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Technisches
Gebiet
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich allgemein auf eine Befestigung
für einen
Positionssensor und insbesondere auf eine Zylinderanordnung mit
einem daran montierten Positionssensor.
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Hintergrund
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Hydraulikzylinder
mit ausdehnbarer Kammer mit bewegbaren Kolben-Stangen-Anordnungen darin werden weithin
in industriellen Maschinen, Erdbewegungsmaschinen und Materialhandhabungsmaschinen
und derartigen Fahrzeugen verwendet. Es kann vorteilhaft sein, wenn
eine solche Maschine oder ein Fahrzeug ein automatisches Steuersystem
zur automatischen Steuerung des Ausfahrens oder Einfahrens einer
Kolben-Stangen-Anordnung
innerhalb eines Hydraulikzylinders aufweist, so dass teilweise oder
vollständig
automatische Arbeitsvorgänge
ausgeführt
werden können.
Bei einer Art eines automatischen Steuersystems kann ein Positionssensor
an einem Hydraulikzylinder angebracht werden, um die Position der
Kolben-Stangen-Anordnung
innerhalb des Zylinders zu bestimmen. Eine Herausforderung bei der
Anwendung eines solchen Positionssensors ist die Erzeugung einer
robusten, genauen und bezahlbaren Befestigung und eines Befestigungsverfahrens
zur Koppelung des Positionssensors mit dem Hydraulikzylinder.
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Die
internationale Patentanmeldung Nr. PCT/FI93/000285, internationale
Veröffentlichung
Nr. WO 95/01510 offenbart einen Hydraulikzylinder mit Mitteln zur
Bestimmung der Position einer Kolbenstange relativ zu einer Zylinderhülse. Die
Mittel bestehen aus (i) optisch zu lesenden Zeichen, die auf der
Oberfläche
der Kolbenstange vorgesehen sind, und (ii) einer Lesevorrichtung
zum Lesen der Zeichen. Die Lesevorrichtung wird an der Zylinder hülse getragen
und ist in einer mechanisch geschützten Struktur positioniert,
die einen Teil des abdichtenden/lagernden Endstückes des Zylinders bildet.
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Das
US-Patent 5 455 509, das an Semura u. a. ausgegeben wurde, offenbart
eine Vorrichtung zur Befestigung eines Positionsdetektionssensors
an einem Hydraulikzylinder. Semura offenbart eine Kolbenstange mit
einer magnetischen Skala, die auf seiner Außenseite gebildet wird, und
einen magnetischen Sensor, der an einem Zylinderkopf in der Nähe der magnetischen
Skala montiert wird, um die magnetische Skala zu detektieren und
die Position der Kolbenstange zu bestimmen. Der Sensor ist an einem
Block montiert, und der Block ist am Kopf des Zylinders durch eine
Vielzahl von Bolzen bzw. Schrauben montiert.
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Frühere Sensorbefestigungsvorrichtungen und
Befestigungsverfahren können
verbessert werden, in dem man bessere Anordnungen und Verfahren
vorsieht, um einen Sensor in ordnungsgemäßer Ausrichtung mit detektierbaren
Merkmalen zu montieren, die an der Stange einer Zylinderanordnung gebildet
werden. Wenn beispielsweise (i) detektierbare Merkmale entlang der
Länge eines
Stangengliedes angeordnet sind (ii) das Stangenglied in einer vorbestimmten
Drehorientierung innerhalb des Zylinderkörpers montiert ist und (iii)
ein Sensor in einer vorbestimmten Orientierung an einem Kopf- oder Stopfbuchsenglied
montiert ist, muss das Stopfbuchsenglied in einer vorbestimmten
Drehorientierung relativ zum Zylinderkörper montiert werden, damit
der Sensor ordnungsgemäß in Drehrichtung
mit den detektierbaren Merkmalen der Stange ausgerichtet ist. Wenn
jedoch ein mit Gewinde versehenes Stopfbuchsenglied in ein mit Gewinde
versehenes Ende eines Zylinderkörpers
geschraubt ist, wird das mit Gewinde versehene Stopfbuchsenglied
typischerweise sehr fest in das Ende des Zylinderkörpers geschraubt,
so dass ein Reibungseingriff zwischen einem Flanschteil des Stopfbuchsengliedes
und dem Ende des zylindrischen Körpers
erzeugt wird. Der Reibungseingriff erzeugt eine Reibungskraft, die
ausreicht, um das Stopfbuchsenglied an einer Position relativ zum
Zylinderkörper
während
des Betriebs der Zylinderanordnung zu halten. Die letztendliche
Drehposition des Stopfbuchsengliedes relativ zum Zylinderkörper (und
relativ zu den detektierbaren Merkmalen der Stange) ist oft schwierig
vorherzusagen oder vorher zu bestimmen, da (i) die letztendliche
Position des Stopfbuchsengliedes relativ zum Zylinderkörper schließlich von
der Anordnung der Gewindegänge
auf dem Stopfbuchsenglied relativ zu dessen Flanschteil und relativ
zu den Gewindegängen
des zylindrischen Körpers
abhängen
wird, und weil (ii) es oft schwierig und/oder teuer ist, mit Gewinde
versehene Stopfbuchsenglieder und mit Gewinde versehene Zylinderkörper herzustellen,
so dass die Gewindegänge
davon in konsistenter Weise angeordnet sind und genauso im Eingriff
sind wie erwünscht.
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Weiterhin
können
frühere
Sensorbefestigungsvorrichtungen und Befestigungsverfahren verbessert
werden, in dem man bessere Anordnungen und Verfahren vorsieht, um
die Anordnung eines Sensors mit detektierbaren Merkmalen auf einer
Zylinderanordnung während
des Betriebs der Zylinderanordnung zu halten.
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Die
vorliegende Erfindung ist darauf gerichtet, eines oder mehrere der
Probleme oder der Nachteile zu überwinden,
die mit früheren
Sensorbefestigungsvorrichtungen und Befestigungsverfahren assoziiert
sind.
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Zusammenfassung
der Erfindung
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Gemäß eines
Aspektes der vorliegenden Erfindung ist eine Zylinderanordnung vorgesehen.
Die Zylinderanordnung kann einen Zylinderkörper mit einer in Längsrichtung
angeordneten Zylinderkammer darin aufweisen, und mit einer Zylinderöffnung in dem
Zylinderkörper,
wobei die Zylinderöffnung
die Zylinderkammer schneidet. Die Zylinderanordnung kann weiter
ein Stopfbuchsenglied mit einer Stangenöffnung darin aufweisen. Das
Stopfbuchsenglied ist dabei innerhalb der Zylinderkammer des Zylinderkörpers angeordnet,
wobei das Stopfbuchsenglied eine Stopfbuchsenöffnung darin aufweist, wobei
die Stopfbuchsenöffnung
die Stangenöffnung
schneidet, und wobei die Stopfbuchsenöffnung im wesentlichen in Ausrichtung
mit der Zylinderöff nung
ist. Die Zylinderanordnung kann auch ein Stangenglied aufweisen,
welches bewegbar innerhalb der Zylinderkammer und der Stangenöffnung angeordnet
ist, und einen Positionssensor, der innerhalb der Zylinderöffnung und/oder
der Stopfbuchsenöffnung
angeordnet ist.
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Gemäß einem
weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung ist eine Zylinderanordnung
vorgesehen. Die Zylinderanordnung kann einen Zylinderkörper mit
einer in Längsrichtung
angeordneten Zylinderkammer darin aufweisen, weiter mit einem ersten
Gewindebereich auf dem Zylinderkörper
und mit einer Zylinderöffnung
in dem Zylinderkörper,
wobei die Zylinderöffnung
die Zylinderkammer schneidet. Die Zylinderanordnung kann weiter
ein Dichtungshalteglied bzw. Stopfbuchsenglied mit einer Stangenöffnung darin
aufweisen, wobei das Stopfbuchsenglied innerhalb der Zylinderkammer
des Zylinderkörpers angeordnet
ist, wobei das Stopfbuchsenglied einen zweiten Gewindebereich auf
dem Stopfbuchsenglied besitzt, wobei der zweite Gewindebereich verschraubbar
mit dem ersten Gewindebereich des Zylinderkörpers in Eingriff ist. Die
Zylinderanordnung kann weiter ein Stangenglied aufweisen welches
bewegbar innerhalb der Zylinderkammer des Zylinderkörpers und
der Stangenöffnung
des Stopfbuchsengliedes angeordnet ist, wobei die Stange ein oder mehrere
detektierbare Merkmale besitzt, die entlang der Länge des
Stangengliedes angeordnet sind; weiter einen Positionssensor, der
an dem Zylinderkörper und/oder
dem Stopfbuchsenglied angebracht ist und in allgemeiner Ausrichtung
mit einem Pfad des einen oder der Vielzahl von detektierbaren Merkmalen
angeordnet ist, wobei der Positionssensor betreibbar ist, um ein
oder mehrere detektierbare Merkmale zu detektieren; und ein Zapfenglied,
welches innerhalb der Zylinderöffnung
angeordnet ist und mit dem Stopfbuchsenglied in Eingriff steht,
wobei das Zapfenglied dahingehend betreibbar ist, dass es im wesentlichen
in Drehrichtung das Stopfbuchsenglied relativ zum Zylinderkörper festlegt.
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Bei
einem weiteren Aspekt der Erfindung kann ein Verfahren zur Detektion
einer Position eines Stangengliedes einer Zylinderanordnung vorgesehen
sein. Die Zylinderanordnung kann (i) einen Zylinderkörper mit
einer in Längs richtung
angeordneten Zylinderkammer in dem Zylinderkörper und mit einer Zylinderöffnung in
dem Zylinderkörper
haben, wobei die Zylinderöffnung
die Zylinderkammer schneidet; weiter (ii) ein Stopfbuchsenglied,
welches innerhalb der Zylinderkammer angeordnet ist und eine Stangenöffnung in
dem Stopfbuchsenglied und eine Stopfbuchsenöffnung in dem Stopfbuchsenglied
aufweist, wobei die Stopfbuchsenöffnung
die Stangenöffnung
schneidet; und (iii) wobei sie ein Stangenglied besitzt, welches
bewegbar innerhalb der Zylinderkammer des Zylinderkörpers und
der Stangenöffnung
des Stopfbuchsengliedes angeordnet ist. Das Verfahren kann die Bewegung
des Stopfbuchsengliedes innerhalb der Zylinderkammer des Zylinderkörpers aufweisen,
um im wesentlichen die Stopfbuchsenöffnung des Stopfbuchsengliedes
mit der Zylinderöffnung
des Zylinderkörpers
auszurichten; weiter im wesentlichen die Befestigung des Stopfbuchsengliedes
relativ zum Zylinderkörper;
die Positionierung eines Positionssensors innerhalb der Zylinderöffnung und/oder
der Stopfbuchsenöffnung;
die Bewegung des Stangengliedes innerhalb der Stangenöffnung des
Stopfbuchsengliedes und der Zylinderkammer des Zylinderkörpers; und
den Betrieb des Positionssensors zur Detektion der Position des
Stangengliedes.
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Gemäß einem
weiteren Aspekt der Erfindung kann ein Verfahren zur Detektion der
Position eines Stangengliedes einer Zylinderanordnung vorgesehen
sein. Die Zylinderanordnung kann (i) einen Zylinderkörper mit
einer in Längsrichtung
angeordneten Zylinderkammer in dem Zylinderkörper und mit einer Zylinderöffnung in
dem Zylinderkörper
haben, wobei die Zylinderöffnung
die Zylinderkammer schneidet, (ii) weiter ein Dichtungshalteglied
bzw. Stopfbuchsenglied, welches innerhalb der Zylinderkammer angeordnet
ist und eine Stangenöffnung
in dem Stopfbuchsenglied hat, und (iii) ein Stangenglied mit einem
oder mehreren detektierbaren Merkmalen darauf hat, wobei das Stangenglied
bewegbar innerhalb der Zylinderkammer des Zylinderkörpers und
der Stangenöffnung
des Stopfbuchsengliedes angeordnet ist. Das Verfahren kann die Bewegung des
Stopfbuchsengliedes innerhalb der Zylinderkammer des Zylinderkörpers aufweisen;
weiter die Positionierung eines Positionssensors in einer Öffnung des Stopfbuchsengliedes;
im wesentlichen die Ausrichtung des Positionssensors mit einem Pfad
von einem oder mehreren detektierbaren Merkmalen des Stangengliedes;
im wesentlichen die Festlegung des Stopfbuchsengliedes relativ zum
Spitzenkörper über ein
Zapfenglied, welches (i) innerhalb der Zylinderöffnung des Zylinderkörpers angeordnet
ist und welches (ii) in Eingriff mit dem Stopfbuchsenglied angeordnet
ist; weiter die Bewegung des Stangengliedes innerhalb der Stangenöffnung des
Stopfbuchsengliedes und der Zylinderkammer des Zylinderkörpers; und
den Betrieb des Positionssensors zur Detektion der Position des
Stangengliedes als eine Funktion von einem oder mehreren detektierbaren
Merkmalen.
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Es
sei bemerkt, dass sowohl die vorangegangene allgemeine Beschreibung
als auch die folgende detaillierte Beschreibung nur beispielhaft
und erklärend
und nicht einschränkend
für die
Erfindung sind, wie sie beansprucht wird.
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Kurze Beschreibung
der Zeichnungen
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Die
beigefügten
Zeichnungen, die in dieser Beschreibung mit vorgesehen sind und
einen Teil davon bilden, veranschaulichen beispielhafte Ausführungsbeispiele
oder Merkmale der Erfindung und dienen zusammen mit der Beschreibung
dazu, die Prinzipien der Erfindung zu erklären.
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1 ist
eine Querschnittsansicht einer Zylinderanordnung, die gemäß einem
Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung aufgebaut und betreibbar ist; und
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2 ist
eine Querschnittsansicht einer Zylinderanordnung, die gemäß einem
weiteren Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung aufgebaut und betreibbar ist.
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Obwohl
die Zeichnungen beispielhafte Ausführungsbeispiele oder Merkmale
der vorliegenden Erfindung abbilden, sind die Zeichnungen nicht
notwendigerweise im Maßstab,
und gewisse Merkmale können übertrieben
sein, um besser die vorliegende Erfindung zu veranschaulichen und
zu erklären.
Die hier dargelegten beispielhaften Darstellungen veranschaulichen
beispielhafte Ausführungsbeispiele
oder Merkmale der Erfindung, und solche beispielhaften Ausführungen
sollen nicht als in irgendeiner Weise einschränkend für den Umfang der Erfindung
angesehen werden.
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Detaillierte
Beschreibung
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Es
wird nun im Detail auf Ausführungsbeispiele
oder Merkmale der Erfindung Bezug genommen, deren Beispiele in den
beigefügten
Zeichnungen veranschaulicht sind. Wo immer es möglich ist, werden die gleichen
Bezugszeichen oder entsprechende Bezugszeichen in den gesamten Zeichnungen
verwendet werden, um sich auf die gleichen oder entsprechenden Teile
zu beziehen.
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Mit
Bezug auf 1 weist ein beispielhaftes Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung eine Zylinderanordnung 10 mit
einem Zylinderkörper 14, mit
einem Dichtungshalteglied bzw. Stopfbuchsenglied 18, mit
einem Stangenglied 26 und mit einem Positionssensor 30 auf.
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Der
Zylinderkörper 14 sieht
eine in Längsrichtung
angeordneten Zylinderkammer 34 zur Aufnahme des Stangengliedes 26 darin
vor. Eine Stopfbuchsenöffnung 38 ist
an einem Ende 42 der Zylinderkammer 34 vorgesehen
und ist konfiguriert und angeordnet um das Stopfbuchsenglied 18 aufzunehmen
und der Zylinderkörper 14 weist
eine radial äußere Wand 14a und
eine radial innere Wand 14b auf. Gewindegänge 46a können an
der inneren Wand 14b innerhalb der Zylinderkammer 34 zum
Eingriff mit Gewindegängen 46b auf
dem Stopfbuchsenglied vorgesehen sein.
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Eine
Zylinderöffnung 50 kann
innerhalb des Zylinderkörpers 14 in
der Nähe
des Endes 42 der Zylinderkammer 34 vorgesehen
sein. Die Zylinderöffnung 50 von 1 ist
eine Durchgangsbohrung oder Öffnung,
wie beispielsweise eine im allgemeinen zylindrische Durchgangsbohrung
innerhalb des Zylin derkörpers 14,
und schneidet die Zylinderkammer 34. Die in 1 gezeigte
Zylinderöffnung 50 ist
im allgemeinen in radialer Richtung relativ zur Zylinderkammer 34 angeordnet.
Es sei bemerkt, dass die Zylinderöffnung 50 in einer
im wesentlichen vorbestimmten Position an dem Zylinderkörper 14 angeordnet
sein kann. Ein innerer Teil der Zylinderöffnung 50 kann einen
Gewindebereich 54a darauf haben, um mit gegenüberliegenden
Gewindegängen 54b auf
einem Sensorkörper
oder Sensorgehäuse 58 in Eingriff
zu kommen, welches den Sensor 30 umschließt. Es sei
bemerkt, dass, wenn ein Sensorgehäuse 58 nicht vorhanden
ist, damit zusammenpassende Gewindegänge 54b an dem Sensor 30 selbst angeordnet
sein könnten.
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Wiederum
mit Bezug auf 1 kann ein im allgemeinen zylindrisches
Stopfbuchsenglied 18 innerhalb der Stopfbuchsenöffnung 38 und
der Zylinderkammer 34 des Zylinderkörpers 14 angeordnet sein
und kann dichtend mit der inneren Wand 14b des Zylinderkörpers 14 ausgerichtet
sein. Das Stopfbuchsenglied 18 hat eine Stangenöffnung darin,
wie beispielsweise eine längs
verlaufende Durchgangsbohrung 70, die zur gleitenden Aufnahme
des Stangengliedes 26 konfiguriert ist. Eine radial äußere Oberfläche 74 des
Stopfbuchsengliedes 18 kann Gewindegänge 46b zum Eingriff
der Gewindegänge 46a der
inneren Wand 14b des Zylinderkörpers 14 vorsehen.
Eine Dichtungsnut 78 kann auch entlang der Außenfläche des
Stopfbuchsengliedes 18 vorgesehen sein, und eine Dichtung 82 kann
darin vorgesehen sein, um einen dichtenden Eingriff zwischen dem Stopfbuchsenglied 18 und
der inneren Wand 14b des Zylinderkörpers 14 sicherzustellen.
Nuten 86, 90, 94, 98 können entlang
einer inneren Wand 102 des Stopfbuchsengliedes 18 vorgesehen
sein, um jeweils einen Abnutzungsring 106, eine Pufferdichtung 110, eine
Stangendichtung 114 und eine Abstreiferdichtung 118 im
Sitz aufzunehmen. Es sei bemerkt, dass die Dichtungen 114, 118 konfiguriert
sein können,
um mit der Außenfläche der
Stange 26 in Eingriff zu kommen, um den Bereich entlang
der Stange 26 zwischen den zwei Dichtungen 114, 118 frei
von Schmutz oder anderen Substanzen zu halten, die mit dem Betrieb
des Sensors 30 in Gegenwirkung treten könnten. Das Stopfbuchsenglied 18 kann
einen Flanschteil 122 besitzen, der außerhalb der Stopfbuchsenöff nung 38 des
Zylinderkörpers 14 angeordnet
ist und sich radial nach außen
erstreckt, beispielsweise radial über die innere Wand 14b des
Zylinderkörpers 14 hinaus.
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Eine
Stopfbuchsenöffnung 126 kann
innerhalb des Stopfbuchsengliedes 18 vorgesehen sein. Die
Stopfbuchsenöffnung 126 der 1 bildet
eine Sensoröffnung
innerhalb des Stopfbuchsengliedes 18 zur Aufnahme des Sensors 30.
Die Stopfbuchsenöffnung 126 ist
im allgemeinen in radialer Richtung relativ zur Zylinderkammer 34 angeordnet
und schneidet die Stangenöffnung 70 des
Stopfbuchsengliedes 18. Die Stopfbuchsenöffnung 126 kann
im wesentlichen in Drehrichtung und in Längsrichtung ausgerichtet in
der Zylinderöffnung 50 angeordnet sein,
so dass der Sensor 30 in die Zylinderöffnung 50 und die
Stopfbuchsenöffnung 126 eingeführt werden kann.
In dem Ausführungsbeispiel
der 1 ist die Stopfbuchsenöffnung 126 eine im
allgemeinen zylindrische Durchgangsbohrung in dem Stopfbuchsenglied 18 und
hat eine größere Querschnittsfläche als die
Zylinderöffnung 50.
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Das
Stangenglied 26 ist verschiebbar innerhalb der Stangenöffnung 70 des
Stopfbuchsengliedes 18 angeordnet und ist bewegbar innerhalb
der Zylinderkammer 34 des Zylinderkörpers 14 angeordnet,
wobei das Stangenglied 26 betriebsmässig mit einem (nicht gezeigten)
Kolben verbunden sein kann, wie es in der Technik bekannt ist, um
eine Kolben-Stangen-Anordnung zu bilden. Eines oder mehrere detektierbare
Merkmale 174, wie beispielsweise eine Strichcode-Markierung,
kann bzw. können
in einer im wesentlichen vorbestimmten Drehorientierung entlang
der Länge
der Stange 26 angeordnet sein. Es sei bemerkt, dass das
Stangenglied 26 und daher die detektierbaren Merkmale 174 in
einer im wesentlichen vorbestimmten Drehorientierung relativ zum
Zylinderkörper 14 angeordnet
sein können,
und insbesondere relativ zur Zylinderöffnung 50, so dass
der Pfad der detektierbaren Merkmale 174 im wesentlichen
in Drehrichtung mit der Zylinderöffnung 50 ausgerichtet
sein wird. Es sei weiter bemerkt, dass bei einem Ausführungsbeispiel
eine im allgemeinen kleine oder in anderer Weise unwichtige Drehung
des Stangengliedes 26 relativ zum Zylinderkörper 14 zulässig sein
kann, solange ein Pfad der detektierbaren Merkmale 174 im
wesentlichen in Drehrichtung mit der Zylinderöffnung 50 ausgerichtet
bleibt, auch wenn das Stangenglied 26 in einer im wesentlichen
vorbestimmten Drehorientierung relativ zum Zylinderkörper 14 angeordnet
sein kann.
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Wie
in 1 gezeigt, ist der Positionssensor 30 an
dem Zylinderkörper 14 im
allgemeinen in Ausrichtung mit dem Pfad des einen oder der Vielzahl von
detektierbaren Merkmale 174 montiert. Der Sensor 30 kann
betreibbar sein, um das eine oder die Vielzahl von detektierbaren
Merkmalen 174 zu detektieren und darauf ansprechend ein
Signal zu erzeugen, welches die Position der Stange 26 als
eine Funktion des einen oder der Vielzahl von detektierbare Merkmalen 174 anzeigt.
Bei dem Ausführungsbeispiel
der 1 ist der Sensor 30 innerhalb eines Sensorgehäuses 58 umschlossen,
er ist innerhalb der Zylinderöffnung 50 und
der Stopfbuchsenöffnung 126 angeordnet
und er ist daher im wesentlichen in Ausrichtung mit der Zylinderöffnung 50 und
der Stopfbuchsenöffnung 126 angeordnet.
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Mit
Bezug auf 2 weist ein alternatives Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung eine Zylinderanordnung 10' mit einem Zylinderkörper 14', weiter einem
Dichtungshalteglied bzw. Stopfbuchsenglied 18', einem Stangenglied 26 und
einem Positionssensor 30 auf. Die Elemente des Ausführungsbeispiels
der 2 sind im allgemeinen wie die Elemente, die oben
mit Bezug auf 1 beschrieben wurden, wobei
die allgemeinen Ausnahmen unten beschrieben werden.
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Die
in 2 gezeigte Zylinderöffnung 50' ist konfiguriert,
um eine Einstellschraube 194 zu halten. Beispielsweise
können
die Gewindegänge 54a' innerhalb der
Zylinderöffnung 50' zum Eingriff
mit damit zusammenpassenden Gewindegängen 54b' vorgesehen
sein, die an der Außenfläche der
Einstellschraube 194 ausgeformt sind, die innerhalb der
Zylinderöffnung 50' angeordnet
ist, um als ein Zapfenglied mit Bezug zum Zylinderkörper 14' und zum Stopfbuchsenglied 18' zu wirken.
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Das
Stopfbuchsenglied 18',
dass in 2 gezeigt ist, weist einen Zapfenschlitz 182 darin
auf. Der Zapfenschlitz 182 ist im wesentlichen in Drehrichtung
und in Längsrichtung
ausgerichtet innerhalb der Zylinderöffnung 50' angeordnet,
so dass die Einstellschraube 194 in die Zylinderöffnung 50' eingeführt werden
kann, um mit dem Zapfenschlitz 182 in Eingriff zu kommen.
In dem Ausführungsbeispiel
der 2 ist der Zapfenschlitz 182 eine in Längsrichtung angeordnete
Nut an dem Stopfbuchsenglied 18' und ist in Längsrichtung länger als
der Durchmesser der Zylinderöffnung 50'.
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Eine
Stopfbuchsenöffnung,
wie beispielsweise eine im allgemeinen zylindrische Durchgangsbohrung 126' kann innerhalb
des Flanschteils 122' des Zapfengliedes 18' geformt werden,
um eine Sensoröffnung
zur Aufnahme eines Sensors 30 zu bilden. Die Stopfbuchsenöffnung 126' der 2 ist
im allgemeinen in einer radialen Richtung relativ zur Zylinderkammer 34 angeordnet
und schneidet die Stangenöffnung 70 des
Stopfbuchsengliedes 18'.
Die Stopfbuchsenöffnung 126' kann im wesentlichen
in Drehausrichtung mit der Zylinderöffnung 50' angeordnet
sein. Es sei bemerkt, dass die Stopfbuchsenöffnung 126' im wesentlichen
in einer vorbestimmten Position an dem Stopfbuchsenglied 18' mit Bezug zum
Zapfenschlitz 182 angeordnet sein kann. Ein innerer Teil
der Stopfbuchsenöffnung 126' kann einen Gewindebereich 204a darauf
zum Eingriff mit zusammenpassenden Gewindegängen 54b am Sensorkörper oder
Sensorgehäuse 58 haben,
der bzw. das den Sensor 30 umschließt. Es sei bemerkt, dass, wenn ein
Sensorgehäuse 58 fehlt,
die damit zusammenpassenden Gewindegänge 54b am Sensor 30 selbst angeordnet
sein könnten.
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Eine
Nut 98' kann
entlang der inneren Wand 102 des Stoffbuchsengliedes 18' vorgesehen
sein, um eine Abstreiferdichtung 118' darin aufzusetzen. Es sei bemerkt,
dass Dichtungen 114, 118' konfiguriert sein könnten, um
die Außenfläche der
Stange 26 in Eingriff zu bringen, um den Bereich entlang
der Stange 26 zwischen den zwei Dichtungen 114, 118' frei von Schmutz
oder anderen Substanzen zu halten, die mit dem Betrieb des Sensors 30 in
Gegenwirkung treten könnten.
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Industrielle
Anwendbarkeit
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Die
vorliegende Erfindung sieht eine kostengünstige und robuste Sensorbefestigung
vor, die betreibbar ist, um genau einen Positionssensor an einem
Hydraulikzylinder zu montieren.
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Mit
spezieller Bezugnahme auf 1 können die
Zylinderanordnungen 10, 10' der 1 und 2 montiert
werden, in dem man das Stangenglied 26 durch die Stangenöffnung 70 des
Stopfbuchsengliedes 18 setzt, so dass die Pufferdichtung 110 und
die Stangendichtung 114 einen Dichtungseingriff zwischen
dem Stangenglied 26 und dem Stopfbuchsenglied 18 vorsehen.
Das Stangenglied 26 kann in die Zylinderkammer 34 des
Zylinderkörpers 14 eingesetzt
werden und kann in einer im wesentlichen vorhergesagten Rotationsorientierung
relativ zum Zylinderkörper 14 gedreht
werden. Das Stopfbuchsenglied 18 kann in Längsrichtung
in die Stopfbuchsenöffnung 38 und
die Zylinderkammer 34 des Zylinderkörpers 14 bewegt werden,
und zwar über
eine Drehung des Stopfbuchsengliedes 18 relativ zum Zylinderkörper 14 und über einen
Eingriff der Gewindegänge 46a, 46b,
so dass die Dichtung 82 in Dichtungseingriff zwischen der
Außenfläche 74 des
Stopfbuchsengliedes 18 und der Innenwand 14b des
Zylinderkörpers 14 gehalten
wird. Nachdem das Stopfbuchsenglied 18 ausreichend in den
Zylinderkörper 14 eingeschraubt
ist, um einen Dichtungseingriff zwischen dem Stopfbuchsenglied 18 und
der inneren Wand 14b des Zylinderkörpers 14 (über die
Dichtung 82) zu erzeugen, kann das Stopfbuchsenglied 18 weiter
mit Bezug zum Zylinderkörper 14 gedreht
werden, bis die Stopfbuchsenöffnung 126 im
wesentlichen in Drehrichtung mit der Zylinderöffnung 50 ausgerichtet
ist (und in Längsrichtung
in dem Ausführungsbeispiel
der 1 ausgerichtet ist). Da die Stopfbuchsenöffnung 126 der 1 eine
größere Querschnittsfläche hat
als die Zylinderöffnung 50, kann
das Stopfbuchsenglied 18 der 1 in den
Zylinderkörper 14 geschraubt
werden, so dass die Stopfbuchsenöffnung 126 und
die Zylinderöffnung 50 im
wesentlichen beide in Drehrichtung und in Längsrichtung ausgerichtet sind,
auch wenn die zusammenpassenden Ge windegänge 46a, 46b nicht
gemäß einer
extremen Toleranz maschinell bearbeitet sind.
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Wiederum
mit Bezug auf das Ausführungsbeispiel
der 1 können
der Sensor 30 und das Sensorgehäuse 58 in die Zylinderöffnung 50 geschraubt
werden, und zwar über
die Gewindegänge 54a an
der Zylinderöffnung 50 und
die Gewindegänge 54b an
dem Sensorgehäuse 58,
bis der Sensor 30 und das Sensorgehäuse 58 sich in die
Stopfbuchsenöffnung 126 in
ausreichende Nähe
zu dem Stangenglied 26 erstrecken, so dass der Sensor 30 betreibbar sein
kann, dass eine oder die Vielzahl von detektierbaren Merkmalen 174 auf
dem Stangenglied 26 zu detektieren. Es sei bemerkt, dass
das Sensorgehäuse 58 (oder
wenn das Gehäuse 58 nicht
vorhanden ist, dann der Sensor 30) der 1 als
ein Zapfenglied durch den Eingriff mit der Zylinderöffnung 50 und
der Stopfbuchsenöffnung 126 wirkt,
um eine Drehung des Stopfbuchsengliedes 18 relativ zum
Zylinderkörper 14 zu
verhindern oder wesentlich zu behindern. Somit ist das in 1 gezeigte
Stopfbuchsenglied 18 im wesentlichen in Drehrichtung und
in Längsrichtung
relativ zum Zylinderkörper 14 über das Sensorgehäuse 58 (oder
den Sensor 30) (und die Gewindegänge 46a, 46b)
festgelegt. Es sei bemerkt, dass, da das Sensorgehäuse 58 als
ein Zapfenglied wirkt, um das Stopfbuchsenglied 18 an der
Position relativ zum Zylinderkörper 14 zu
halten, der Flanschteils 122 des Stopfbuchsengliedes 18 nicht
vollständig
gegen das Ende 178 des Zylinderkörpers 14 fest gezogen
werden muss. Dieses Merkmal des in 1 gezeigten
Ausführungsbeispiels
gestattet, dass das Stopfbuchsenglied 18 an seiner erwünschten
Position relativ zum Zylinderkörper 14 gehalten
wird, ohne auf einem festen Reibungseingriff zwischen dem Flanschteil 122 des
Stopfbuchsengliedes 18 und dem Ende 178 des Zylinderkörpers 14 zu
beruhen, wodurch eine wesentliche Begründung auf einer extremen Genauigkeit
bei der Positionierung/Bearbeitung der Gewindegänge 46a, 46b vermindert
oder eliminiert wird, um eine ordnungsgemäße Ausrichtung der Stopfbuchsenöffnung 126 mit
der Zylinderöffnung 50 sicherzustellen.
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Insbesondere
nun mit Bezugnahme auf 2 kann während der Montage, nachdem
das Stopfbuchsenglied 18' ausreichend
mit dem Zylinderkörper 14' verschraubt
ist, um einen Dichtungseingriff zwischen dem Stopfbuchsenglied 18' und der inneren
Wand 14b des Zylinderkörpers 14' (über die Dichtung 82)
zu erzeugen, das Stopfbuchsenglied 18' weiter mit Bezug zum Zylinderkörper 14' gedreht werden,
bis der Zapfenschlitz 182 des Stopfbuchsengliedes 18' im wesentlichen
in Drehrichtung und in Längsrichtung
mit der Zylinderöffnung 50' ausgerichtet
ist. Da der Zapfenschlitz 182 in Längsrichtung länger ist
als die Zylinderöffnung 50' kann das Stopfbuchsenglied 18' in den Zylinderkörper 14' geschraubt
werden, so dass der Zapfenschlitz 182 und die Zylinderöffnung 50' im wesentlichen
beide in Drehrichtung und in Längsrichtung
ausgerichtet sein können,
auch wenn die zusammenpassenden Gewindegänge 46a, 46b nicht
entsprechend einer extremen Toleranz bearbeitet sind.
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Die
Einstellschraube 194 kann in die Zylinderöffnung 50' über die
Gewindegänge 54a' an der Zylinderöffnung 50' und die Gewindegänge 54b' an der Einstellschraube 194 geschraubt
werden, bis die Einstellschraube 194 sich in den Zapfenschlitz 182 erstreckt
und damit in Eingriff steht. Es sei bemerkt, dass die Einstellschraube 194 als
ein Zapfenglied durch Eingriff mit der Zylinderöffnung 50' und dem Zapfenschlitz 182 wirkt,
um eine Drehung des Stopfbuchsengliedes 18' relativ zum Zylinderkörper 14' zu verhindern
oder im wesentlichen zu behindern. Somit ist das in 2 gezeigte
Stopfbuchsenglied 18' im wesentlichen
in Drehrichtung und in Längsrichtung relativ
zum Zylinderkörper 14' über die
Einstellschraube 194 (und die Gewindegänge 46a, 46b)
festgelegt. Es sei bemerkt, dass, da die Einstellschraube 194 als
ein Zapfenglied wirkt, um das Stopfbuchsenglied 18' in der Position
relativ zum Zylinderkörper 14' zu halten,
der Flanschteil 122' des
Stopfbuchsengliedes 18' nicht
vollständig
gegen das Ende 178' des Zylinderkörpers 14' fest gezogen
werden muss.
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In
dem in 1 (und in 2) gezeigten Ausführungsbeispiel
sind das eine Merkmal oder die Vielzahl von detektierbaren Merkmalen 174 im
wesentlichen in einer vorbestimmten Orientierung auf dem Stangenglied 26 an geordnet;
das Stangenglied 26 ist im wesentlichen in einer vorbestimmten
Drehorientierung relativ zum Zylinderkörper 14 (14' in 2)
und zur Zylinderöffnung 50 (50' in 2) montiert;
die Stopfbuchsenöffnung 126 (oder
der Zapfenschlitz 182 in 2) ist in
einer im wesentlichen vorbestimmten Orientierung relativ zur Zylinderöffnung 50 (50') montiert;
und der Sensor 30 ist in einer im wesentlichen vorbestimmten
Orientierung relativ zur Stopfbuchsenöffnung 126 (oder zum
Zapfenschlitz 182) und daher zur Zylinderöffnung 50 (50') angeordnet.
Als eine Folge wird der Positionssensor 30 im wesentlichen
in Drehrichtung mit einem Pfad des einen Merkmals oder der Vielzahl
von detektierbaren Merkmalen 174 ausgerichtet sein, und
der Positionssensor 30 kann ordnungsgemäß funktionieren, indem er das
eine oder die Vielzahl von detektierbare Merkmalen 174 detektiert
und darauf ansprechend ein Signal erzeugt, welches die Position
der Stange 26 als eine Funktion von dem einen oder von
der Vielzahl von detektierbaren Merkmalen 174 anzeigt.
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Mit
spezieller Bezugnahme wiederum auf 2 sei bemerkt,
dass während
der Montage, wenn das Stopfbuchsenglied 18' der 2 ausreichend
in den Zylinderkörper 14' eingeschraubt
ist, um einen Dichtungseingriff zwischen dem Stopfbuchsenglied 18' und der inneren
Wand 14b des Zylinderkörpers 14' (über die
Dichtung 82) zu erzeugen, das Stopfbuchsenglied 18' weiter mit
Bezug zum Zylinderkörper 14' gedreht werden
kann, falls nötig,
bis der Sensor 30 im wesentlichen in Drehrichtung mit dem
Pfad der detektierbaren Merkmale 174 auf dem Stangenglied 26 ausgerichtet
ist. Nach einer solchen Ausrichtung des Sensors 30 mit
den detektierbaren Merkmalen 174 des Stangengliedes 26 kann
die Einstellschraube 194 an dem Stopfbuchsenglied 18' angebracht
werden, um im wesentlichen das Stopfbuchsenglied 18' relativ zum
Zylinderkörper 14' festzulegen.
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Aus
dem Vorangegangenen wird offensichtlich sein, dass, obwohl spezielle
Ausführungsbeispiele
der Erfindung hier zu Veranschaulichungszwecken beschrieben worden
sind, verschiedene Modifikationen vorgenommen werden können, ohne
vom Kern oder Umfang der Erfindung abzuweichen. An dere Ausführungsbeispiele
der Erfindung werden dem Fachmann aus der Betrachtung der Beschreibung und
der Figuren und aus der praktischen Ausführung der hier offenbarten
Erfindung offensichtlich werden. Es ist beabsichtigt, dass die Beschreibung
und die offenbarten Beispiele nur als beispielhaft angesehen werden,
wobei ein wahrer Umfang und Kern der Erfindung durch die folgenden
Ansprüche
und ihre äquivalenten
Ausführungen
gezeigt wird. Entsprechend ist die Erfindung nicht eingeschränkt, außer durch
die beigefügten
Ansprüche.