DE10248148A1 - Wegmessvorrichtung - Google Patents

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Abstract

Eine Wegmessvorrichtung (1) dient zur Messung des Betrages einer Verschiebung zwischen zwei Komponenten und umfasst ein erstes Bauteil (2), das an der ersten Komponente festlegbar ist, und ein zweites Bauteil (6), das an der zweiten Komponente festlegbar und relativ zum ersten Bauteil (2) geführt beweglich ist. An einem der Bauteile (2, 6) sind ein Magnetfeldsensor (17) und eine Magnetfeldquelle (16) festgelegt. Zudem ist ein ferroelektrischer Messkörper (11) ein Bestandteil eines der Bauteile (2, 6). Letztere sind derart geformt, dass sich bei der Verschiebung des ersten (2) zum zweiten (6) Bauteil der Abstand (S) zwischen dem Messkörper (11) einerseits und der Magnetfeldquelle (16) oder einem fest zur Magnetfeldquelle (16) angeordneten Gegenkörper andererseits ändert. Es resultiert eine flexibel einsetzbare Wegmessvorrichtung (1), die gleichzeitig robust und präzise ausgeführt sein kann.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Wegmessvorrichtung zur Messung des Betrages einer Verschiebung zwischen zwei Komponenten.
  • Derartige Wegmessvorrichtungen sind durch offenkundige Vorbenutzung bekannt. Die bekannten Wegmessvorrichtungen sind in der Regel individuelle Lösungen, die an die Ausgestaltung der beiden Komponenten zueinander sowie an die Art der zu messenden Verschiebung jeweils speziell angepasst sind. Derartige Individuallösungen sind teuer. Zudem existiert mit Blick auf die bekannten Wegmessvorrichtungen noch Verbesserungspotenzial hinsichtlich ihrer Messgenauigkeit einerseits und ihrer Robustheit andererseits.
  • Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Wegmessvorrichtung zu schaffen, die einerseits für eine Mehrzahl von Anwendungsmöglichkeiten einsetzbar ist und dabei gleichzeitig die Anforderungen dieser Anwendungsmöglichkeiten hinsichtlich der Präzision einerseits und der Robustheit andererseits erfüllt.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Wegmessvorrichtung mit den Merkmalen nach Anspruch 1.
  • Die Verschiebung der Komponenten zueinander wird erfindungsgemäß in eine entsprechende Verschiebung zweier Bauteile der Wegmessvorrichtung umgesetzt und über die Beeinflussung eines Magnetfeldes in einem Magnetfeldsensor aufgrund dieser Verschiebung gemessen. Abhängig von der Präzision des Magnetfeldsensors lässt sich diese Verschiebung präzise vermessen. Diese Messpräzision lässt sich über die Formgebung des Mess körpers sowie des gegebenenfalls vorhanden Gegenkörpers noch weiter steigern. Durch die Anbringung der Messanordnung der Wegmessvorrichtung auf zwei Bauteile, die integrale Bestandteile der Wegmessvorrichtung sind, entfällt die Notwendigkeit, die Messanordnung individuell an die Gestalt der Komponenten anzupassen, deren Verschiebungzueinander vermessen werden soll. Die zu vermessende Verschiebung kann translatorisch und/oder rotatorisch sein.
  • Ineinander geführte Bauteile nach Anspruch 2 gewährleisten die Möglichkeit einer robusten Ausgestaltung der Wegmessvorrichtung. Die Wegmessvorrichtung kann hierbei die axiale Verschiebung des einen Bauteils im anderen Bauteil vermessen. Alternativ oder zusätzlich ist es bei einer entsprechenden Anordnung der Elemente der Wegmessvorrichtung möglich, auch eine Rotation des einen Bauteils im anderen Bauteil zu vermessen, wenn die bei der Führung dieser Rotationsverschiebung zusammenwirkenden Wände der Komponenten einen rotationssymmetrischen Querschnitt haben.
  • Eine Anordnung des Magnetfeldsensors oder des Gegenkörpers nach Anspruch 3 ist einfach realisierbar, wobei diese Messkomponenten z. B. in Standard-Bauteilen untergebracht werden können, wie sie aus dem Bereich der Reibungsdämpfer oder der Gasfederungen bekannt sind.
  • Eine Mehrzahl von Magnetfeldsensoren nach Anspruch 4 verringert die Gefahr auftretender Messfehler.
  • Eine Wegmessvorrichtung gemäß Anspruch 5 lässt sich einfach auswerten. Alternativ hierzu lassen sich auch nichtlineare Abhängigkeiten des gemes senen Sensorsignals zum Abstand zwischen den Bauteilen realisieren, was z. B. für eine Referenzpunktmessung eingesetzt werden kann.
  • Ein Messkörper nach Anspruch 6 ist einfach herstellbar und bietet die Möglichkeit, z. B. auch Verschiebungen der Bauteile zueinander über längere Wege zu vermessen.
  • Ein Führungskörper nach Anspruch 7 erweitert die Möglichkeiten bei der Ausgestaltung des Messkörpers z. B. hinsichtlich dessen Form und Material, da der Messkörper vom Führungskörper gehalten und geschützt werden kann.
  • Eine Ausgestaltung der Wegmessvorrichtung nach Anspruch 8 kann ebenfalls zu einem Schutz des Messkörpers eingesetzt sein. Zudem ermöglicht einen derartige Anordnung des Messkörpers Ausgestaltungen der Wegmessvorrichtung mit guter Messgenauigkeit.
  • Eine Anordnung der Magnetfeldquelle nach Anspruch 9 kann zur Erzeugung eines um die Längsachse des Messkörpers rotationssymmetrischen Magnetfeldes genutzt werden, was die Möglichkeit einer fehlertoleranten integralen Messung schafft. Hierbei können insbesondere Fehler toleriert werden, die dadurch entstehen, dass die Längsachsen der beiden zueinander beweglichen Bauteile nicht aufeinander liegen, oder dass senkrecht zur Verschiebungsrichtung der Bauteile zueinander Querkräfte auftreten.
  • Dies gilt entsprechend für die alternative Ausgestaltung der Wegmessvorrichtung nach Anspruch 10.
  • Die alternative Wegmessvorrichtung nach Anspruch 11 lässt sich ebenfalls zu präzisen Wegmessung einsetzen.
  • Eine Magnetfeld-Messeinrichtung nach Anspruch 12 mit integrierter Magnetfeldquelle ist kompakt.
  • Eine Magnetfeld-Messeinrichtung mit nach Anspruch 13 integriertem Schaltkreis, z. B. einem Mikroprozessor, erweitert die Möglichkeiten des Einsatzes der Wegmessvorrichtung, insbesondere was die Kalibrierung von dieser und die Auswertung der Messsignale angeht.
  • Ein Temperatursensor nach Anspruch 14 führt zur Möglichkeit, eine temperaturkompensierte Wegmessvorrichtung bereitzustellen.
  • Ein Hall-Sensor gemäß Anspruch 15 weist eine hohe Messgenauigkeit auf und ist hinsichtlich Robustheit und Versorgungsanforderungen nicht sehr anspruchsvoll.
  • Eine Magnetfeldquelle nach Anspruch 16 ist preiswert.
  • Die genannten Vorteile der Wegmessvorrichtung lassen sich insbesondere bei den Einsatzmöglichkeiten nach Anspruch 17 nutzen. Andere Anwendungsbeispiele sind die Wegmessung in einem Hydraulikdämpfer, in einem Potentiometer, insbesondere in einem Spindelmehrgang-Potentiometer, in einem Winkelsensor, in einem pneumatischen, hydraulischen oder elektromechanischen Stellzylinder, in einem Fahrwerksystem, bei der Schalthebelpositionsabfrage, in einem Gabelstapler, insbesondere zur Messung der Gabel-Position, bei der Resonanzrohr-Klappenverstellung, in Bremsen, insbesondere zur Messung des Belagverschleißes und der Position des Bremszylinders. Insbesondere als inkrementale Wegmessvorrichtung ist der Einsatz im Rahmen der Wegmessung von Fahrzeugkomponenten, z. B. der Sitzposition, der Scheinwerferposition, eines Spiegels, einer Schiebetür, einer Heckklappe, einer Tür-Zuziehhilfe oder einer Lenkradhöhenverstellung möglich. Eine andere mögliche Anwendung der Wegmessvorrichtung ist diejenige innerhalb eines Aufzug-Fahrgastzellenpositioniersystems mit Etagenerkennung.
  • Mit einem im Sinne des Anspruches 18 spiegelsymmetrisch ausgeführten Messkörper lässt sich eine kompakte Wegmessvorrichtung realisieren, die die Möglichkeit eines langen Messweges und/oder einer hohen Auflösung bietet.
  • Nach Anspruch 19 angeordnete Magnetfeldsensoren bieten die Möglichkeit, nicht nur den Abstand zwischen dem Messkörper einerseits und der Magnetfeldquelle oder dem Gegenkörper andererseits zu vermessen, sondern es besteht zudem die Möglichkeit, die Steigung einer dem Magnetfeldsensor zugewandten Fläche des Messkörpers zu ermitteln. Dies erhöht die Flexibilität bei der Formgebung insbesondere des Messkörpers.
  • Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert. In dieser zeigen:
  • 1 einen Längsschnitt durch eine Wegmessvorrichtung;
  • 2 einen Schnitt gemäß Linie II-II in 1;
  • 3 einen Längsschnitt durch eine weitere Wegmessvorrichtung;
  • 4 einen Schnitt gemäß Linie IV-IV in 3;
  • 5 einen Längsschnitt durch eine weitere Wegmessvorrichtung;
  • 6 einen Schnitt gemäß Linie VI-VI in 5;
  • 7 einen Längsschnitt durch eine weitere Wegmessvorrichtung;
  • 8 einen Schnitt gemäß Linie VIII-VIII in 7;
  • 9 einen Längsschnitt durch eine weitere Wegmessvorrichtung;
  • 10 und 11 Längsschnitte durch eine weitere Wegmessvorrichtung in zwei verschiedenen Messpositionen;
  • 12 und 13 Längsschnitte durch eine weitere Wegmessvorrichtung in zwei verschiedenen Messpositionen;
  • 14 eine schematische Seitenansicht einer weiteren Wegmessvorrichtung;
  • 15 einen Schnitt gemäß Linie XV-XV in 14;
  • 16 einen Schnitt gemäß Linie XVI-XVI in 14;
  • 17 eine zu 14 ähnliche Seitenansicht eines Messkörpers einer weiteren Wegmessvorrichtung;
  • 18 einen Längsschnitt durch eine weitere Wegmessvorrichtung;
  • 19 einen Schnitt gemäß Linie XIX-XIX in 18;
  • 20 einen Längsschnitt durch eine weitere Wegmessvorrichtung; und
  • 21 einen Schnitt gemäß Linie XXI-XXI in 20.
  • 1 und 2 zeigen Schnitte durch eine als Dämpfungseinheit ausgeführte und insgesamt mit dem Bezugszeichen 1 bezeichnete Wegmessvorrichtung zur Messung des Betrages einer Verschiebung zwischen zwei Komponenten. Diese umfasst ein Gehäuse 2 mit einem zylindrischen und einseitig offenen Innenraum 3. Das Gehäuse 2 ist aus ferromagnetischem Material, vorzugsweise für Abschirmzwecke, kann genauso aber auch aus einem nicht ferromagnetischen Material, z. B. aus einem paramagnetischen oder diamagnetischen Material hergestellt sein. Beispiele für nicht ferromagnetische Materialien sind Aluminium oder Kunststoff. Das Gehäuse 2 ist an einem ersten Messpunkt über eine Befestigungslasche 4 in einem Befestigungsabschnitt 5, welcher der Öffnung des Innenraumes 3 gegenüberliegt, an der ersten Komponente, die in der Zeichnung nicht dargestellt ist, festlegbar.
  • Im Innenraum 3 ist eine hohle Kolbenstange 6 aus nicht ferromagnetischem, z. B. paramagnetischem Material geführt. Das einem Boden 7 des Innenraumes 3 zugewandte Ende der Kolbenstange 6 ist stirnseitig mit einer Kolbenwand 8 aus nicht ferromagnetischem, z.B. paramagnetischem Material versehen. In letzterer können auch in bekannter Weise Luftdurch läse zur Beeinflussung der Dämpfungseigenschaften der Wegmessvorrichtung 1 ausgeführt sein. Am der Kolbenwand 8 gegenüberliegenden Ende weist die Kolbenstange 6 einen als Stopfen ausgeführten Befestigungsabschnitt 9 auf, in dem eine Befestigungslasche 10 zur Befestigung der Wegmessvorrichtung 1 an einem zweiten Messpunkt der zweiten, ebenfalls nicht dargestellten Komponente ausgeführt ist. Der Befestigungsabschnitt 9 kann auch einstöckig an der Kolbenstange 6 ausgeführt sein.
  • In der Kolbenstange 6 ist ein kegelstumpfförmiger Messkörper 11 aus ferromagnetischem Material ausgeführt, dessen Längsachse mit denjenigen der Kolbenstange 6 sowie des Innenraumes 3 zusammenfällt. Der Messkörper 11 ist an einem Ende in einer hinterschnittenen Sackausnehmung 12 des Befestigungsabschnittes 9 befestigt und erstreckt sich von dort aus durch die gesamte hohle Kolbenstange 6 bis hin zur Kolbenwand 8, wobei er sich im Querschnitt verjüngt. Der Messkörper 11 ist an seinem dem Befestigungsabschnitt 9 gegenüberliegenden Ende in einer Durchgangsöffnung 13 der Kolbenwand 8 festgelegt und wird durch die Kolbenwand 8 auf diese Weise in der Kolbenstange 6 zentriert.
  • Am der Öffnung des Innenraumes 3 benachbarten Endabschnitt des Gehäuses 2 ist in einer Gehäuseaufnahme 14 eine Magnetfeld-Messeinrichtung 15 angeordnet. Diese umfasst eine Magnetfeldquelle 16, z. B. einen Permanentmagneten, und einen Magnetfeldsensor 17 z.B. in Form eines HallSensors oder eines magnetoresistiven Sensors. Über Signalleitungen 18, 19, welche durch eine Wand der Gehäuseaufnahme 14 hindurch geführt sind, ist die Magnetfeld-Messeinrichtung 15 mit einem nicht dargestellten Rechner verbunden. Das auf den Signalleitungen 18, 19 bereitgestellte Messsignal des Magnetfeldsensors 17 kann als analoges, alternativ aber auch als digitales oder pulsbreitenmoduliertes Signal vorliegen.
  • Die Kolbenstange 6 mit dem Messkörper 11 stellt ein erstes Bauteil der Wegmessvorrichtung 1 dar, welches zur Wegmessung gegenüber einem zweiten Bauteil, dem Gehäuse 2, der Wegmessvorrichtung 1 geführt beweglich ist.
  • Die Wegmessvorrichtung 1 funktioniert folgendermaßen:
    Die Magnetfeldquelle 16 erzeugt ein Magnetfeld, dessen Magnetfeldlinien den Magnetfeldsensor 17 in Richtung auf den Messkörper 11 durchtreten. Ein Luftabstand S zwischen dem Magnetfeldsensor 17 und dem Messkörper 11 ändert sich aufgrund der kegelstumpfförmigen Geometrie des Messkörpers 11 abhängig von der Position der Kolbenstange 6 im Gehäuse 2 und ist daher ein direktes Maß dafür, wie weit die Kolbenstange 6 in das Gehäuse 2 eingeschoben ist. Je nach der Größe des Luftabstandes S ändert sich aufgrund des Einflusses des Messkörpers 11 auf das Magnetfeld die Dichte der den Magnetfeldsensor 17 durchtretenden Magnetfeldlinien, also der am Ort des Magnetfeldsensors 17 auftretende magnetische Fluss. Diese Änderung wird vom Magnetfeldsensor 17 erfasst und über die Signalleitungen 18, 19 an den Rechner weitergeleitet. Dieser setzt das Messsignal des Magnetfeldsensors 17 z.B. über einen A/D-Wandler, in ein geeignetes Signal um, welches weiterverarbeitet werden kann und die Axialposition der Kolbenstange 6 im Gehäuse 2 repräsentiert.
  • Zu Relativmessungen kann die Wegmessvorrichtung 1 ohne Kalibrierung eingesetzt sein. Nach einer entsprechenden Kalibrierung ist auch eine Absolutmessung der Axialposition der Kolbenstange 6 im Gehäuse 2 mit Hilfe der Magnetfeld-Messeinrichtung 15 möglich. Beim Messkörper 11 führt eine Verdrehung der Kolbenstange 6 um ihre Längsachse ohne axiale Ver schiebung von dieser zum Gehäuse 2 nicht zu einer Änderung des vom Magnetfeldsensors 17 aufgenommenen Messsignals.
  • 3 bis 17 zeigen weitere Ausführungsformen der Wegmessvorrichtung. Komponenten, die denjenigen entsprechen, die schon unter Bezugnahme auf die 1 und 2 beschrieben wurden, tragen die gleichen Bezugszeichen und werden nicht nochmals im Einzelnen erläutert. Auch die Funktionsweisen der weiteren Wegmessvorrichtungen werden nur dort erläutert, wo sie sich von derjenigen der Wegmessvorrichtung nach den 1 und 2 unterscheiden.
  • 3 und 4 zeigen eine zweite Ausführungsform der Wegmessvorrichtung 1. Diese unterscheidet sich von derjenigen der 1 und 2 dadurch, dass das Gehäuse 2 der Wegmessvorrichtung 1 nach den 3 und 4 zwei in Umfangsrichtung um 180° gegeneinander versetzt angeordnete Gehäuseaufnahmen 14 mit darin aufgenommenen Magnetfeld-Messeinrichtungen 15 aufweist. Die Wegmessvorrichtung 1 nach den 3 und 4 ist somit zu einer Ebene, welche ihre Längsachse enthält und auf der Zeichenebene der 3 senkrecht steht, spiegelsymmetrisch. Bei der Wegmessvorrichtung 1 nach den 3 und 4 werden die Messsignale beider Magnetfeld-Messeinrichtungen 15 erfasst und gemittelt. Hierdurch lassen sich Fehler eliminieren, die dadurch entstehen können, dass die Führungsverschiebung der Kolbenstange 6 im Gehäuse 2 in ihrer Richtung nicht exakt mit der Rotations-Symmetrieachse des Messkörpers 11 übereinstimmt. Dies kann sich beispielsweise durch Kräfte quer zur axialen Verschiebungsrichtung der Kolbenstange 6 im Gehäuse 2 ergeben.
  • 5 und 6 zeigen eine dritte Ausführungsform der Wegmessvorrichtung 1. Diese ist als Reibungsdämpfer ausgeführt. Von der Wegmessvorrichtung 1 nach den 1 und 2 unterscheidet sie sich dadurch, dass im Gehäuse 2 der Wegmessvorrichtung 1 nach den 5 und 6 ein hülsenförmiges Reibungselement 20 ausgeführt ist, welches einen Abschnitt der Innenwand des Innenraumes 3 des Gehäuses 2 bildet. Das Reibungselement 20 wirkt bei einer Axialverschiebung der Kolbenstange 6 im Gehäuse 2 definiert mit der Außenwand der Kolbenstange 6 zusammen.
  • 7 und 8 zeigen eine vierte Ausführungsform der Wegmessvorrichtung 1. Diese unterscheidet sich von derjenigen nach den 5 und 6 dadurch, dass analog wie bei der Ausführung nach den 3 und 4 zwei Magnetfeld-Messeinrichtungen 15 vorgesehen sind.
  • Wegmessvorrichtungen nach den 5 bis 8 können z. B. als Reibungsdämpfer mit integrierter Wegmessung in Waschautomaten verwendet werden.
  • 9 zeigt eine fünfte Ausführungsform einer Wegmessvorrichtung 1, welche als Gasfeder ausgeführt ist. Bei der fünften Ausführungsform ist im Unterschied zu dem vorstehend beschriebenen Ausführungsformen der Außendurchmesser der Kolbenstange 6 wesentlich kleiner als der Innendurchmesser des Gehäuses 2 im Bereich des Innenraumes 3. Im Bereich der Öffnung des Gehäuses 2, durch welche die Kolbenstange 6 in den Innenraum 3 eintritt, weist das Gehäuse 2 einen umgebogenen Bund 21 mit einer Öffnung auf, deren Innendurchmesser dem Außendurchmesser der Kolbenstange 6 entspricht. Dem Bund 21 benachbart ist im Innenraum 3 ein erster Führungsring 22 für die Kolbenstange 6 angeordnet, der gleichzeitig als Aufnahme für die Magnetfeld-Messeinrichtung 15 dient. Ein zweiteiliges ringförmiges Dichtelement 23 dichtet in bekannter Weise nach innen gegen die Außenwand der Kolbenstange 6 und nach außen gegen die Innenwand des Innenraumes 3 ab. Das Dichtelement 23 ist zwischen dem Führungsring 22 und einem Haltering 24, der axial mittels einer umlaufenden Gehäusesicke 25 am Gehäuse 2 festgelegt ist, im Innenraum 3 des Gehäuses 2 angeordnet. Der Führungsring 22, das Dichtelement 23 und der Haltering 24 sind aus nicht ferromagnetischem, z.B. paramagnetischem Material.
  • An ihrer dem Boden 7 des Innenraumes 3 zugewandten Stirnseite endet die Kolbenstange 6 in einem Dämpfungs-Kolben 26 aus nicht ferromagnetischem, z. B. paramagnetischem Material, der in für Gasfedern bekannter Weise mit Luftdurchlässen und Dichtungskörpern versehen ist, welche diese Durchlässe schieberichtungsabhängig verengen bzw. verschließen.
  • Im Vergleich z. B. zur ersten Ausführungsform der Wegmessvorrichtung 1 öffnet sich der Konus des Messkörper 11 dieser fünften Ausführungsform entgegengesetzt zum dortigen Messkörper 11, so dass sich dessen Durchmesser in Richtung auf den Befestigungsabschnitt 9 zu verringert.
  • Die Funktion des fünften Ausführungsbeispiels entspricht derjenigen, die unter Bezugnahme auf das erste Ausführungsbeispiel beschrieben wurde. Die entgegengesetzte Konizität des Messkörpers 11 beim fünften Ausführungsbeispiel im Vergleich zum ersten Ausführungsbeispiel führt lediglich zu einer relativen Signaländerung des vom Magnetfeldsensor 17 erfassten Messsignals mit umgekehrtem Vorzeichen. Beim Messkörper 11 des fünften Ausführungsbeispiels führt eine Verdrehung der Kolbenstange 6 um ihre Längsachse ohne axiale Verschiebung von dieser zum Gehäuse 2 e benfalls nicht zu einer Änderung des vom Magnetfeldsensors 17 aufgenommenen Messsignals.
  • 10 und 11 zeigen zwei verschiedene Messpositionen eines sechsten Ausführungsbeispiels einer Wegmessvorrichtung 1, die als Dämpfungseinheit ausgeführt ist. Dort ist der Messkörper 11 nicht, wie bei den vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen, axial an der Kolbenstange 6, sondern axial am Gehäuse 2 festgelegt. Hierzu ist am Boden 7 des Innenraumes 3 des Gehäuses 2 ein Halteelement in Form eines Hülsenkörpers 27 aus nicht ferromagnetischem, z.B. dia- oder paramagnetischem Material montiert. In diesen ist das sich auf den Hülsenkörper 27 zu erweiternde Ende des Messkörpers 11, welches dort einen Steckabschnitt 28 mit einer Umfangstufe aufweist, eingesteckt. Hinter dem Steckabschnitt 28 ist im Hülsenkörper 27 der Magnetfeldsensor 17 und wiederum hinter diesem die Magnetfeldquelle 16 angeordnet. Zwischen der Magnetfeldquelle 16 und dem Magnetfeldsensor 17 1iegt im Hülsenkörper 27 noch ein Distanzkörper 29. Hinter der Magnetfeldquelle 16 wiederum ist in den Hülsenkörper 27 eine Führungshülse 30 eingesteckt, welche aus dem Gehäuse 2 durch eine Bodenbohrung 31 in eine Sackausnehmung 32 des Befestigungsabschnittes 5 des Gehäuses 2 ragt. Die Sackausnehmung 32 weist Durchführungen für die Signalleitungen 18, 19 der Magnetfeld-Messeinrichtung 15 auf.
  • Beim sechsten Ausführungsbeispiel ist das Gehäuse 2 aus ferromagnetischem Material.
  • Im Unterschied zum ersten bis vierten Ausführungsbeispiel weist die Kolbenstange 6 an ihrem dem Boden 7 zugewandten Ende keine geschlossene Kolbenwand, sondern eine Kolbenringwand 33 auf. Diese weist einen ferromagnetischen Innenring 34 auf, der zwischen zwei axial benachbarten Außenringen 35 in einer Umfangsnut 36 der Kolbenstange 6 axial gesichert ist. Die Außenringe 35 sind aus nicht ferromagnetischem, z.B. paramagnetischem Material. Am dem Boden 7 zugewandten Ende weist die Kolbenstange 6 eine Durchtrittsöffnung 37 für den Messkörper 11 auf.
  • Das sechste Ausführungsbeispiel der Wegmessvorrichtung 1 funktioniert folgendermaßen:
    Die Magnetfeldlinien des von der Magnetfeldquelle 16 erzeugten Magnetfeldes laufen ringförmig durch den ferromagnetischen Messkörper 11, den ferromagnetischen Innenring 34 und zurück durch das ferromagnetische Gehäuse 2 und die ferromagnetische Führungshülse 30 und den ferromagnetischen Distanzkörper 29. Das Magnetfeld hat die ungefähre Gestalt eines Torus, dessen Rotations-Symmetrieachse mit den Längsachsen des Messkörpers 11, des Gehäuses 2 sowie der Kolbenstange 6 zusammenfällt. Die Größe des magnetischen Flusses durch den Magnetfeldsensor 17 hängt ab vom Abstand zwischen dem Messkörper 11 und dem Innenring 34. Bei der in 10 gezeigten ersten Messposition, bei der die Kolbenstange 6 relativ weit aus dem Gehäuse 2 gezogen ist, ist dieser, dort als S1 bezeichnete Abstand relativ groß, so dass der magnetische Fluss im Magnetfeldsensor 17 entsprechend klein ist. Bei der in 11 dargestellten zweiten Messposition, bei der die Kolbenstange 6 relativ weit in das Gehäuse 2 eingeschoben ist, ist der Messkörper 11 so weit in die Durchtrittsöffnung 37 der Kolbenstange 6 eingedrungen, dass der Abstand S2 des Messkörpers 11 zum Innenring 34 sich stark verringert hat. Es resultiert eine größere magnetische Flussdichte im Magnetfeldsensor 17. Entsprechend zur oben beschriebenen Funktion des ersten Ausführungsbeispiels ist das vom Magnetfeldsensor 17 aufgenommene Messsignal ein direktes Maß für die Axialposition der Kolbenstange 6 im Gehäuse 2.
  • 12 und 13 zeigen zwei Messpositionen eines siebten Ausführungsbeispiels einer Wegmessvorrichtung 1. Anstelle einer Kolbenringwand mit ferromagnetischem Innenring ist bei dieser Ausführungsform ein Ringmagnet 38 in einem stufenförmigen Umfangs-Rücksprung 38a der Kolbenstange 6 angeordnet und von einem Sicherungsring 39 aus nicht ferromagnetischem, z.B. paramagnetischem Material axial an der Kolbenstange 6 gesichert. Mit dem Sicherungsring 39 und einem weiteren Dichtelement 40, welches einstöckig als Umfangsdichtung um die Kolbenstange 6 ausgeführt ist, dichtet die Kolbenstange 6 derart gegen das Gehäuse 2, dass keine Luft aus dem Innenraum 3 bei einer Verschiebung der Kolbenstange 6 relativ zum Gehäuse 2 austreten kann.
  • Anstelle einer Magnetfeld-Messeinrichtung 15 mit Magnetfeldquelle ist beim siebten Ausführungsbeispiel im Hülsenkörper 27 nur der Magnetfeldsensor 17 untergebracht.
  • Beim siebten Ausführungsbeispiel funktioniert eine Wegmessung folgendermaßen:
    Der Feldverlauf der magnetischen Feldlinien entspricht beim siebten Ausführungsbeispiel dem sechsten Ausführungsbeispiel mit dem Unterschied, dass das Magnetfeld vom vorzugsweise radial megnetisierten Ringmagneten 38 und nicht von der Magnetfeldquelle 16 erzeugt wird. Die Magnetfeldlinien verlaufen ausgehend vom Ringmagneten 38 in das Gehäuse 2, die Führungshülse 30, den Magnetfeldsensor 17, den Messkörper 11 und schließen sich wieder im Ringmagneten 38. Entsprechend dem im Zusammenhang mit den 10 und 11 Ausgeführten ist in den in den 12 und 13 dargestellten Messpositionen der magnetische Fluss durch den Magnet feldsensor 17 abhängig vom Abstand S 1, S2 des Messkörpers 11 vom Ringmagneten 38. Dieser Abstand stellt wiederum ein direktes Maß für die Axialposition der Kolbenstange 6 relativ zum Gehäuse 2 dar.
  • Mit den Ausführungsbeispielen nach den 10 bis 13 lässt sich aufgrund des in etwa torusförmigen Verlaufs der Magnetfeldlinien durch die Wegmessvorrichtung 1, welche über den ganzen Umfang des Gehäuses 2 verteilt dieses durchtreten, eine über den gesamten Umfang des Gehäuses 2 integrierte Luftabstandsmessung des Messkörpers 11 zum ferromagnetischen Innenring 34 bzw. zum Ringmagneten 38 durchführen. Hierdurch werden Messfehler ausgeglichen, die aufgrund der Tatsache entstehen können, dass die Verschieberichtung der Kolbenstange 6 zum Gehäuse 2 nicht mit der Rotations-Symmetrieachse des Messkörpers 11 zusammenfällt.
  • 14 bis 16 zeigen ein achtes Ausführungsbeispiel einer Wegmessvorrichtung 1 in einer stark schematisierten Darstellung. 14 zeigt einen ferromagnetischen Messkörper 41, welcher in nicht dargestellter Weise an einem ersten Bauteil der Wegmessvorrichtung nach dem achten Ausführungsbeispiel montiert ist. Der Messkörper 41 wird relativ zur Magnetfeld-Messeinrichtung 15 in Richtung eines Pfeils 42 verschoben, welche in nicht dargestellter Weise an einem zweiten Bauteil der Wegmessvorrichtung 1 montiert ist. Der Magnetfeldsensor 17 der Magnetfeld-Messeinrichtung 15 ist auf der dem Messkörper 41 zugewandten Seite der Magnetfeldquelle 16 angebracht und wird von dieser getragen. Die Magnetfeldquelle 16 und der Magnetfeldsensor 17 der zuerst beschriebenen Ausführungsbeispiele können wie diejenigen des Ausführungsbeispiels gemäß 14 angeordnet sein. Der Hall-Sensor ist auf einem integrierten Schaltkreis 43c angeordnet, welcher die elektrische Versorgung des Hall-Sensors sowie eine Erstverarbeitung und gegebenenfalls auch Speicherung des Messsignals gewährleistet. Auf dem integrierten Schaltkreis 43c können Parameter abgespeichert sein, die beim Kalibriervorgang des Magnetfeldsensors 17 gebraucht werden.
  • Auf dem integrierten Schaltkreis 43c kann ferner ein Temperatursensor 43a integriert sein, wie bei der Magnetfeld-Messeinrichtung 15 der 14 angedeutet. Mit Hilfe des Temperatursensors 43a kann der integrierte Schaltkreis 43c eine Temperatur-Kalibrierung bzw. eine Temperaturkompensation des Magnetfeldsensors 17 durchführen bzw. gewährleisten.
  • Zudem weist der integrierte Schaltkreis 43c des Magnetfeldsensors 17 einen Spannungsregler 43b auf. Dieser regelt eine Speisespannung für den Magnetfeldsensor 17, die diesem über die Signalleitungen 18, 19 zugeführt wird, derart, dass das Messsignal des Magnetfeldsensors 17 in einem definierten Spannungsbereich der Speisespannung unabhängig von dieser ist.
  • Mit Hilfe des integrierten Schaltkreises 43c kann eine Programmierung der Magnetfeld-Messeinrichtung 15 derart erfolgen, dass diese rechnerseitig über eine normierte Schnittstelle ausgelesen werden kann.
  • 15 und 16 zeigen zwei Schnitte durch den Messkörper 41. Der Schnitt gemäß 15 ist hierbei in einem in 14 linksseitigen Abschnitt des Messkörpers 41 ausgeführt. In einer dem Magnetfeldsensor 17 zugewandten oberen Wand 43 des Messkörpers 41 ist eine Nut 44 ausgeführt, die in der Schnittebene von 15 eine Breite aufweist, die ungefähr einem Drittel der Breite der oberen Wand 43 entspricht. Diese Nut 44 verbreitert sich linear in 14 nach rechts hin. 16 zeigt einen Schnitt im rechten Endbereich des Messkörpers 41. Dort hat sich die Nut 44 derart verbreitert, dass rechts und links der Nut 44 nur noch zwei relativ schmale Stege 45 verbleiben.
  • Die Wegmessvorrichtung gemäß dem achten Ausführungsbeispiel funktioniert folgendermaßen:
    Die Magnetfeldlinien, die von der Magnetfeldquelle 16 erzeugt werden, durchtreten den Magnetfeldsensor 17 in Richtung auf den ferromagnetischen Messkörper 41 zu. Bedingt durch die Nut 44 werden die Magnetfeldlinien derart deformiert, dass dann, wenn der Magnetfeldsensor 17 einem Bereich der Nut 44 gegenüberliegt, in dem diese relativ schmal ist, z. B. im Bereich nach 15, die Magnetfeldlinien relativ dicht den Magnetfeldsensor 17 durchtreten. Je breiter die Nut 44, welche dem Magnetfeldsensor 17 gegenüberliegt, wird, desto stärker werden die Magnetfeldlinien auseinandergezogen, so dass z. B. dann, wenn der Magnetfeldsensor 17 im Bereich der Schnittebene von 16 liegt, im Vergleich zur Position des Magnetfeldsensors 17 im Bereich der Schnittebene von 15, der magnetische Fluss durch den Magnetfeldsensor 17 geringer ist. Auch hier gilt, wie bei den vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen der Wegmessvorrichtung 1, dass das Messsignal, welches vom Magnetfeldsensor 17 aufgenommen ist, direkt proportional zur Position des Messkörpers 41 zum Magnetfeldsensor 17 längs einer Verschiebung in Richtung des Pfeils 42 ist.
  • 17 zeigt ein neuntes Ausführungsbeispiel einer Wegmessvorrichtung 1. Ein Messkörper 46 dieses Ausführungsbeispiels weist eine schräg verlaufende und nutfreie obere Wand 47 derart auf, dass der Messkörper 46 sich nach Art eines Keils in 17 von links nach rechts verschmälert. Dem Messkörper 46 ist, analog zum im Zusammenhang mit den 14 bis 16 Ausgeführten, eine nicht dargestellte Magnetfeld-Messeinrichtung 15 zugeordnet. Bei einer Verschiebung des Messkörpers 46 ändert sich aufgrund der keilförmig zulaufenden oberen Wand 47 der Abstand zwischen dieser und dem Magnetfeldsensor der Magnetfeld-Messeinrichtung 15. Es resultiert ein Messsignal des Magnetfeldsensors, welches ein direktes Maß für eine Relativ Verschiebung des Messkörpers 46 zur Magnetfeld-Messeinrichtung 15 in Richtung des Pfeils 42 ist.
  • Die Messkörper 11, 41 und 46 sind derart gestaltet, dass bei der Verschiebung der beiden Bauteile der Wegmessvorrichtung 1 zueinander eine stetige Änderung des Messsignals resultiert. Die Formgebung der Messkörper 11, 41 und 46 kann dabei derart sein, dass diese Messsignal-Änderung linear ist. Alternativ oder zusätzlich können Messkörper eingesetzt sein, die derart geformt sind, dass eine unstetige Änderung des Messsignals bei der genannten Verschiebung der Bauteile zueinander erfolgt. Dies kann z. B. zu Kalibrierzwecken genutzt werden.
  • Als Magnetfeldquellen 16, 38 eignet sich jeder Magnettyp, mit dem ein Magnetfeld mit einem vorgegebenen magnetischen Fluss erzeugt werden kann. Bevorzugt ist dieses Magnetfeld statisch. Es kann aber auch ein dynamisches Magnetfeld mit vorgegebenem dynamischen Verhalten vorgesehen sein, welches vom Magnetfeldsensor 17 ausgewertet wird.
  • Bei einer nicht dargestellten alternativen Wegmessvorrichtung ist der Messkörper so ausgeführt, dass eine Rotationsverschiebung eines ersten Bauteils um ein zweites Bauteil der Wegmessvorrichtung zu einer Änderung eines Luftabstandes S im Sinne des oben Ausgeführten und entsprechend zu einer Änderung der magnetischen Flussdichte führt, welche von einem Magnetfeldsensor 17 erfasst wird. Eine entsprechende Wegmessvor richtung erfasst daher nicht die translatorische Verschiebung zwischen zwei Bauteilen, sondern eine rotatorische Verschiebung zwischen diesen.
  • Alternativ zu einer breitenvariablen Nut 44 im Sinne der 14 bis 16 kann auch eine tiefenvariable Nut eingesetzt sein, wobei sich eine vom Magnetfeldsensor erfassbare Änderung des magnetischen Flusses aufgrund des sich bei der Verschiebung der Bauteile zueinander ändernden Abstandes zwischen dem Magnetfeldsensor und dem Boden der tiefenvariablen Nut ergibt.
  • 18 und 19 zeigen ein zehntes Ausführungsbeispiel einer Wegmessvorrichtung 1. Diese unterscheidet sich von derjenigen der 1 und 2 dadurch, dass dort ein Messkörper 48 vorgesehen ist, welcher als Doppelkonus ausgeführt ist, der sich ausgehend von einer Mittel-Symmetrie-Ebene, die senkrecht auf der Längsachse des Messkörpers 48 steht, zu beiden Enden hin konusförmig erweitert. Ferner umfasst ein Magnetfeldsensor 49 dieses zehnten Ausfiihrungsbeispieles zwei in Richtung der Längsachse des Gehäuses 2 hintereinander angeordnete Sensoren 50, 51 als Teile einer Magnetfeld-Messeinrichtung 15. Die Sensoren können sowohl als zwei voneinander getrennte Einzelsensoren als auch als zwei monolithisch integrierte Sensoren vorgesehen sein.
  • Beim Betrieb der Wegmessvorrichtung 1 des zehnten Ausführungsbeispieles messen die beiden Einzelsensoren 50, 51 unabhängig voneinander die Größe des Luftabstandes vom jeweiligen Einzelsensor 50, 51 zum Messkörper 48. Der hierbei gemessene Unterschied zwischen diesen beiden Luftabständen lässt einen direkten Rückschluss auf die Steigung der dem Magnetfeldsensor 49 gegenüberliegenden Konusfläche des Messkörpers 48 zu und führt zu einer eindeutigen Positionsbestimmung des Messkörpers 48 relativ zum Gehäuse z. Bei gegebenem Konuswinkel des Messkörpers 48 und gleichem Durchmesser der Kolbenstange 6 lässt sich bei diesem Ausführungsbeispiel die doppelte Länge des Messkörpers 48 realisieren. Je nach Anwendung ist es auch möglich, die Auflösung der Wegmessvorrichtung 1 des zehnten Ausführungsbeispieles bei gegebener Länge des Messkörpers 48 und gegebenem Durchmesser der Kolbenstange 6 zu verdoppeln, da der Messkörper 48 dann mit doppeltem Konuswinkel, verglichen mit einem Messkörper gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel, eingesetzt werden kann. Durch eine Addition der von den Einzelsensoren 50, 51 bereitgestellten Messsignale ist zudem eine Erhöhung des Signalhubes möglich. Wenn die beiden Einzelsensoren 50, 51 den gleichen Luftabstand S messen, liegt der Magnetfeldsensor 49 in einer Mittel-Referenz-Position auf Höhe der Mittel-Symmetrie-Ebene des Messkörpers 48 vor.
  • 20 und 21 zeigen eine elfte Ausführungsform der Wegmessvorrichtung 1. Dort sind analog zur zweiten Ausführungsform nach den 3 und 4 zwei Gehäuseaufnahmen 14 mit darin aufgenommenen Magnetfeld-Messeinrichtungen 15 vorgesehen. Ein Messkörper 52 des elften Ausführungsbeispiels ist ebenfalls als Doppelkonus ausgeführt. Ausgehend von einer auf der Längsachse der Kolbenstange 6 senkrecht stehenden Mittel-Symmetrie-Ebene des Messkörpers 52 verjüngt sich dieser hin zu seinen beiden Enden, weist also am Ort der Mittel-Symmetrie-Ebene seinen größten Querschnitt auf und nicht, wie beim Messkörper 48 des zehnten Ausführungsbeispieles, seinen kleinsten Querschnitt. Die Funktion des elften Ausführungsbeispieles entspricht derjenigen des zehnten Ausführungsbeispieles, wobei aufgrund des Vorhandenseins von zwei gegenüberliegenden Magnetfeld-Messeinrichtungen 15 entsprechend dem zweiten Ausführungsbeispiel analog zum dort Beschriebenen Messfehler eliminiert sind.

Claims (19)

  1. Wegmessvorrichtung (1) zur Messung des Betrages einer Verschiebung zwischen zwei Komponenten, – mit einem ersten Bauteil (2), das an der ersten Komponente festlegbar ist, – mit einem zweiten Bauteil (6), das an der zweiten Komponente festlegbar und relativ zum ersten Bauteil (2) geführt beweglich ist, – mit einem an einem der Bauteile (2, 6) festgelegten Magnetfeldsensor (17; 49), – mit einer an einem der Bauteile (2, 6) festgelegten Magnetfeldquelle (16; 38), – wobei ein ferromagnetischer Messkörper (11; 41; 46; 48; 52) ein Bestandteil eines der Bauteile (2, 6) ist, und – wobei die beiden Bauteile (2, 6) derart geformt sind, dass sich bei der Verschiebung des ersten (2) zum zweiten (6) Bauteil der Abstand (S) zwischen dem Messkörper (11; 41; 46; 48; 52) einerseits und der Magnetfeldquelle (16; 38) oder einem fest zur Magnetfeldquelle (16) angeordneten Gegenkörper (34) andererseits ändert.
  2. Wegmessvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Bauteil (2) eine rohrförmige Innenwand, insbesondere einen Hohlzylinder (3), umfasst, und dass das zweite Bauteil (6) eine rohrförmige Außenwand, insbesondere einen Kolben (8; 26; 33), umfasst, welche in der Innenwand (3) geführt beweglich ist.
  3. Wegmessvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Magnetfeldsensor (17; 49) oder der Gegenkörper (34) im Umfangsbereich um die Außenwand (6; 8; 26) angeordnet und Bestandteil des ersten Bauteils (2) sind, wobei der Messkörper (11) ein Bestandteil des zweiten Bauteils (6) ist.
  4. Wegmessvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass eine Mehrzahl von Magnetfeldsensoren (17; 49) im Umfangsbereich um das zweite Bauteil (6) vorgesehen ist.
  5. Wegmessvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Messkörper (11; 41; 46; 48; 52) und/oder der Gegenkörper (34) derart ausgebildet sind, dass im Zusammenspiel mit der Geometrie der Bauteile (2, 6) und der Anordnung des Magnetfeldsensors (17) eine proportionale Abhängigkeit des gemessenen Sensorsignals zum Abstand (S) resultiert.
  6. Wegmessvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Messkörper (11; 48; 52) ein rotationssymmetrischer, insbesondere konusförmiger Körper ist.
  7. Wegmessvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Messkörper (11; 48; 52) in einem rohrförmigen Führungskörper (6) aus nicht ferromagnetischem Material untergebracht ist.
  8. Wegmessvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Magnetfeldsensor (17) und der Messkörper (11) fest mit dem ersten Bauteil (2), vorzugsweise im Bereich einer Längsachse von diesem, und der Gegenkörper (34) oder die Magnetfeldquelle (38) fest mit dem zweiten Bauteil (6) verbunden sind, wobei insbesondere das zweite Bauteil (6) als Hohlzylinder (6) ausgeführt ist und der Messkörper (11) in das zweite Bauteil (6) hineinragt.
  9. Wegmessvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Magnetfeldquelle (16) mit dem ersten Bauteil (2) vorzugsweise im Bereich einer Längsachse von diesem verbunden ist, wobei das erste Bauteil (2) insbesondere ferromagnetisch ausgeführt ist.
  10. Wegmessvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die insbesondere als Ringmagnet ausgeführte Magnetfeldquelle (38) mit dem zweiten Bauteil (6) verbunden ist, wobei das zweite Bauteil (6) insbesondere aus nicht ferromagnetischem Material ausgeführt ist.
  11. Wegmessvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Bauteil (41) eine Nut (44) umfasst, die längs einer zur Relativ-Verschiebungsrichtung der beiden Bauteile parallelen Achse (42) eine variable Breite aufweist.
  12. Wegmessvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, gekennzeichnet durch mindestens eine an einem der Bauteile (2, 6) festgelegte Magnetfeld-Messeinrichtung (15), die umfasst: – den mindestens einen Magnetfeldsensor (17), und – die mindestens eine Magnetfeldquelle (16).
  13. Wegmessvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, gekennzeichnet durch mindestens eine an einem der Bauteile (2, 6) festgelegte Magnetfeld-Messeinrichtung (15), die umfasst: – den mindestens einen Magnetfeldsensor (17), und – einen Schaltkreis (43c), auf dem vorzugsweise vorgegebene Kalibrierdaten zur Abstandsabhängigkeit des vom Magnetfeldsensor (17) erfassten Magnetfeldes vom sich bei der Verschiebung der beiden Bauteile (2, 6) zueinander ändernden Abstand (S) abgelegt sind.
  14. Wegmessvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Magnetfeld-Messeinrichtung (15) neben dem Magnetfeldsensor (17) einen Temperatursensor (43a) umfasst.
  15. Wegmessvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Magnetfeldsensor (17) ein Hall-Sensor ist, der insbesondere einen Spannungsregler (43b) für die dem Hall-Sensor (17) zugeführte Versorgungsspannung aufweist.
  16. Wegmessvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Magnetfeldquelle (16; 38) ein Permanentmagnet ist.
  17. Wegmessvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Bauteile (2, 6) als Komponenten eines Reibungsdämpfers oder einer Gasfeder ausgeführt sind.
  18. Wegmessvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass der Messkörper (48; 52) ein rotationssymmetrischer und bezüglich einer Mittel-Ebene, welche senkrecht auf der Rotations-Symmetrie-Achse steht, spiegelsymmetrischer Körper ist, des sen beide Hälften, die durch die Mittel-Ebene voneinander getrennt sind, insbesondere konusförmig ausgebildet sind.
  19. Wegmessvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass eine Mehrzahl von Magnetfeldsensoren (50, 51) längs des zweiten Bauteiles (6) vorgesehen ist.
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Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE202005013065U1 (de) * 2005-08-18 2007-01-04 Liebherr-Hausgeräte Ochsenhausen GmbH Vorrichtung zur Positionserkennung
DE102005045774A1 (de) * 2005-09-23 2007-04-05 Sfg Gmbh Messvorrichtung und Verfahren zur berührungslosen Bestimmung der Lage zweier relativ zueinander verstellbarer Bauteile
WO2007110095A1 (en) * 2006-03-28 2007-10-04 Norgren Gmbh Displacement sensor for a rod
DE102007038395A1 (de) * 2007-08-14 2009-02-19 Robert Bosch Gmbh Wegsensor
DE102005020876B4 (de) * 2004-05-14 2010-02-18 Komatsu Ltd. Wegmessvorrichtung
DE102010061715A1 (de) * 2010-11-22 2012-05-24 Zf Friedrichshafen Ag Positionserfassungsvorrichtung
DE102013218152A1 (de) * 2013-09-11 2015-03-12 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Verfahren und Vorrichtung zum Steuern einer Fahrzeug-Beleuchtungseinrichtung und entsprechendes Fahrzeug
CN105402197A (zh) * 2016-01-06 2016-03-16 罗建华 一种四方柱形活塞杆的气缸
DE102019127623A1 (de) * 2019-10-14 2021-04-15 Fte Automotive Gmbh Kolben-Zylinder-Einheit
DE102020202147A1 (de) 2020-02-19 2021-08-19 Hawe Hydraulik Se Hydraulikkomponente, hydraulisches Stellsystem mit einer solchen Hydraulikkomponente und Fahrzeug mit einem solchen hydraulischen Stellsystem

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2012159771A2 (de) * 2011-05-26 2012-11-29 Ghanem Husam Sensor oder sensor-messeinheit mit einem mechanisch-elektrischen wandler

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3420666A1 (de) * 1984-06-02 1985-12-05 Mannesmann Rexroth GmbH, 8770 Lohr Niveauregeleinrichtung fuer fahrzeuge mit mindestens einem hydraulischen schwingungsdaempfer
DE3935261A1 (de) * 1988-10-24 1990-05-03 Eaton Corp Mehrfachumdrehungswellen-positionssensor mit spielkompensation
DE4027200A1 (de) * 1990-08-28 1991-01-03 Siemens Ag Anordnung zur messung der position eines beweglichen koerpers
DE19846418A1 (de) * 1998-10-08 2000-04-13 Mannesmann Rexroth Ag Hydraulikventil mit Sensor
DE20003631U1 (de) * 2000-02-29 2000-08-17 Kuhnke Gmbh Kg H Einrichtung zum Orten eines bewegbaren Körpers in einem vorgegebenen Raum
DE19928557A1 (de) * 1999-03-11 2000-09-21 Ssg Halbleiter Vertriebs Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur Positionsbestimmung
DE19912446C1 (de) * 1999-03-19 2000-11-09 Micronas Intermetall Gmbh Einrichtung zum Einstellen von Betriebsgrößen in mehreren programmierbaren integrierten Schaltungen, insbesondere enthaltend jeweils einen Hallgenerator
DE10145313A1 (de) * 2000-09-14 2002-07-25 Helag Electronic Gmbh Sensorvorrichtung

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3420666A1 (de) * 1984-06-02 1985-12-05 Mannesmann Rexroth GmbH, 8770 Lohr Niveauregeleinrichtung fuer fahrzeuge mit mindestens einem hydraulischen schwingungsdaempfer
DE3935261A1 (de) * 1988-10-24 1990-05-03 Eaton Corp Mehrfachumdrehungswellen-positionssensor mit spielkompensation
DE4027200A1 (de) * 1990-08-28 1991-01-03 Siemens Ag Anordnung zur messung der position eines beweglichen koerpers
DE19846418A1 (de) * 1998-10-08 2000-04-13 Mannesmann Rexroth Ag Hydraulikventil mit Sensor
DE19928557A1 (de) * 1999-03-11 2000-09-21 Ssg Halbleiter Vertriebs Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur Positionsbestimmung
DE19912446C1 (de) * 1999-03-19 2000-11-09 Micronas Intermetall Gmbh Einrichtung zum Einstellen von Betriebsgrößen in mehreren programmierbaren integrierten Schaltungen, insbesondere enthaltend jeweils einen Hallgenerator
DE20003631U1 (de) * 2000-02-29 2000-08-17 Kuhnke Gmbh Kg H Einrichtung zum Orten eines bewegbaren Körpers in einem vorgegebenen Raum
DE10145313A1 (de) * 2000-09-14 2002-07-25 Helag Electronic Gmbh Sensorvorrichtung

Cited By (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102005020876B4 (de) * 2004-05-14 2010-02-18 Komatsu Ltd. Wegmessvorrichtung
DE202005013065U1 (de) * 2005-08-18 2007-01-04 Liebherr-Hausgeräte Ochsenhausen GmbH Vorrichtung zur Positionserkennung
US7973626B2 (en) 2005-08-18 2011-07-05 Liebherr-Hausgeratte Ochsenhausen GmbH Apparatus for position recognition
DE102005045774A1 (de) * 2005-09-23 2007-04-05 Sfg Gmbh Messvorrichtung und Verfahren zur berührungslosen Bestimmung der Lage zweier relativ zueinander verstellbarer Bauteile
CN101427106B (zh) * 2006-03-28 2012-02-22 诺格伦有限责任公司 用于连杆的位移传感器
WO2007110095A1 (en) * 2006-03-28 2007-10-04 Norgren Gmbh Displacement sensor for a rod
US8237430B2 (en) 2006-03-28 2012-08-07 Norgren Gmbh Displacement sensor for a rod
JP2009531673A (ja) * 2006-03-28 2009-09-03 ノルグレン・ゲゼルシャフト・ミト・ベシュレンクテル・ハフツング ロッド用の変位センサ
WO2009021792A1 (de) * 2007-08-14 2009-02-19 Robert Bosch Gmbh Wegsensor
DE102007038395A1 (de) * 2007-08-14 2009-02-19 Robert Bosch Gmbh Wegsensor
DE102010061715A1 (de) * 2010-11-22 2012-05-24 Zf Friedrichshafen Ag Positionserfassungsvorrichtung
DE102013218152A1 (de) * 2013-09-11 2015-03-12 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Verfahren und Vorrichtung zum Steuern einer Fahrzeug-Beleuchtungseinrichtung und entsprechendes Fahrzeug
CN105402197A (zh) * 2016-01-06 2016-03-16 罗建华 一种四方柱形活塞杆的气缸
DE102019127623A1 (de) * 2019-10-14 2021-04-15 Fte Automotive Gmbh Kolben-Zylinder-Einheit
DE102020202147A1 (de) 2020-02-19 2021-08-19 Hawe Hydraulik Se Hydraulikkomponente, hydraulisches Stellsystem mit einer solchen Hydraulikkomponente und Fahrzeug mit einem solchen hydraulischen Stellsystem
US11808288B2 (en) 2020-02-19 2023-11-07 Hawe Hydraulik Se Hydraulic component, hydraulic adjustment system comprising such a hydraulic component, and vehicle comprising such a hydraulic adjustment system

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