DE1299432B - Verfahren und Vorrichtung zur Stellwegmessung bei einer mit einem Druckmedium beaufschlagten Kolben-zylinder-Einheit - Google Patents

Verfahren und Vorrichtung zur Stellwegmessung bei einer mit einem Druckmedium beaufschlagten Kolben-zylinder-Einheit

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DE1299432B DE1967M0076775 DEM0076775A DE1299432B DE 1299432 B DE1299432 B DE 1299432B DE 1967M0076775 DE1967M0076775 DE 1967M0076775 DE M0076775 A DEM0076775 A DE M0076775A DE 1299432 B DE1299432 B DE 1299432B
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Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Stellwegmessung bei einer mit einem Druckmedium beaufschlagten Kolb en-Zylinder-Einheit, insbesondere bei Spritzgußmaschinen, unter Verwendung eines elektrischen und/oder magnetischen Meßumformers zur Umformung der Kolbenbewegung in eine elektrische Größe.
  • Es ist bekannt, die Bewegung von Arbeitszylindern mit Hilfe von mechanischen und/oder elektrischen Vorrichtungen zu steuern. Die Hubbewegung des Zylinders wird d dabei in ihrer Anfangs- und Endposition sowie beliebig vielen Zwischenpositionen, an denen die Bewegung hinsichtlich der Geschwindigkeit oder des Drucks verändert wird, ermittelt. Häufig geschieht die Stellwegmessung in der Weise, daß das Maschinenteil an einer oder mehreren Stationen des zurückgelegten Weges mit Hilfe mechanischer Teile elektrische Kontakte betätigt, wodurch beispielsweise das Einfließen und Ablassen des Druckmediums im Druckzylinder gesteuert wird. Die Meßglieder sind bei den bekannten Einrichtungen außerhalb des Druckzylinders angebracht und benötigen somit zusätzlichen Raum. Außerdem sind sie leicht zugänglich und daher einem besonders starken Verschleiß unterworfen. So ist es bekannt, zum Zweck einer Stellwegmessung, eine Einrichtung zu verwenden, bei der durch einen Hebelmechanismus die Veränderung der Eintauchtiefe eines Metallteils in einer Spule zu Steuerungszwecken ausgenutzt wird. Die elektrischen Einrichtungen müssen bei den bisher verwendeten Vorrichtungen dieser Art durch Schutzvorrichtungen abgeschirmt werden.
  • Man kennt zur Messung größerer Wege induktive Wegmesser mit einem Tauchanker, die eine zylindrische Spulenanordnung aufweisen, in deren Achse ein Kern aus ferromagnetischem Material verschoben wird. Meist verwendet man zwei koaxiale Spulen, die als Zweige in einer Wechselstrommeßbrücke geschaltet sind, wobei die durch die Bewegung des Ankers verursachte Anderung der elektrischen Größe nach dem Differentialspulen-Prinzip gemessen wird. Derartige Weg- und Dehnungsmesser mit Tauchanker haben den Nachteil eines großen Meßweges, so daß deren Verwendung, beispielsweise zur Messung von Kolben in hydraulischen oder pneumatischen Zylindern, sehr nachteilig ist. Zur Messung der Kolbenwege ist nämlich eine kurze Baulänge des Gebers erwünscht, damit aus dem Zylinder herausragende Geberteile soweit als möglich vermieden werden, weil diese beim Betrieb zu leicht beschädigt werden können. Außerdem wirkt sich bei Verwendung derartiger Geber nachteilig aus, daß für die Messung ein dünner und langer beweglicher Kern erforderlich ist, der insbesondere bei den raschen Bewegungen der Arbeitskolben und dem hohen Arbeitsdruck mechanische Schwierigkeiten verursacht.
  • Es sind auch induktive Meßgrößenumformer bekannt, die der Meßgröße und dem Anwendungszweck entsprechend sehr unterschiedlich ausgebildet sind.
  • Bei einer induktiven Kraftmeßdose wird beispielsweise die Durchbiegung einer Biegeplatte oder die Stauchung eines Zylinders in eine elektrische Meßgröße umgeformt. Die Geberteile sind hier außerhalb des Druckraums bzw. des Kraftflusses angeordnet.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein einfaches Verfahren sowie eine Vorrichtung zur Messung des Stellwegs bei einer Kolben-Zylinder-Einheit zu schaffen, bei der verhältnismäßig große Weglän- gen so gemessen werden sollen, daß über den größten Teil des Meßwegs eine gute Linearität zwischen Meßsignal und Weg erzielbar ist. Dabei soll die Anordnung äußerst robust und einfach im Aufbau sein.
  • Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung bei einem Verfahren zur Stellwegmessung durch die Vereinigung folgender Merkmale gelöst: a) Der bewegbare Kolben ist als der eine Teil des Meßumformers verwendet; b) der andere Teil des Meßumformers ist im Innern des Zylinders ortsfest an der Zylinderwandung angeordnet.
  • Der Kolben, der die zu messende Bewegung ausführt, dient also bei dieser Ausführungsform direkt als ein Teil des Meßumformers bzw. dessen Träger, während der andere Teil vollständig im Innern des Zylinders angeordnet ist. Der gesamte Meßumformer kann somit im Innern der Kolben-Zylinder-Einheit eingebaut sein, so daß außen angebrachte Bauteile und Übertragungsglieder, die leicht beschädigt werden können und hinderlich sind, vermieden werden können.
  • Zwar ist ein elektrisches Verfahren zur Messung des Drucks im Zylinder von Kolbenmaschinen bekannt, bei dem der augenblickliche Zylinderdruck mittels eines induktiven Gebers in eine druckproportionale elektrische Spannung umgeformt wird. Der für die Messung verwendete Bauaufwand ist sehr beträchtlich, da der Druckgeber mit piezoelektrischen und lichtelektrischen Schaltelementen arbeitet, die von einem vom Maschinenkolben angetriebenen Wegimpulsgeber gesteuert werden. Der induktive Druckgeber ist dabei am Zylinder angeschraubt, so daß alle Geberteile außerhalb des Zylinderraums angeordnet sind. Diese Anordnung konnte keine Anregung geben, den Stellweg innerhalb eines Arbeitszylinders zu messen, wie es Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist.
  • Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform ist der mit dem Zylinder ortsfest verbundene Teil des Meßumformers koaxial zum Kolben angeordnet und ragt in eine im Kolben vorgesehene Bohrung mindestens teilweise hinein.
  • Die Wegmessung spielt sich dabei vollständig im Innern der Zylinderbohrung ab, so daß bei Ausnutzung des vollen Kolbenhubs praktisch keine Vergrößerung des Arbeitszylinders bzw. der Maschine erforderlich ist.
  • Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform kann der eine Teil des Meßumformers am Kolben angebracht oder als Kolben ausgebildet sein und in den anderen mit dem Zylinder verbundenen, hülsenförmig ausgebildeten Teil des Meßumformers mindestens teilweise hineinragen.
  • Für die praktische Durchführung der Erfindung hat sich ein induktiver Meßumformer als besonders zweckmäßig erwiesen, bei dem der mit dem Zylinder ortsfest verbundene Teil als Spulenwicklung ausgebildet ist, die auf einem ferromagnetischen, koaxial zum Kolben angeordneten Kern aufgebracht ist. Bei dieser Ausführungsform wirkt der Kolben als Außenkern.
  • Die Erfindung ist nicht auf eine Vorrichtung beschränkt, bei welcher ausschließlich Lateralbewegungen stattfinden. Statt dessen kann vorgesehen sein, daß die Längsbewegung des Kolbens in eine Drehbewegung eines Maschinenbauelements, z. B. eine Spindel, umgewandelt wird und die Drehbewegung elektrisch veränderliche Meßgrößen erzeugt.
  • Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß durch die eingebauten Meßeinrichtungen nicht nur sich kontinuierlich verändernde elektrische oder magnetische Meßgrößen, sondern auch sprunghaft sich verändernde elektrische Meßgrößen in Abhängigkeit von dem zurückgelegten Kolbenweg erzeugt werden. So kann z. B. vorgesehen sein, daß in dem Druckzylinder Kontaktrelais angeordnet sind, die durch einen mit dem Kolben bewegten Anschlag auf mechanische Weise oder durch ein mit der Kolbenbewegung sich änderndes elektrisches oder magnetisches Feld eine meßbare elektrische Größe erzeugen.
  • Es ist häufig vorteilhaft, daß eine Justierung der Meßeinrichtung außerhalb des Zylinders möglich ist.
  • Dabei ist es unerheblich, welches der die Meßgröße beeinflussenden Bauteile verstellt wird.
  • Für eine einwandfreie Messung ist es wichtig, daß für eine Temperaturkompensation der Bauteile gesorgt wird. Dieses kann bei zwei hintereinander angeordneten Spulen dadurch erreicht werden, daß sie gegenläufig gewickelt sind. Es können aber auch Temperaturkompensationsglieder eingeschaltet werden.
  • Weiterhin ist es erforderlich, daß bei den sich gegeneinander bewegbaren Teilen Druckausgleichbohrungen vorgesehen werden, um einen Druckstau zu verhindern, der die elektrischen Meßteile beeinflussen oder beschädigen könnte.
  • Während bei den nachstehend näher beschriebenen Ausführungsbeispielen ein Teil des Gebers vorwiegend im Flanschteil des Arbeitszylinders und der andere Teil des Gebers in einer Sackbohrung des Kolbens angeordnet ist, kann aber auch vorgesehen sein, daß Geberteile z. B. in einer besonderen Bohrung der Zylinderwand untergebracht sind.
  • Ausführungsbeispiele des Gegenstandes der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt. Darin zeigt Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine Kolben-Zylinder-Einheit, Fig. 2 einen Längsschnitt durch eine Abwandlungsform zu Fig. 1, F i g. 3 einen Längsschnitt durch eine weitere Abwandlungsform, F i g. 4 einen Teillängsschnitt aus der Anordnung gemäß F i g. 3 in einer anderen Schnittebene, Fig. 5 einen Querschnitt zu der Anordnung gemäß F i g. 3 längs Schnittlinie 5-5, F i g. 6 einen Längsschnitt durch ein weiteres Ausführungsbeispiel, F i g. 7 einen Querschnitt durch die Ausführung gemäß F i g. 6 längs Schnittlinie 7-7, F i g. 8 einen Längsschnitt durch ein weiteres Ausführungsbeispiel, F i g. 9 einen Querschnitt durch die Anordnung nach F i g. 8 gemäß Schnittlinie 9-9, Fig. 10 ein Ausführungsbeispiel durch eine weitere Ausführungsform.
  • Die F i g. 1 zeigt einen üblichen Arbeitszylinder 11, in dessen Innenraum 15 ein Kolben 12 mit einer Kolbenstange 12 a geführt ist. Kolben und Kolbenstange enthalten eine zentrische Sackbohrung 17. Auf dem Grund 18 dieser Bohrung ist mittels eines Befestigungselements 27 eine Schubstange 16 angebracht, die in die Längsachse der Bohrung 17 hineinragt und einen Spulenkern 25 trägt. Die Stange 16 besteht aus nichtmagnetischem Werkstoff.
  • Der Spulenkern 25 wird von zwei hintereinander angeordneten Spulen 13 und 14 umgeben, die am Zylinder 11 mittels eines an dessen Stirnteil 11a befestigten Halteorgans 19 gehalten werden. Das Halteorgan 19 ist mittels einer Dichtung 21 druckdicht im Zylinder angeordnet. Bei einer Beaufschlagung mit einem über Einlaßbohrungen 23 und 24 eingelassenen Druckmedium erfolgt mit der axialen Verschiebung des Kolbens 12, 12 a gegenüber dem Zylinder 11 auch eine Relativbewegung des Spulenkerns25 gegenüber den Spulen 13 und 14. Dieses bewirkt eine Veränderung der von den Spulen abgenommenen elektrischen Werte, wobei das Maß der Veränderung der elektrischen Meßgrößen direkt abhängig ist von dem Stellweg. Es kann somit einer bestimmten Lage des Kolbens ein bestimmter elektrischer Wert zubemessen werden, so daß der Vorgang reproduzierbar ist. Die elektrischen Zuleitungen zu den Spulen 13 und 14 sind über einen Stecker 28 mit einem elektrischen Schaltkasten 20 verbunden. Zwischen dem Zylinderendteillla und der Spulel4 sind Bohrungen 26 vorgesehen, die für einen Druckausgleich zwischen dem Spulenkern 25 und dem Zylinder 11 während der Hin- und Herbewegung des Kolbens sorgen.
  • Außer der genannten Dichtung 21 ist am entgegengesetzten Ende des Zylinders eine Abdichtung durch einen Dichtring 22 vorgenommen.
  • In den nachfolgend beschriebenen Figuren sind gleiche Teile mit gleichen Bezugsziffern versehen wie in F i g. 1. Beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 ist der aus ferromagnetischem Material bestehende Kern 35 in einer Bohrung im Endteillla des Zylinders 11 eingelassen und in dieser gehalten. Er wird im Bereich dieser Bohrung von einer Spule 34 umgeben, die mittels der Dichtung 21 druckdicht im Endteil des Zylinders aufgenommen ist. Eine weitere Spule33, die in Längserstreckung hinter der Spule 34 angeordnet ist, umgibt den genannten übrigen Spulenkern 35.
  • Die Spule 34 befindet sich hier außerhalb des Bewegungsbereichs des als Außenkern dienenden Kolbens, wodurch eine gute Linearität zwischen dem abgenommenen Meßsignal und dem zu messenden Weg erzielt wird.
  • Der Kolben 12 und die Kolbenstange 12 a sind bei diesem Ausführungsbeispiel aus ferromagnetischem Material gebildet. Zur Verstärkung des Meßvorgangs und zur Erhöhung der Meßgenauigkeit kann der Kolben an den Mantelflächen der Bohrung 17 mit einer Hülse aus magnetisch günstigem Material, z. B.
  • Weicheisen, ausgekleidet sein.
  • Wenn das Druckmedium über die Einlaßbohrung 23 und 24 in den Zylinderraum 15 gelangt, erfolgt bei einer Verschiebung des Kolbens 12, 12 a eine Induktion, wobei jeder axialen Lage des Kolbens ein bestimmter von den Spulen abgenommener elektrischer Wert entspricht. Dieses Ausführungsbeispiel hat gegenüber dem in F i g. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel den Vorteil, daß die hohen mechanischen Belastungen ausgesetzte Schubstange 116 entfallen kann.
  • Zur Ausschaltung von Temperaturschwankungen des Druckmediums und des Druckzylinders, die als Widerstandsänderungen das Meßergebnis verfälschen können, können bekannte Methoden angewendet werden, z. B. gegenläufige Wicklung der Spulen 33 und 34. Beim Ausführungsbeispiel nach F i g. 2 übernimmt die Spule 34 die Aufgabe der Kompensation von Temperatureinflüssen. Statt dessen können auch andere bekannte Kompensationsglieder verwendet werden.
  • Beim Ausführungsbeispiel nach den Fig. 3 bis 5 wird bei einer Axialbewegung des Kolbens 12, 12 a eine Drehbewegung einer Spindel 36 hervorgerufen, wobei die Anzahl der Drehungen der Spindel zu dem zurückgelegten Weg des Kolbens in einem bestimmten Verhältnis steht. Zu diesem Zweck ist die Spindel 36 im Endteil 11 a des Zylinders 11 drehbar und druckdicht gelagert. Eine axiale Verschiebung der Spindel ist durch die Befestigung dieses Elements mit Hilfe eines Sicherungsblechs 37 auf der Stirnseite des Zylinders ausgeschlossen. Die Spindel ist konzentrisch in der Längsachse der Sackbohrungl7 angeordnet und mit der Spitze 36a in einer entsprechenden Bohrung einer Lagerscheibe 38 gehaltert und geführt.
  • Diese Lagerscheibe ist in der Sackbohrung 17 axial verschiebbar, wenn eine Bewegung des Kolbens 12 stattfindet. Auf der Stirnseite des Kolbens 12 ist ein Sicherungsblech 39 befestigt, das zwischen zwei Schraubenmuttern 40 eingespannt ist. Die Schraubenmuttern sind auf die Spindel 36 aufgeschraubt und durch die Verbindung mit dem Kolben mittels des Sicherungsblechs 39 gehindert, sich gegenüber dem Kolben zu verschieben. Die Muttern 40 werden ebenfalls an einer Verdrehbewegung gehindert, und zwar durch die Holme 41 und 42 (vgl. F i g. 4), die durch eine Bohrung der Muttern 40 gleitbar hindurchgeführt sind und einerseits in entsprechenden Bohrungen 43 des Endteils 11 a des Zylinders und andererseits in Bohrungen 44 der Lagerscheibe 38 gelagert sind. Bei einer Axialbewegung des Kolbens 12, 12 a im Zylinder 11 wird die Spindel 36 durch Mitnahme der Muttern 40 entsprechend der Steigung der Spindel 36 verdreht. Bohrungen 45 sorgen für einen Druckausgleich zwischen der Lagerscheibe 38 und und dem Kolben 12, 12 a.
  • Die Mutter40 besitzt einen geschlitzten hülsenförmigen Fortsatz46, wobei die Hülsenhälften von einem federnden Ring 47 gegen die Spindel 36 gedrückt werden. Hierdurch wird das Gewindespiel der Spindel gering gehalten.
  • Durch die Drehbewegung der Spindel 36 wird in einem an die Spindel angeschlossenen und an dem Zylinder mittels einer Halterung 48 befestigten Impulsgeber 49 eine von der Umdrehung der Spindel abhängige Anzahl von Impulsen an einen Impulszähler 50 gegeben, der über einen Impulsverteiler und Verstärker 51 verschiedene Steuerkreise der Arbeitsmaschine beeinflußt.
  • Statt des Impulsgebers 49 kann ein Potentiometer handelsüblicher Bauart verwendet werden, bei dem in Abhängigkeit von der Umdrehung der Spindel 36 der elektrische Widerstandswert verändert wird. Falls erforderlich, kann zwischen die Spindel 36 und dem Potentiometer bzw. Impulsgeber 49 ein übliches Getriebe zur Drehzahlüber- oder -untersetzung eingebaut werden.
  • Beim Anwendungsbeispiel nach den Fig. 6 und 7 ist in einer Bohrung des Endteils 11 a des Zylinders 11 ein zentrisch in die Bohrung 17 des Kolbens hineinragendes Rohr 52 gelagert. Dieses Rohr ist an seinem freien Ende verschlossen und besteht aus nichtmagnetischem Werkstoff. Im Innern dieses Rohres ist eine Verstellspindel54 konzentrisch angeordnet. Diese durchdringt eine in das Rohr 52 passend eingesetzte Trägerplatte 55, in der eine Spule 56 gehaltert ist. Der Spulenträger 55 kann aus magne- tisch günstigem Werkstoff, z. B. Weicheisen, bestehen und gleichzeitig ein Innengewinde besitzen, mit dem er auf das Gewinde der Verstellspindel 54 aufgeschraubt ist. Die Spule56 wird über die spiralig um die Spindel 54 aufgewickelte Stromzuführungsleitung 57, die an die Stromanschlußfahne 58 angeschlossen ist, gespeist.
  • Das in das Zylinderrohr hineinragende Ende der Verstellspindel 54 ist in einer Lagerscheibe 59 abgestützt. Um ein Spiel zwischen der Spulenträgerplatte 55 und der Verstellspindel 54 gering zu halten, kann auf der Verstellspindel 54 eine weitere Mutter 53 aufgeschraubt sein, die sich mit Tellerfedern 60 gegen die Trägerplatte 55 abstützt. Zur Sicherung gegen Verdrehen sind die Spulenträgerplatte 55 und die Gegenmutter 53 in zwei Sicken 52 a des Zylinderrohres 52 geführt, die am Umfang des Rohres in Längsrichtung angebracht sind (vgl. Fig. 7). Die Verstellspindel 54 wird außerhalb des Arbeitszylinders 11 mittels einer Verstellschraube 61 gedreht, so daß sich bei einer Axialverschiebung des Kolbens die Gegenmutter 53 und die Spulenträgerplatte 55 mit der Spule 56 in axialer Richtung verschieben.
  • In der Bohrung 17 ist an einer am Kolben befestigten Lasche 62 dicht über der Mantelfläche des Zylinderrohrs 52 ein Dauermagnet 63 befestigt, der zwei Polschuhe aufweist. Um störende Einflüsse auf das Magnetfeld des Dauermagneten 63 durch die umgebenden Metallteile zu verhindern, ist ein genügender Abstand zwischen dem Magneten63 und den Wandungen der Bohrung 17 einzuhalten.
  • In der Spule 56 wird bei Einschaltung des elektrischen Stroms ein magnetisches Feld erzeugt, das auch ein Wechselfeld sein kann.
  • Das durch den Magneten 63 erzeugte starke magnetische Feld beeinflußt das durch den Elektromagneten 56 erzeugte magnetische Feld und bewirkt eine änderung des Spulenstroms. Diese ist abhängig von der Lage des Magneten und somit abhängig von der Kolbenbewegung. Die Stromänderung in der Spule 56 kann somit mit bekannten Mitteln zur Steuerung des Arbeitszylinders verwendet werden.
  • Statt des in der Zeichnung dargestellten einen Zylinderrohres 52 und der Spindel 54 können gleichzeitig mehrere dieser Anordnungen in der Bohrung 17 des Kolbens vorgesehen sein.
  • Mit Hilfe der Verstellmutter 61 kann eine Justierung der elektrischen Einrichtungen erreicht werden, indem eine Einstellung auf die speziellen Gegebenheiten der zu steuernden Maschinenteile erfolgen kann. Bei der in der Fig. 6 dargestellten Lage, bei welcher der Magnet 63 eine senkrechte Stellung zu der Spule 56 eingenommen hat, hat die an der Klemme 58 abgenommene Spannung einen Extremwert, so daß diese Stellung die Wirkung eines Endschalters hat.
  • Eine weitere Abwandlung ist in den F i g. 8 und 9 gezeigt. Hier ist in die Stirnfläche des Kolbens 12 a eine Ringspule70 eingesetzt. In eine Bohrung des Endteils 11 a des Zylinders 11 ist ein Rohr 71 eingebaut, das mittels einer Rändelschraube 72 verdreht werden kann. An Stelle dieser Rändelschraube kann auch ein Zahnrad verwendet werden, das mit einem Verstellgetriebe in Verbindung steht. Eine an der Außenwand des Zylinders befestigte Führungsplatte 73, die in eine Nut 74 am Umfang des Zylinderrohres 71 eingreift, verhindert eine axiale Verschiebung des Rohres 71.
  • Im Bereich der Mitte des Rohres findet sich ein Steuerrelais 75, das mit zwei mit Außengewinde versehenen Halteteilen 76 und 77 verbunden ist. Bei einer Drehbewegung des Rohres 71 mit Hilfe der Rändelmutter 72 wird das Steuerrelais 75 nicht mitgenommen, da sie an einer solchen Bewegung durch die Holme 78 und 79 gehindert werden. Zu diesem Zweck sind die Holme 78 und 79 nach außen gefüh*--und über ein Flanschteil80 und Distanzsäulen 81 mit dem Endteil 11 a des Druckzylinders 11 starr verbunden. Wie aus Fig. 9 ersichtlich ist, sind in die Holme 78 und 79 Stromführungsschienen 82 und 83 eingelassen, die über Kontaktfedern 84 und 85 an die außen befindliche Stromanschlußfahne 86 angeschlossen sind.
  • Die Gewindeteile 76 und 77 werden auf den Mantelflächen der Holme 78 und 79 in Längsrichtung geführt. Die Holme 78 und 79 sind ihrerseits in einer Lagerplatte 87, die drehbar im Bereich des geschlossenen Endes des Rohres 71 angeordnet ist, abgestützt.
  • Mit der Bewegung des Kolbens ändert sich die Feldstärke des auf das Relais 75 ausgeübten Magnetfeldes. Bei einer bestimmten Stärke spricht das Relais an und schaltet die an den Arbeitszylinder angeschlossenen Stromkreise ein. An Stelle der dargestellten Ringspule kann auch ein Dauermagnet verwendet werden, wie es im Zusammenhang mit der Beschreibung der F i g. 6 erläutert wurde.
  • Bei dem in Fig. 10 dargestellten Ausführungsbeispiel wird von einer Konstruktion ausgegangen, wie sie in den F i g. 8 und 9 gezeigt ist. Gleiche Teile sind hier wiederum mit gleichen Bezugsziffern versehen. Statt des einen Relais 75 sind bei diesem Ausführungsbeispiel mehrere Steuerrelais 91 bis 93 in das Zylinderrohr 71 in entsprechender Weise eingesetzt.
  • Sie können gemeinsam durch eine Drehbewegung des Rohres 71 justiert werden, ohne daß sich ihr Abstand zueinander ändert. Zu jedem Steuerrelais führt eine getrennte Stromzuführungsleitung, die mit 95, 96 und 97 bezeichnet sind. Die elektrische Verbindung wird durch Schleifkontakte98, und 100 hergestellt.
  • Beim Einbau der Steuerrelais bzw. der Bemessung der Spulen ist darauf zu achten, daß bei einer Bewegung des Kolbens 12 und der darin eingebauten Spule 70 nicht gleichzeitig mehrere Steuerrelais ansprechen; vielmehr soll erreicht werden, daß eine Einschaltung der Relais in einer Nacheinanderfolge geschieht, so daß eine entsprechende Positionsbestimmung möglich ist. Die abgenommenen Spannungswerte werden in bekannter Weise den Steuer- und Verstärkerkreisen 90 zugeführt.

Claims (14)

  1. Patentansprüche: 1. Verfahren zur Stellwegmessung bei einer mit einem Druckmedium beaufschlagten Kolben-Zylinder-Einheit, insbesondere bei Spritzgußmaschinen, unter Verwendung eines elektrischen und/oder magnetischen Meßumformers zur Umformung der Kolbenbewegung in eine elektrische Größe, gekennzeichnet durch die Vereinigung folgender Merkmale: a) Der bewegbare Kolben ist als der eine Teil des Meßumformers verwendet; b) der andere Teil des Meßumformers ist im Innern des Zylinders ortsfest an der Zylinderwandung angeordnet.
  2. 2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der mit dem Zylinder (11, 11a) ortsfest verbundene Teil des Meßumformers koaxial zum Kolben angeordnet ist und in eine im Kolben (12, 12a) vorgesehene Bohrung (17) mindestens teilweise hineinragt.
  3. 3. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der eine Teil des Meßumformers (16, 25) am Kolben (12, 12a) angebracht oder als Kolben ausgebildet ist und in den anderen, mit dem Zylinder verbundenen, hülsenförmig ausgebildeten Teil (13, 14) des Meßumformers mindestens teilweise hineinragt.
  4. 4. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß bei einem induktiven Meßumformer der mit dem Zylinder ortsfest verbundene Teil als Spulenwicklung (33) ausgebildet ist, die auf einem ferromagnetischen, koaxial zum Kolben angeordneten Kern (35) aufgebracht ist.
  5. 5. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der andere als Kolben ausgebildete Teil (12, 12a) des Meßumformers einen mit der Kolbenbewegung gleichzeitig verschieblichen Kern (16, 25) aufweist.
  6. 6. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Teil (13, 14) des Meßumformers mittels eines Halteorgans (19) mit dem Zylinder ortsfest verbunden ist.
  7. 7. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben aus elektrisch oder magnetisch beeinflußbarem Material besteht oder damit ausgekleidet ist.
  8. 8. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in dem vom Zylinder (11, 11 a) umschlossenen Raum ein bei einer Axialbewegung des Kolbens sich drehendes Maschinenteil (36) vorgesehen ist, das bei einer Drehbewegung elektrische Meßgrößen erzeugt.
  9. 9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Maschinenteil aus einer am Zylinder befestigten, in die Längsachse der Kolbenbohrung (17) hineinragenden Spindel (36) besteht, die gegenüber dem Kolben verschiebungsfest angeordnet ist.
  10. 10. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Kolben ein Dauermagnet (63) befestigt ist, der über einer in einer Hülse (52), gegebenenfalls von außen justierbar angeordneten Spule (56) angebracht ist.
  11. 11. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß am Zylinder (11) ein Relaisträger (76, 77) zur Aufnahme von einem oder mehreren Relais (91, 92, 93) angeordnet ist, das bzw. die bei einer definierten Stellung des anderen am Kolben angebrachten Teils (70) des Meßumformers in Funktion treten.
  12. 12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Relaisträger mit einer außerhalb des Zylinders betätigbaren Verstelleinrichtung (72) versehen ist.
  13. 13. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Teile des Meßumformers oder ihre Befestigungen oder der Kolben innerhalb des Zylinders Öffnungen (26) für den Druckausgleich besitzen.
  14. 14. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß neben der Meßspule (33) auf demselben Kern (35) eine Kompensationsspule (34) zur Temperaturkompensation angeordnet ist.
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