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Hintergrund der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Erfassung
der Kolbenposition in einem Fluiddruckzylinder, wobei eine Arbeitsposition eines
Kolbens, der sich in einem Zylinderrohr durch die Wirkung von Fluiddruck
hin- und herbewegt, über einen Magneten, der an dem Kolben
angebracht ist, und einen Magneterfassungs-Positionssensor, der an
dem Zylinderrohr angebracht ist, erfasst wird.
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Eine
derartige Vorrichtung zur Erfassung der Kolbenposition ist grundsätzlich
bekannt und beispielsweise in der ungeprüften japanischen
Patentanmeldung
JP
08-110202 A beschrieben. Hierbei ist eine Sensorhalteelement
an der Außenfläche eines Zylinderrohres mit Hilfe
eines Bandes befestigt, und ein Positionssensor ist an dem Sensorhaltelement mit
Hilfe einer Befestigungsschraube angebracht. Eine Arbeitsposition
des Kolbens wird erfasst, indem das Magnetfeld eines an dem Kolben
angebrachten Magneten mittels des Positionssensor erfasst wird.
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Da
die herkömmliche Vorrichtung zur Erfassung der Kolbenposition
einen Positionssensor aufweist, der nach außen exponiert
ist, tritt in dem Fall, dass der Fluiddruckzylinder bei einer automatischen Schweißmaschine
zum Schweißen einer Automobilkarosserie oder dergleichen
verwendet wird, das Problem auf, dass der Positionssensor durch Schweißspritzer,
die beim Schweißen auftreten, beschädigt wird.
Außerdem kann es schwierig sein, den Positionssensor zu
entfernen oder seine Position einzustellen, da eine Nut oder eine Öffnung,
die zum Ansetzen eines Werkzeugs an dem Kopf einer Befestigungsschraube
vorgesehen ist, durch Schweißspritzer verstopft ist. Dann
ist es schwierig, die Befestigungsschraube zu drehen. Es tritt auch
das Problem auf, dass andere Ausrüstungsgegenstände
in Kontakt mit dem Positionssensor treten, so dass dieser beschädigt
wird.
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Auch
wenn dieses Problem dadurch gelöst werden kann, dass der
Positionssensor durch eine Abdeckung abgedeckt wird, ist es dann
erforderlich, einen Mechanismus vorzusehen, um die Abdeckung anzubringen.
Dies erfolgt zusätzlich zu dem Mechanismus zur Befestigung
des Positionssensor, so dass der Aufbau der Positionserfassungseinrichtung
kompliziert wird. Da die Abdeckung beim Anbringen und Entfernen
des Positionssensors oder bei einer Einstellung von dessen Position
hinderlich ist, ist es notwendig, die Abdeckung zu entfernen, bevor
solche Arbeiten ausgeführt werden. Außerdem muss
das Anbringen und Entfernen der Abdeckung und das Anbringen und
Entfernen des Positionssensors separat durchgeführt werden.
Diese Arbeiten sind mühsam und erfordern Zeit und Aufwand.
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Beschreibung der Erfindung
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Daher
ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine Vorrichtung zur Erfassung
der Kolbenposition vorzuschlagen, die ein effizientes und rationelles Design
aufweist, wobei die Erfassungsvorrichtung einen Positionssensor
und eine Befestigungsschraube vor Spritzern beim Schweißen
sowie vor dem Kontakt mit Fremdkörpern durch eine Schutzabdeckung schützen
soll, welche den Positionssensor und die Befestigungsschraube abdeckt.
Außerdem soll die Befestigung der Schutzabdeckung einfach
zusammen mit der Befestigung des Positionssensors und der Befestigungsschraube
durchgeführt werden können.
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Diese
Aufgabe wird mit der Erfindung im Wesentlichen durch die Merkmale
des Anspruchs 1 gelöst.
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Vorteilhafte
Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
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Gemäß einer
bevorzugten Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung umfasst eine
Vorrichtung zur Erfassung der Kolbenposition in einem Fluiddruckzylinder
einen Positionssensor, eine Befestigungsschraube zur Befestigung
des Positionssensors an einem Außenumfang des Zylinderrohres
mit Hilfe eines Sensorhalters, eine Mutternplatte, in welche die
Befestigungsschraube eingeschraubt ist, und eine Schutzabdeckung,
welche den Positionssensor und die Befestigungsschraube abdeckt,
wobei der Positionssensor und die Schutzabdeckung gleichzeitig mit
Hilfe der Befestigungsschraube und des Sensorhalters an dem Zylinderrohr
angebracht werden können, indem die Mutternplatte als ein
Teil der Schutzabdeckung ausgebildet ist. Wenn die Position des
Positionssensors in einem Zustand eingestellt wird, in dem die Befestigungsschraube
gelöst ist, kann die Schutzabdeckung außerdem
zusammen mit dem Positionssensor in der Richtung der Zylinderachse
verschoben werden, wobei sie den Positionssensor weiterhin abdeckt.
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Vorzugsweise
umfasst die Schutzabdeckung eine Antriebsöffnung, durch
welche ein Werkstück zum Drehen der Befestigungsschraube
eingesetzt wird, und eine Lochabdeckung zum Öffnen/Schließen
der Antriebsöffnung, wobei die Antriebsöffnung frei
zu einer Lochöffnungsposition, in welcher die Antriebsöffnung
exponiert ist, oder zu einer Lochschließposition, in welcher
die Antriebsöffnung abgedeckt ist, verschoben werden kann.
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Die
Lochabdeckung ist vorzugsweise in einem Zustand, in dem sie an der
Schutzabdeckung angebracht ist, frei verschwenkbar oder verschiebbar.
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In
Weiterbildung der Erfindung weist die Schutzabdeckung einen Oberflächenabdeckungsbereich
zur Abdeckung einer oberen Fläche des Positionssensors, erste
und zweite Seitenflächenabdeckbereiche zum Abdecken jeweiliger
Seitenflächen des Positionssensors und einen Vorderflächenabdeckbereich
zum Abdecken einer vorderen Endfläche des Positionssensors
auf. Die Endfläche der Schutzabdeckung gegenüber
des Vorderflächenabdeckungsbereiches wird offen gelassen,
damit der Leitungsdraht des Positionssensors nach außen
herausgeführt werden kann.
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Gemäß einer
besonders bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung sind der Positionssensor und die Schutzabdeckung an dem Sensorhalter
befestigt, der als ein einzelnes Element separat von dem Positionssensor
ausgebildet und an dem Zylinderrohr befestigt wird, indem die Befestigungsschraube
durch den Positionssensor und den Sensorhaltern die Mutternklappe
eingeschraubt wird, die auch durch den zweiten Seitenflächenabdeckbereich
der Schutzabdeckung abgedeckt wird.
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Gemäß einer
anderen bevorzugten Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung ist
eine Halterbefestigungsnut an einem Außenumfang des Zylinderrohres
in Richtung der Zylinderachse ausgebildet, wobei die Breite eines Öffnungsbereiches
der Nut kleiner ist als die Breite des inneren Bereiches. Der Sensorhalter,
der den Positionssensor hält, ist an flachen Öffnungskantenbereichen
der Halterbefestigungsnut vorgesehen. Die Mutternplatte der Schutzabdeckung
ist in die Halterbefestigungsnut eingesetzt. Der Sensorhalter und
die Schutzabdeckung werden an dem Zylinderrohr befestigt, indem
die Befestigungsschraube durch den Sensorhalter in die Mutternplatte
eingeschraubt wird.
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Mit
der vorliegenden Erfindung ist es möglicht, den Positionssensor
und die Befestigungsschraube vor Spritzern beim Schweißen
oder vor dem Kontakt mit fremden Objekten zu schützen.
Da die Schutzabdeckung die weitere Funktion einer Mutter aufweist,
in welche die Befestigungsschraube zur Befestigung des Positionssensors
oder des Sensorhalters eingeschraubt wird, ist es auch mög lich,
die Befestigung der Schutzabdeckung mit Hilfe der gemeinsamen Befestigungsschraube
einfach in Verbindung mit der Befestigung des Positionssensors,
des Sensorhalters und dergleichen durchzuführen. Wenn die
Position des Positionssensors eingestellt wird, kann die Schutzabdeckung
außerdem zusammen mit dem Positionssensor in einem Zustand
in der Richtung der Zylinderachse verschoben werden, in dem sie
den Positionssensor abdeckt. Dies hat den Vorteil, dass die Schutzabdeckung
nicht entfernt werden muss.
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Weiterbildungen,
Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung
ergeben sich auch aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen
und der Zeichnung. Dabei bilden alle beschriebenen und/oder bildlich
dargestellten 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 Seitenansicht einer ersten Ausführungsform eines Fluiddruckzylinders
mit einer Vorrichtung zur Erfassung der Kolbenposition gemäß der
vorliegenden Erfindung,
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2 ist
eine Ansicht von unten auf einen wesentlichen Bereich von 1,
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3 ist
ein Schnitt entlang der Linie III-III in 1,
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4 ist
eine perspektivische Ansicht einer Sensorvorrichtung der Vorrichtung
zur Erfassung der Kolbenposition,
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5 ist
eine perspektivische Explosionsdarstellung von 4,
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6 ist
eine teilweise geschnittene Ansicht einer zweiten Ausführungsform
eines Fluiddruckzylinders mit einer Vorrichtung zur Erfassung der
Kolbenposition gemäß der vorliegenden Erfindung,
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7 ist
eine Draufsicht auf 6, und
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8 ist
eine perspektivische Explosionsdarstellung von 6.
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Kurze Beschreibung der bevorzugten
Ausführungsformen
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In
den 1 bis 5 ist eine erste Ausführungsform
eines Fluiddruckzylinders mit einer Vorrichtung zur Erfassung der
Kolbenposition gemäß der vorliegenden Erfindung
dargestellt. Der Fluiddruckzylinder 10 weist ein zylindrisches
Zylinderrohr 11 aus einem nichtmagnetischen Material, wie
Aluminium, Aluminiumlegierung oder dergleichen auf. Im Inneren des
Zylinderrohres 11 ist eine kreisförmige Zylinderkammer 12 ausgebildet.
In der Zylinderkammer 12 ist ein kreisförmiger
Kolben 13 so aufgenommen, dass er entlang einer Zylinderachse
L, welche die Mittelachse des Zylinders bildet, frei hin- und herbewegbar
ist. An einem Außenumfang des Kolbens 13 ist ein
torusförmiger Magnet 14 angebracht, der ein zu
erfassendes Objekt bildet, wenn die Positionserfassung umgesetzt
wird.
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An
dem Endabschnitt des Zylinderrohres 11 an dessen Kopfseite
(der rechten Seite in 1) ist ein Dichtblock eingesetzt.
Der Dichtblock ist nicht dargestellt und verschließt ein
Ende Zylinderkammer 12. In ähnlicher Weise ist
an dem Endabschnitt des Zylinderrohres 11 an der Stangenseite
(die linke Seite in 1) eine Stangenabdeckung 16 angebracht. Das
andere Ende der Zylinderkammer 12 wird durch diese Stangenabdeckung 16 verschlossen.
Die Zylinderkammer 12 wird durch den Kolben 13 unterteilt,
so dass zwischen dem Kolben 13 und dem Dichtblock bzw.
der Stangenabdeckung 16 Druckkammern ausgebildet sind.
Anschlussöffnungen P1, P2 sind an dem Ende des Zylinderrohres 11 an seiner
Kopfseite und in der Stangenabdeckung 16 vorgesehen. Die Anschlüsse
P1, P2 sind mit den entsprechenden Druckkammern verbunden. Der Fluiddruckzylinder 10 ist
so aufgebaut, dass der Kolben 13 durch die Zufuhr eines
Druckfluides, beispielsweise Druckluft oder dergleichen, zu den
beiden Druckkammern und durch Ablassen der Luft von den Druckkammern durch
die Anschlüsse P1, P2 entlang der Zylinderachse L hin-
und herbewegt wird.
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An
dem Kolben 13 ist der Basisendabschnitt einer Stange 17,
die sich entlang der Zylinderachse L erstreckt, angebracht. Das
vordere Ende des Kolbens 17 tritt durch die Stangenabdeckung 16 hindurch,
so dass sie frei gleiten kann und sich aus dem Zylinderrohr 11 heraus
erstreckt.
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An
dem Außenumfang des Zylinderrohres 11 sind Sensorvorrichtungen 20 angebracht,
die zusammen mit dem Magneten 17 die Vorrichtung zur Erfassung
der Kolbenposition bilden. An unterschiedlichen Positionen in Richtung
der Zylinderachse L sind zwei Sensorvorrichtungen 20 vorgesehen,
um die Position des Kolbens 13 an dessen vorderem Hubende
und an dessen hinterem Hubende zu erfassen. Die Sensorvorrichtungen 20 sind
jeweils gleich aufgebaut.
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Die
Sensorvorrichtung 20 weist einen Positionssensor 21 zur
Erfassung der Position des Kolbens 13 durch Erfassen des
Magnetfeldes des Magneten 14, einen Sensorhalter 22 zur
Befestigung des Positionssensors 21, ein Band 23 zur
Befestigung des Sensorhalters 22 an dem Zylinderrohr 11,
eine Schutzabdeckung 24, welche den Positionssensor 21 abdeckt,
um ihn vor einer Kollision mit einem Fremdobjekt und vor Spritzern
beim Schweißen zu schützen, und zwei Befestigungsschrauben 25 zum Anbringen
des Positionssensors 21 und der Schutzabdeckung 24 an
dem Sensorhalter 22 auf (vgl. 4 und 5).
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Der
Positionssensor 21 hat eine seitlich schmale, rechteckige,
blockartige Form und weist zwei Befestigungsöffnungen 28 an
einem oberen Bereich an seiner Seitenfläche und nahe dem
Bodenendbereichen in seiner Längsrichtung auf. Durch die beiden
Befestigungsöffnungen 28 können die Befestigungsschrauben 25 hindurchtreten.
Von einer Endfläche des Positionssensors 21 in
dessen Längsrichtung erstreckt sich ein Leitungsdraht 29.
Ein Verbinder 29a für den Anschluss an eine Steuerausrüstung ist
an der Spitze des Leitungsdrahts 29 angebracht.
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Die
Befestigungsschraube 25 weist einen Innensechskant 25a in
ihrem Kopfabschnitt auf und kann durch ein Werkzeug, beispielsweise
einen Inbusschlüssel oder dergleichen, der in den Innensechskant
eingesetzt wird, gedreht werden.
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Der
Sensorhalter 22 besteht aus einer Platte aus nichtmagnetischem
Material, wie Aluminium, Aluminiumlegierung, Edelstahl oder dergleichen, oder
einem harten Element, wie einem Kunststoff oder dergleichen, und
hat einen L-förmigen Querschnitt. Der Halter umfasst einen
flachen, plattenförmigen Basisabschnitt 22b, der
sich in der Richtung der Zylinderachse L erstreckt, wobei er in
Kontakt mit dem Außenumfang des Zylinderrohres 11 steht,
und einen flachen, plattenförmigen Sensorbefestigungsabschnitt 22a,
der von einer Seitenkante des Basisabschnitts 22b in seine
kurzen Richtung von dem Zylinderrohr 11 weg nach oben gebogen
ist und sich in der Richtung der Zylinderachse L erstreckt. An Positionen
nahe dem oberen Ende des Sensorbefestigungsabschnitts 22a sind
zwei Schraubendurchgangslöcher 30 ausgebildet,
die den oben genannten Befestigungslöchern 28 des
Positionssensors 21 zugeordnet sind. Sie erstrecken sich
gerade in Richtung der Zylinderachse L. Der Abstand der Durchtrittsöffnungen 30 von
dem Basisabschnitt 22b ist jeweils gleich. Vorzugsweise
ist der Basisabschnitt 22b entsprechend der äußeren
Umfangsfläche des Zylinderrohres 11 bogenförmig
gekrümmt.
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In
einem mittleren Bereich des Sensorhalters 22 in dessen
Längsrichtung ist eine Banddurchtrittsöffnung 31 ausgebildet,
um das Band 23 an einer Position hindurchzuführen,
an welcher der Basisabschnitt 22b und der Sensorbefestigungsabschnitt 22a miteinander
verbunden sind. Außerdem ist an einer Kante des Basisabschnitts 22b ein
Ausschnitt 32 ausgebildet, mit welchem das Band 23 in
Eingriff steht. Der Basisabschnitt 22b ist zwischen dem
Band 23 und dem Außenumfang des Zylinderrohres 11 derart
gehalten, dass das Band 23, das durch die Banddurchgangsöffnung 31 hindurchgeführt
wird, um den Außenumfang des Zylinderrohres 11 gelegt wird.
Beide Enden des Bandes 23 werden miteinander mit Hilfe
eines Befestigungselements 33 verspannt. Dadurch wird der
Sensorhalter 22 an dem Zylinderrohr 11 befestigt.
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Das
Band 23 besteht aus einem flexiblen Metallstreifen oder
einem Kunststoffstreifen.
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Die
Schutzabdeckung 24 besteht aus einem nichtmagnetischen
Metall, wie Aluminium, Aluminiumlegierung, Edelstahl oder dergleichen,
oder einem harten Material, wie Kunststoff oder dergleichen, und hat
im Querschnitt die Form eines umgekehrten Kanals. Die Schutzabdeckung 24 umfasst
einen Oberflächenabdeckbereich 24a zum Abdecken
einer oberen Fläche des Positionssensors 21, einen
Vorderflächenabdeckbereich 24b zum Abdecken einer
vorderen Endfläche des Positionssensors 21, einen
ersten Seitenflächenabdeckbereich 24c zum Abdecken
einer Seitenfläche des Positionssensors 21, einen zweiten
Seitenflächenabdeckbereich 24d zum Abdecken der
anderen Seite des Positionssensors 21 unter Mitwirkung
des Sensorbefestigungsabschnitts 22a des Sensorhalters 22.
Die Endfläche der Schutzabdeckung 24, die dem
Vorderflächenabdeckbereich 24b gegenüber
liegt, ist offen, um den Leitungsdraht 24 des Positionssensors 21 herauszuführen.
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Der
zweite Seitenflächenabdeckbereich 24d der Schutzabdeckung 24 dient
als eine Mutternplatte, in welche die beiden Befestigungsschrauben 25 eingeschraubt
werden, wenn der Positionssensor 21 und die Schutzabdeckung 24 mit Hilfe
der Befestigungsschraube 25 an dem Sensorhalter 22 befestigt werden.
Daher sind zwei Gewindelöcher 34 in dem zweiten
Seitenflächenabdeckbereich 24d, das heißt der
Mutternplatte 24d, vorgesehen.
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Bei
der nachfolgenden Erläuterung der ersten Ausführungsform
wird der "erste Seitenflächenabdeckbereich" kurz als "Seitenflächenabdeckbereich"
und der "zweite Seitenflächenabdeckbereich" kurz als "Mutternplatte"
bezeichnet.
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Zwischen
dem Vorderflächenabdeckbereich 24b und der Mutternplatte 24d ist
eine Lücke G ausgebildet, in welche der Sensorbefestigungsabschnitt 22a des
Sensorhalters 22 eintritt. Die Lücke G ist so gestaltet,
dass der Sensorbefestigungsabschnitt 22a relativ zu der
Schutzabdeckung 24 in Richtung der Zylinderachse L verschoben
werden kann.
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An
den Positionen nahe dem oberen Ende des Seitenflächenabdeckabschnitts 24c sind
zwei Antriebslöcher 35 zum Einsetzen eines Werkzeugs vorgesehen,
wenn die Befestigungsschrauben 24 gedreht werden sollen.
In dem Oberflächenabdeckabschnitt 24a ist eine
Empfindlichkeitspositionsmarkierung 36 zum Anzeigen einer
Empfindlichkeitsposition des Positionssensors 21 vorgesehen.
Die Lochgröße der Antriebslöcher 35 ist
etwas größer als der Durchmesser des Kopfabschnitts
der Befestigungsschraube 25.
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Die
Schutzabdeckung 24 hat eine solche Größe,
dass der Positionssensor 21 vollständig in ihr aufgenommen
werden kann. Der Sensorhalter 22 ist so geformt, dass seine
Länge in Richtung der Zylinderachse L länger ist
als die der Schutzabdeckung 24.
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Die
Schutzabdeckung 24 weit außerdem eine Lochabdeckung 37 zum
Abdecken der Antriebslöcher 35 des Seitenflächenabdeckabschnitts 24c auf.
Die Lochabdeckung 37 ist ein dünnes, plattenförmiges
Element, das sich entlang einer oberen Hälfte der Außenfläche
des Seitenflächenabdeckabschnitts 24c erstreckt.
Sie besteht aus einem Material ähnlich dem der Schutzabdeckung 24.
An einem Ende der Lochabdeckung 37 ist ein Halteabschnitt 37a ausgebildet,
der frei verschwenkbar mit Hilfe einer Schwenkwelle (Niet) 38 mit
einem ähnlichen Halteabschnitt 24e verbunden ist,
der an einem Ende des Seitenflächenabdeckabschnitts 24c ausgebildet
ist. Die Lochabdeckung 37 ist so gestaltet, dass sie durch
Verschwenken um die Schwenkwelle 38 an einer Lochöffnungsposition
(gestrichelte Linie in 2), in welcher die Antriebsöffnungen 35 frei
liegen, oder an einer Lochschließposition (durchgezogene
Linie in 2), in welcher die Antriebsöffnungen 35 verschlossen
werden, angeordnet werden kann. Um die Lochabdeckung 37 stabil
an der Position zu halten, wenn sie in der Lochschließposition
angeordnet ist, ist außerdem an dem oberen Ende eines Endabschnitts
der Lochabdeckung 37 ein Stopper 37b ausgebildet
und an der oberen Fläche der Schutzabdeckung 24 befestigt.
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Der
Positionssensor 21 und die Schutzabdeckung 24 sind,
wie nachfolgend beschrieben wird, jeweils an dem an dem Zylinderrohr 11 angebrachten Sensorhalter 22 befestigt.
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Hierbei
wird die Schutzabdeckung 24 an dem Sensorhalter 23 in
einem Zustand angebracht, in dem sie den Positionssensor 21 in
ihrem Inneren aufnimmt. Der Sensorbefestigungsabschnitt 22a ist in
die Lücke G zwischen dem Vorderflächenabdeckabschnitt 24b und
der Mutternplatte 24d eingesetzt. Hierbei ist der Positionssensor 21 an
der relativ zu dem Sensorbefestigungsabschnitt 22a gegenüber der
Mutternplatte 24d liegenden Position, das heißt, dass
der Positionssensor 21 an der Seite einer Seitenfläche
des Sensorbefestigungsabschnitts 22a angeordnet ist und
dass die Mutternplatte 24d an der Seite der anderen Seitenfläche
des Sensorbefestigungsabschnitts 22a angeordnet ist.
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Alternativ
kann nach dem Anbringen der Schutzabdeckung 24 an dem Sensorhalter 22 der Positionssensor 21 von
dem offenen Ende entlang einer Seite des Sensorbefestigungsabschnitts 22a in das
Innere der Schutzabdeckung 24 eingesetzt werden.
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Als
nächstes wird die Lochabdeckung 37 zu der Lochöffnungsposition,
die in 2 durch gestrichelte Linien dargestellt ist, verschwenkt.
Nachdem die beiden Befestigungsschrauben 24 so durch die Antriebsöffnung 35 in
die Befestigungsöffnung 28 des Positionssensors 21 und
die Schraubendurchtrittsöffnung 30 des Sensorhalters 22 eingesetzt
sind, dass ihre Spitze die Gewindeöffnung 34 der
Mutternplatte 24d erreicht, wird ein Werkzeug, beispielsweise
ein Inbusschlüssel oder dergleichen, in die jeweiligen
Antriebslöcher 35 eingesetzt, um die Befestigungsschraube 25 zu
drehen und in der Gewindeöffnung 34 zu befestigen.
Dementsprechend wird der Sensorbefestigungsabschnitt 22a zwischen
dem Positionssensor 21 und der Mutternplatte 24d aufgenommen.
Dadurch werden der Positionssensor 21, die Mutternplatte 24d und
der Sensorbefestigungsabschnitt 22a aneinander befestigt,
was dazu führt, dass sowohl der Positionssensor 21 als
auch die Schutzabdeckung 24 gleichzeitig mit Hilfe der
gemeinsamen Befestigungsschrauben 25 an dem Sensorhalter 22 angebracht
werden.
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In
diesem Fall wird es bevorzugt, dass die Befestigungsschrauben 25 jeweils
zunächst lose in die Gewindeöffnungen 34 eingeschraubt
und an den entsprechenden Positionen mittels der Befestigungsschrauben 25 festgezogen
werden, nachdem die Position des Positionssensors 21 und
der Schutzabdeckung 24 durch Verschieben entlang des Sensorhalters 22 eingestellt
wurde. Der Bereich, in dem der Positionssensor 21 und die
Schutzabdeckung 24 verschoben werden können, wird
durch die Länge der Schraubendurchtrittsöffnungen 30 in
dem Sensorhalter 22 festgelegt.
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Wenn
die Befestigung des Positionssensors 21 und der Schutzabdeckung 24 abgeschlossen
ist, wird die Lochabdeckung 37 zu der in 2 durch eine
durchgezogenen Linie dargestellten Lochschließposition
zurückgeführt.
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In
dem Fall, dass die Position des Positionssensors 21 eingestellt
werden soll, nachdem dieser an dem Sensorhalter 22 angebracht
wurde, wird die Lochabdeckung 37 zu der Lochöffnungsposition
verschwenkt, und nach Einsetzen eines Werkzeugs durch die Antriebslöcher 35 werden
die Befestigungsschrauben 24 soweit gelöst, dass
sie nicht aus dem Gewindeloch 34 der Mutternplatte 24d heraustreten.
Der Positionssensor 21 und die Schutzabdeckung 24 werden
gegenüber dem Sensorhalter 22 in Richtung der
Zylinderachse 11 verschoben, wobei ihre Verbindung beibehalten
wird. Nachdem sie an der gewünschten Position angehalten
werden, wird die Position des Positionssensors 21 und der
Schutzabdeckung 24 durch erneutes Festschrauben der Befestigungsschrauben 24 fixiert.
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Da
die Sensorvorrichtung 20 so aufgebaut ist, werden der Positionssensor 21 und
die Befestigungsschrauben 25 vor einer Beschädigung
durch Schweißspritzer und auch vor dem Kontakt mit fremden
Objekten geschützt. Dadurch kann nicht nur eine Verschmutzung
und Beschädigung des Positionssensors 21 verhindert
werden, sondern es wird auch der Nachteil vermieden, dass die Befestigungsschrauben 25 durch
Verstopfen des Innensechskants 25a ihres Kopfabschnitts
durch Schweißspritzer oder dergleichen nicht mehr betätigt
werden können.
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Da
die Schutzabdeckung 24 auch die Funktion einer Mutter aufnimmt,
in welche die Befestigungsschrauben 25 eingeschraubt werden,
ist es möglich, den Positionssensor 21 und die
Schutzabdeckung 24 mit Hilfe der gemeinsamen Befestigungsschrauben 25 an
dem Sensorhalter 22 zu befestigen. Dadurch kann das Befestigen
und Lösen der Schutzabdeckung 24 einfach und rationell
gleichzeitig mit dem Befestigen und dem Lösen des Positionssensors 21 durchgeführt
werden. Außerdem besteht der Vorteil, dass die Schutzabdeckung 24 nicht entfernt
werden muss, wenn die Position des Positionssensors 21 eingestellt
werden muss, da die Schutzabdeckung 24 zusammen mit dem
Positionssensor 21 in Richtung der Zylinderachse L verschoben
werden kann, wobei sie weiterhin den Positionssensor 21 abdeckt.
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Obwohl
bei der obigen Ausführungsform die Lochabdeckung 37 so
gestaltet ist, dass sie frei zwischen der Lochschließposition
und der Lochöffnungsposition verschwenkbar ist, wobei die Schwenkwelle 38 als
Gelenk verwendet wird, kann die Lochabdeckung auch so gestaltet
sein, dass die Antriebslöcher 35 durch Verschieben
in Aufwärts- und Abwärtsrichtung oder in einer
Links- und Rechtsrichtung (seitliche Richtung) entlang des Seitenflächenabdeckabschnitts 24c geöffnet
und geschlossen werden können.
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Obwohl
bei der dargestellten Ausführungsform der Sensorhalter 22 an
dem Zylinderrohr 11 mit Hilfe des Bandes 23 angebracht
ist, kann der Sensorhalter 22 an dem Zylinderrohr 11 auch
mit anderen Mitteln, beispielsweise mittels einer Schraube oder dergleichen,
angebracht werden.
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In
den 6 bis 8 ist eine zweite Ausführungsform
eines Fluiddruckzylinders mit einer Vorrichtung zur Erfassung der
Kolbenposition gemäß der vorliegenden Erfindung
dargestellt. Dieser Fluiddruckzylinder 10A umfasst ein
Zylinderrohr 11 mit einem im Wesentlichen rechteckigen
Querschnitt, einen Kolben mit einem Magneten, wobei der Kolben im
Inneren des Zylinderrohres 11 aufgenommen ist, und eine
mit dem Kolben verbundene Stange 17, wobei sich die Stange 17 aus
dem Zylinderrohr 11 heraus erstreckt. Der Grundaufbau dieser
Ausführungsform ist im Wesentlichen identisch mit der des
Fluiddruckzylinders 10 gemäß der oben
beschriebenen ersten Ausführungsform.
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An
einem Außenumfang des Zylinderrohres 11 ist an
wenigstens einer von vier Seitenflächen eine Schiene 40 ausgebildet,
die sich in Richtung der Zylinderachse L erstreckt. In der Schiene 40 ist
eine Halterbefestigungsnut 41 vorgesehen. Diese Halterbefestigungsnut 41 weist
ein Paar flacher Öffnungskantenabschnitte 41a auf,
die sich in ihrem Öffnungsabschnitt nach innen erstrecken.
Dadurch ist die Breite des Öffnungsabschnitts der Nut schmaler
als die Breite des inneren Abschnitts der Nut. Eine Sensorvorrichtung 20 wird
an dem Zylinderrohr 11 mit Hilfe der Schiene 40 und
der Halterbefestigungsnut 41 angebracht.
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Obwohl
bei der dargestellten Ausführungsform lediglich eine Sensorvorrichtung
dargestellt ist, sind wenigstens zwei Sensorvorrichtungen 20 an
unterschiedlichen Positionen in Richtung der Zylinderachse L vorgesehen,
wenn Positionen des Kolbens an dessen vorderem Hubende und dessen
hinterem Hubende erfasst werden sollen.
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Die
Sensorvorrichtung 20 umfasst einen Positionssensor 21,
einen Sensorhalter 22 zum Befestigen und Halten des Positionssensors 21,
zwei Sensorbefestigungsschrauben 41 zur Befestigung des Positionssensors 21 an
dem Sensorhalter 22, zwei Befestigungsschrauben 43 zur
Befestigung des Sensorhalters 22 an dem Zylinderrohr 11 und
eine Schutzabdeckung 24, welche den Sensorhalter 22, den
Positionssensor 21, die Sensorbefestigungsschrauben 42 und
Befestigungsschrauben 43 abdeckt. Die Befestigungsschraube 43 weist
einen Innensechskant 43a in ihrem Kopfabschnitt auf.
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Der
Positionssensor 21 hat eine rechteckige, blockartige Form
und weist zwei Befestigungslöcher 28 an seiner
Seitenfläche auf, ähnlich wie der Positionssensor 21 bei
der oben beschriebenen ersten Ausführungsform. Durch die
beiden Befestigungslöcher 28 können die
Sensorbefestigungsschrauben 42 hindurchtreten.
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In ähnlicher
Weise hat der Sensorhalter 22 eine rechteckige, blockartige
Form und weist zwei Schraubendurchtrittslöcher 30 in
Aufwärts- und Abwärtsrichtung (vertikaler Richtung)
auf, um die Befestigungsschrauben 43 hindurchzuführen,
sowie zwei Gewindelöcher 44, in welche die Sensorbefestigungsschrauben 42 eingeschraubt
werden, in seiner Links-/Rechtsrichtung (seitlicher Richtung). Die
Dicke des Sensorhalters 22 ist größer
als die Breite des Öffnungsabschnitts der Halterbefestigungsnut 41.
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Außerdem
umfasst die Schutzabdeckung 24 ebenso wie die Schutzabdeckung 24 bei
der ersten Ausführungsform einen Oberflächenabdeckabschnitt 24a,
einen Vorderflächenabdeckabschnitt 24b, einen ersten
Seitenflächenabdeckabschnitt 24c und einen zweiten
Seitenflächenabdeckabschnitt 24d. Im Gegensatz
zu der Schutzabdeckung 24 bei der ersten Ausführungsform
weist die Schutzabdeckung 24 hier eine Mutternplatte 24f mit
Gewindelöchern 45 auf, in welche Befestigungsschrauben 43 zur
Befestigung des Sensorhalters 22 eingeschraubt werden.
Diese Mutternplatte 24f ist so ausgebildet, dass sie einstückig
mit eine unteren Endabschnitt des Vorderflächenabdeckabschnitts 24b ausgebildet
ist und sich parallel zu dem Oberflächenabdeckabschnitt 24a zu der
offenen Endseite der Schutzabdeckung 24 erstreckt, das
heißt zu der Seite gegenüber der Seite, an welcher
der Vorderflächenabdeckabschnitt 24b vorgesehen
ist. In weiterem Unterschied zu der Schutzabdeckung 24 der
ersten Ausführungsform weist die Schutzabdeckung 24 der
zweiten Ausführungsform zwei Antriebslöcher 35 zum
Drehen der Befestigungsschrauben 43 in dem Oberflächenabdeckabschnitt 24a auf.
Dementsprechend ist eine Lochabdeckung 37 zum Öffnen/Schließen
der Antriebslöcher 35 an der oberen Seite des
Oberflächenabdeckabschnitts 24a angebracht und
so gestaltet, dass sie frei verschwenkbar ist, wobei die Schwenkwelle 38,
die an ihrem einen Ende vorgesehen ist, als Schwenkachse dient.
Die Lochabdeckung 37 kann aber auch so ausgestaltet werden,
dass sie gleitend verschoben wird.
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Die
Mutternplatte 24f ist so gestaltet, dass sie in die Halterbefestigungsnut 41 eingesetzt
werden kann, und weist eine Breite auf, die kleiner ist als die
Breite des inneren Abschnitts der Halterbefestigungsnut 41 aber
größer als die Breite des Öffnungsabschnitts
dieser Nut. Dadurch kann die Mutternplatte 24f nicht durch
den Öffnungsabschnitt nach außen austreten.
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Wenn
der Positionssensor 21 mit Hilfe der beiden Sensorbefestigungsschrauben 42 an
einer Seitenfläche des Sensorhalters 22 angebracht
wird, wird die Mutternplatte 24f der Schutzabdeckung 24 von
einem Endabschnitt des Zylinderrohres 11 in die Halterbefestigungsnut 41 eingeschoben.
Der Sensorhalter 22 und der Positionssensor 21 werden
in die Schutzabdeckung 24 von deren offener Seite aus eingeschoben.
Nachdem die beiden Antriebslöcher 34 freigelegt
wurden, indem die Lochabdeckung 37 zu einer Lochöffnungsposition
verschoben wurde, werden die beiden Befestigungsschrauben 43 von den
Antriebslöchern 35 in die Schraubendurchtrittslöcher 30 des
Sensorhalters 22 eingesetzt und mit Hilfe eines Werkzeugs
fest in die Gewindelöcher 45 der Mutternplatte 24f eingeschraubt.
Die Öffnungskantenabschnitte 41a der Halterbefestigungsnut 41 werden
hierbei fest zwischen dem Sensorhalter 22 und der Mutternplatte 24f eingeklemmt.
Dadurch werden der Sensorhalter 22 und die Mutternplatte 24f (das heißt
die Schutzabdeckung 24) an dem Zylinderrohr 11 fixiert.
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Wenn
die Position des Positionssensors 21 eingestellt werden
soll, wird die Lochabdeckung 37 zu der Lochöffnungsposition
verschwenkt, und nach Einsetzen eines Werkzeugs von den Antriebslöchern 35 werden
die Befestigungsschrauben 43, welche den Sensorhalter 22 fixieren,
so weit losgeschraubt, dass sie sich nicht von den Gewindelöchern 45 der Mutternplatte 24d lösen.
Der Sensorhalter 22 wird zusammen mit der Schutzabdeckung 24 entlang
der Halterbefestigungsnut 41 in Richtung der Zylinderachse
L verschoben, wobei die Schutzabdeckung 24 weiterhin den
Positionssensor 21 abdeckt. Nach Anhalten an der gewünschten
Position werden der Sensorhalter 22 und die Schutzabdeckung 24 durch
erneutes Festschrauben der Befestigungsschrauben 43 an
dieser Position fixiert.
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Da
der Aufbau und die Funktionsweise der zweiten Ausführungsform
bis auf die oben beschriebenen Unterschiede im Wesentlichen die
gleichen sind wie bei der ersten Ausführungsform, werden
für gleiche Element identische Bezugszeichen verwendet.
Insoweit wird auf die obige Beschreibung verwiesen.
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Bei
der zweiten Ausführungsform kann der Sensorhalter 22 einstückig
mit dem Positionssensor 21 ausgebildet sein. In diesem
Fall kann auf die Sensorbefestigungsschrauben 42, die Befestigungslöcher 28,
die ein Durchtreten der Sensorbefestigungsschrauben 42 erlauben,
und die Gewindelöcher 44, in welche die Sensorbefestigungsschrauben 42 eingeschraubt
werden, verzichtet werden.
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Außerdem
wir in dem Fall, dass lediglich die Position des vorderen Hubendes
oder die Position des hinteren Hubendes des Kolbens 13 erfasst
werden soll, lediglich eine Sensorvorrichtung 20 angebracht.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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