist koaxial mit dem Kolben 12 angebracht.
Die Magnetvorrichtung 16 umfasst ein Paar von Jochen 35a und 35b,
die parallel auf der Achse L angeordnet sind, und einen Halter 37 zum Halten
der Magneten 36.
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Das
Paar von Jochen 35a und 35b besteht aus einer
magnetischen Substanz, die in einem Magnetfeld magnetisiert ist,
bspw. Eisen oder Nickel, und ist ringförmig ausgestaltet mit einer
zentralen Öffnung 35c.
Die beiden Joche 35a und 35b haben die gleiche
Form, Größe (Innen-
und Außendurchmesser
und Dicke) und magnetischen Eigenschaften.
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Der
Magnet 36 ist ein nicht-ringförmiger Magnet in Form einer
kurzen Säule
mit kreisförmigem Querschnitt,
die sich linear in einer Richtung erstreckt, und weist an den axial
gegenüberliegenden Enden
des Magneten den Nord- bzw. Südpol auf.
Der Querschnitt des Magneten 36 muss nicht die Form eines
Kreises haben, sondern kann bspw. auch rechteckig oder anders polygonal
geformt sein.
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Der
Halter 37 ist als Ring ausgebildet und besteht aus einer
nicht-magnetischen Substanz, bspw. Kunstharz oder Kunststoff. Der
Halter 37 wird koaxial zwischen dem Paar von Jochen 35a und 35b gehalten.
Der Halter 37 weist eine Vielzahl von Magnethaltelöchern 37a auf,
die gleichmäßig um die
Achse des Halters (oder die Achse L des Zylinders) verteilt sind. Die
Magneten 36 sind derart in die Magnethaltelöcher 37a eingesetzt,
dass die Achsen der Magnete 36 parallel zu der Achse L
des Zylinders verlaufen. Die magnetischen Nord- und Südpole aller
Magneten 36 sind jeweils in der gleichen Richtung angeordnet, so
dass die Magneten 36 gleichmäßig (mit gleichen Winkelabständen) um
die Achse L oder die zentrale Achse der Joche 35a und 35b zwischen
den Jochen 35a und 35b angeordnet sind. Dementsprechend sind
die Magneten 36 zwischen den Jochen 35a und 35b angeordnet,
wobei die magnetischen Nord- und Südpole zu den Jochen 35a bzw. 35b an
den beiden Seiten orientiert sind. Hierbei stehen vorzugsweise die
magnetischen Nord- und Südpole
jeweils in direktem Kontakt mit den Jochen 35a bzw. 35b.
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Bei
dem in der Zeichnung dargestellten Beispiel sind vier Magneten 36 mit
einem Abstand von 90° vorgesehen,
jedoch kann die Zahl der Magneten auch zwei, drei, fünf oder
mehr betragen.
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Bei
dem dargestellten Beispiel weist der Nordpol der Magneten 36 zu
dem ersten Joch 35a, und der Südpol weist zu dem zweiten Joch 35b.
Die Magneten 36 können
aber auch umgekehrt angeordnet sein.
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Die
Joche 35a und 35b und der Halter 37 können miteinander
mit Klebstoff, Schrauben oder dgl. verbunden werden. Alternativ
können
die Joche 35a und 35b und die Magnete 36 direkt
miteinander verbunden werden, so dass auf den Halter 37 verzichtet
werden kann.
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Der
Kolben 12 ist in seiner axialen Mitte in erste und zweite
ringförmige
Kolbenabschnitte 12a und 12b unterteilt. Die Magnetvorrichtung 16 ist
zwischen den Kolbenabschnitten 12a und 12b angeordnet.
Der erste Kolbenabschnitt 12a, der an den Kopf angrenzt,
ist dicker als der zweite Kolbenabschnitt 12b. Um den Umfang
des ersten Kolbenabschnitts 12a ist die Kolbendichtung 31 vorgesehen.
Ein zylindrischer Abschnitt 12c des Kolbens 12 erstreckt
sich entlang der Achse in der Mitte der Seitenfläche angrenzend an den zweiten
Kolbenabschnitt 12b. Der zylindrische Abschnitt 12c tritt
durch die zentralen Öffnungen
der Joche 35a und 35b des Halters 37 und
in Kontakt mit der Seitenfläche
des zweiten Kolbenabschnittes 12b. Ein Abschnitt 13a mit
kleinem Durchmesser an dem Basisende der Stange 13 tritt von
der Seite des zweiten Kolbenabschnittes 12b durch die zentralen Öffnungen
der Joche 35a und 35b, des Halters 37 und
des ersten Kolbenabschnittes 12a. Das Ende des Abschnittes 13a mit
kleinem Durchmesser wird mit dem ersten Kolbenabschnitt 12a verstemmt.
Dadurch werden die Stange 13, die Kolbenabschnitte 12a und 12b und
die Magnetvorrichtung 16 einstückig miteinander verbunden.
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Vorzugsweise
haben die Joche 35a und 35b und der Halter 37 solche
Außendurchmesser,
dass sie nicht in Kontakt mit dem Innenumfang der Zylinderbohrung 11 treten.
Bei der dargestellten Ausführungsform
haben die Joche 35a und 35b und der Halter 37 jeweils
etwa den gleichen Durchmesser. Dies ist aber nicht notwendig, sondern
es ist auch möglich, dass
die Joche 35a und 35b einen etwas größeren Durchmesser
aufweisen als der Halter 37.
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Der
Magnetsensor 17 besteht aus einem magnetoresistiven (magnetwiderstandsbeständigen) Element,
einem Hallelement oder eine Reed-Schalter und ist in den Sensorbefestigungsnuten 20 an
einer der Seitenflächen
des Gehäu ses 10 angebracht. Um
eine Position an einem Hubende der hin und her gehenden Bewegung
des Kolbens 12 zu erfassen, ist ein Magnetsensor 17 an
einer Position nahe einem Ende in einer Sensorbefestigungsnut 20 angebracht. Um
Positionen an beiden Hubenden des Kolbens 12 zu erfassen,
sind zwei Magnetsensoren 17 an einer Position nahe dem
einen Ende und an einer Position nahe dem anderen Ende in den beiden
Sensorbefestigungsnuten 20 angebracht.
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Bei
diesem Zylinder wird die Magnetkraft von dem Nordpol der Permanentmagneten 36 entlang der
Achse L des Zylinders erzeugt, tritt durch das Innere des Jochs 35a an
der Seite des Nordpols in Richtung der inneren und äußeren Umfänge in das andere
Joch 35b und verläuft
durch das Innere des Jochs 35b zu dem Südpol der Magneten 36.
Hierbei wird durch die Magnetkraft, die durch den Außenumfang
der Joche 35a und 35b verläuft, ein Umfangsmagnetfeld
um den Kolben 12 ausgebildet. Dieses Magnetfeld bewegt
sich mit der Bewegung des Kolbens 12, die über den
Magnetsensor 17 an dem Hubende des Kolbens 12 erfasst
wird.
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Bei
einem Experiment wurde festgestellt, dass das Magnetfeld eine im
Wesentlichen kreisförmige
Gestalt hat, die den Kolben 12 umgibt, und eine im Wesentlichen
gleichmäßige Verteilung
um dessen Umfang.
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Die 5 und 6 zeigen
die Durchführung
und die Ergebnisse des Experiments. Bei dem Versuch wurden eine
Magnetvorrichtung 16A gemäß einer Ausführungsform
der Erfindung und eine Vergleichsmagnetvorrichtung 16B vorbereitet.
Wie in 5(a) dargestellt ist, hat die
Magnetvorrichtung 36A einen Aufbau, bei dem zwei Magneten 36 mit
einem Abstand von 180° zwischen
den beiden magnetischen Jochen 35a und 35b angeordnet
sind. Wie in 5(b) gezeigt ist, hat
die Magnetvorrichtung 16B zwei Permanentmagneten 36 zwischen
zwei magnetischen Scheiben 40a und 40b, wobei
die beiden Perma nentmagneten 36 an um 180° beabstandeten
Positionen vorgesehen sind. Der Magnetsensor 17 wurde um
die Joche 35a und 35b bzw. die Scheiben 40a und 40b bewegt,
um die Punkte festzustellen, an denen der Magnetsensor 17 reagiert. 6 zeigt
eine Karte der Magnetfeldverteilung, bei der die Reaktionspunkte
verbunden sind.
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Folgende
Versuchsbedingungen wurden eingesetzt:
Verwendeter Magnet:
Erdungsmagnet
Außendurchmesser
= 5,5 mm, Länge
= 8 mm, Masse = 1,4 g (jeweils)
Joch: M18 ebene Scheibe, kleiner
Kreis, SPC-Material (Eisen)
Außendurchmesser = 29,6 mm, Innendurchmesser
= 19,5 mm, Dicke = 2 mm
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Wie
sich aus den Versuchsergebnissen in 6 ergibt,
ist bei der Magnetvorrichtung 16B ohne Joche, wie durch
die Magnetverteilung Gb gezeigt, das Magnetfeld um die beiden Magneten 36 oder
an der Position auf der geraden Linie, die die beiden Magnete 36 verbindet,
und in der Nähe
sehr stark, an den anderen Positionen aber schwach. Bei der Magnetvorrichtung 16A mit
den Jochen 35a und 35b, wie durch die Magnetverteilung
Ga gezeigt, besteht dagegen ein kreisförmiges Magnetfeld um die Joche 35a und 35b mit
einer im Wesentlichen gleichmäßigen Magnetfeldverteilung über den
Umfang.
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Somit
ermöglicht
die Kombination des Paares von Jochen 35a und 35b und
mehrerer Permanentmagneten 36 eine stabile Erzeugung eines
Magnetfeldes mit gleichmäßiger magnetischer
Verteilung. Die Stärke
des Magnetfeldes kann beliebig gesteuert werden, indem die Zahl
der Magneten 36 geändert wird.
Der Bereich, in dem das Magnetfeld wirkt, kann beliebig variiert
werden, indem die Außendurchmesser
der Joche 35a und 35b geändert werden. Dementspre chend
kann eine Magnetvorrichtung 16 mit einer Magnetkraft und
magnetischen Eigenschaften, die am besten für die Modelle und Formen von
Stellgliedern geeignet sind, einfach erreicht werden, indem einfach
die Größe der Joche 35a und 35b und die
Zahl und Anordnung der Magneten 36 geändert wird. Da lediglich eine
Art von üblicherweise
verwendeten Stabmagneten eingesetzt werden kann, besteht außerdem keine
Notwendigkeit, verschiedene Arten von ringförmigen Magneten mit unterschiedlichen
Größen und
magnetischen Eigenschaften mit verschiedenen Formen herzustellen
und diese zu verwalten. Dadurch können die Herstellungs- und Verwaltungskosten
für die
Magneten wesentlich reduziert werden, so dass preiswerte Produkte
produziert werden können.
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Da
die Magnetvorrichtung 16 anstelle der bekannten ringförmigen Magneten
verwendet werden kann, ist sie mit bekannten Vorrichtungen kompatibel.
Somit kann der gleiche Magnetsensor eingesetzt werden wie bei bekannten
Vorrichtungen.
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Die
Magnetvorrichtung 16 kann entweder an dem kopfseitigen
Ende oder dem stangenseitigen Ende des Kolbens 12 angebracht
werden. Alternativ kann die Magnetvorrichtung 16 an einer
beliebigen Position getrennt von dem Kolben 12, bspw. an
einer Position auf der Stange 13 angeordnet werden. Außerdem kann
die Magnetvorrichtung 16 an einer Position vorgesehen werden,
die nicht koaxial zu dem Kolben 12 und der Stange 13 ist.
Bspw. kann die Magnetvorrichtung 16 in einer Magnetkammer
vorgesehen werden, die an einer Position nahe der Zylinderbohrung 11 angeordnet
ist und sich parallel zu der Achse L des Zylinders erstreckt. Die
Magnetvorrichtung 16 und die Stange 13 werden
mit einem Kupplungsmechanismus, bspw. einer Welle, verbunden, so
dass sich die Magnetvorrichtung 16 synchron mit dem Kolben 12 bewegt.
Obwohl in diesem Fall die Achse L des Zylinders und die Achse der
Magnetvorrichtung 16 nicht übereinstimmen, bewegt sich
die Magnetvorrichtung 16 wie bei der vorhergehenden Ausführungsform
entlang der Achse L des Zylinders.
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Wenn
der Kolben 12 oder dgl. nicht durch die Mitte der Joche 35a und 35b und
des Halters 37 der Magnetvorrichtung 16 hindurchtritt,
können
die Joche 35a und 35b und der Halter 37 auch
als Scheibe ohne zentrale Öffnung
ausgebildet werden. In diesem Fall kann ein einzelner Magnet 36 koaxial
zwischen einem Paar von Kernen angeordnet werden.
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Bei
der dargestellten Ausführungsform
ist der Magnet 36 als gerader und kurzer säulenförmiger Magnet
ausgebildet. Der Magnet kann aber auch eine ringförmige Gestalt
(einschließlich
eines Zylinders) aufweisen. Der ringförmige Magnet wird entgegen
dem Stand der Technik nicht um den Außenumfang des Kolbens 12 angeordnet.
Dementsprechend kann ein geeigneter Magnet ausgewählt werden, ohne
direkt von der Größe und Form
des Kolbens 12 und der Zylinderbohrung 11 abhängig zu
sein. Dementsprechend besteht anders als bei den bekannten ringförmigen Magneten,
die um den Außenumfang des
Kolbens 12 angeordnet werden, kein Herstellungs- und Verwaltungsproblem.
Der ringförmige
Magnet kann ebenfalls koaxial zwischen einem Paar von Kernen angeordnet
werden.
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Bei
der oben beschriebenen Ausführungsform
sind die Sensorbefestigungsnuten 20 in der Außenfläche des
Gehäuses 10 ausgebildet,
das eine im Wesentlichen rechteckige Außenform hat. Das Gehäuse kann
aber auch zylinderförmig
gestaltet werden. In diesem Fall kann die Sensorbefestigung über Zugstangen
erfolgen, die eine Kopfabdeckung und eine Stangenabdeckung zum Verschließen der
beiden Gehäuseenden
verbinden, und an denen die Magnetsensoren gehalten werden können.
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Die
Zylinderbohrung 11 und der Kolben 12 müssen nicht
unbedingt kreisförmig
sein, sondern können
auch eine elliptische Form haben. In diesem Fall sind auch die Joche
und der Halter der Magnetvorrichtung 16 elliptisch geformt.
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Das
Stellglied mit dem Positionserfassungsmechanismus muss nicht notwendigerweise
der oben beschriebene hydraulische Zylinder sein, sondern es können auch
bewegliche Körper
vorgesehen sein, die durch elektromagnetische Kraft, Fluiddruck oder
mechanische Kraft angetrieben werden, bspw. eine Klemme mit einem
Zylindermechanismus, Elektromagnetventile oder Schaltventile sein.
Bei Elektromagnetventilen ist der bewegliche Körper als Objekt der Positionserfassung
eine Spule zum Schalten eines Kanals oder ein Steuerkolben zum Antreiben
der Spule. Dementsprechend wird die Magnetvorrichtung an der Spule
oder dem Steuerkolben angebracht, und der Magnetsensor ist an einem
Gehäuse, das
diese Elemente aufnimmt, befestigt.