DE1763002C

DE1763002C - Capacitive transmitter of a bear that can be moved in relation to the frame of a hammer or press

Info

Publication number: DE1763002C
Application number: DE19681763002
Authority: DE
Inventors: Karl 8635 Dörfles; Silier Kurt 8630 Coburg Trissnak
Original assignee: Langenstein & Schemann Ag, 8630 Coburg
Filing date: 1968-03-20
Publication date: 1973-03-15

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen kapazitiven Geber eines gegenüber dem Gestell eines Hammers oder einer Presse bewegbaren Bin en, dessen Stellung gegenüber dem Gestell durch Verstellung der Elektroden eines Meßkondensators erfaßbar ist, unter Anwendung des Prinzips, daß der bewegliche Bär die eine Elektrode des Meßkondensators bildet, wobei das Gestell und der mit diesem leitend verbundene Bär selbst die erste Elektrode d:s MeßVondensators bilden und die zweite Elektrode als sich in Schlagrichtung erstreckende Stange ausgebildet ist und am Gestell isoliert derart angebracht ist, daß eine am Bär vorgesehene Wandung einer Bohrung über die zweite Elektrode von dieser isoliert verschiebbar ist.The invention relates to a capacitive transmitter opposite the frame of a hammer or a press movable bin, whose position relative to the frame by adjusting the electrodes a measuring capacitor is detectable, using the principle that the moving bear the forms an electrode of the measuring capacitor, the frame and the one conductively connected to it Bear himself the first electrode of the measuring capacitor form and the second electrode as extending in the direction of impact extending rod is formed and is attached to the frame insulated such that one on the bear provided wall of a bore on the second electrode is displaceable insulated from this.

Bei einem Hammer oder einer Presse ist ein Bär an einem Gestell geradlinig bewegbar. Um die Bewegung des Bären gegenüber dem Gestell zu steuern, sind elektrische Einrichtungen anwendbar, welche die jeweilige Stellung des Bären am Gestell feststellen bzw. messen. Eine solche elektrische Einrichtung ist ein kapazitiver Geber, der zwei gegeneinander bewegbare Elektroden aufweist.In the case of a hammer or a press, a bear can be moved in a straight line on a frame. To the movement To control the bear against the frame, electrical devices are applicable which the Determine or measure the respective position of the bear on the frame. One such electrical device is a capacitive transmitter, which has two mutually movable electrodes.

Durch Heilingbrunner, »Technik der Automatisierung«, 1958, S. 108, ist ein kapazitiver Geber eines an einer Maschinenführung bewegbaren Maschinentisches bekannt. Bei diesem bekannten Geber ist die am bewegbaren Maschinentiscri vorgesehene Elektrode eine mit dem Maschinentiüch starr verbundene, sich in Bewegungsrichtung des Maschinentisches erstreckende Rasterskala. Die an der Maschinenführung vorgesehene Elektrode ist eine mit der Maschinenführung fest verbundene Platte. Die Platte und die Rasterskala sind voneinander isoliert nebeneinander verschiebbar. Die Anwendung dieses bekannten Gebers bei einem an einem Gestell bewegbaren Bären stößt auf Schwierigkeiten, weil der Betrieb eines an einem Gestell bewegbaren Bären erheblich rauher ist als der Betrieb eines an einer Maschinenführung bewegbaren Maschinentischhe.Through Heilingbrunner, "Technique of Automation", 1958, p. 108, a capacitive transmitter is one known on a machine guide movable machine table. In this known encoder is the an electrode provided on the movable machine table an electrode rigidly connected to the machine cloth, grid scale extending in the direction of movement of the machine table. The one on the machine control The electrode provided is a plate firmly connected to the machine guide. The plate and the raster scales can be moved next to one another, isolated from one another. The application of this well-known Encoder in a bear that can be moved on a frame encounters difficulties because the operation of a Bear that can be moved on a frame is considerably rougher than the operation of one on a machine guide movable machine tables.

Durch die Zeitschrift »Elektronik«, 1959, Nr. 3, S. 75 ist ein kapazitiver Taster zur Messung kleiner Längenänderungen bekannt. Bei diesem bekannten Taster ist die eine Elektrode von einer Wandung einer Bohrung gebildet, in der sich als zweite Elektrode ein kurzes Zyünderstück befindet, wobei die von dem Zylinderstück gebildete Elektrode in der von der Wandung gebildeten Elektrode von dieser isoliert verschiebbar ist. Dieser kapazitive Taster istBy the magazine "Electronics", 1959, No. 3, p. 75, a capacitive probe for measurement is smaller Changes in length known. In this known button, one electrode is on a wall a bore formed in which a short Zyünderstück is located as a second electrode, the electrode formed by the cylinder piece in the electrode formed by the wall thereof is slidable in isolation. This capacitive push button is

ίο eine *\iinme3einrichtung komplizierten Aufbaues und zur Messung der. Bewegung eines an einem Gestell bewegbaren Bai jn nicht geeignet.ίο a * \ iinme3einrichtung complicated structure and to measure the. Movement of a bay that can be moved on a frame is not suitable.

In dem älteren Patent 1 299 205 ler Anmelderin ist bereits ein kapazitiver Geber eines an einem Ge-Applicant's earlier patent 1,299,205 is already a capacitive transmitter of a device

stell bewegbaren Bären vorgeschlagen. Bei diesem vorgeschlagenen Geber ist vorgesehen, daß der Bär die eine Elektrode des Gebers bildet, dessen zweite Elektrode am Gestell isoliert derart angebracht Ui, daß die erste Elektrode über die zweite Elektrode von dieser Isoliert schiebbar ist, wobei die am Gestell angebrachte Elektrode in einer Höhlung des Gestelles angeordnet ist. Die Erfindung sieht nun ebenfalls einen Geber vor, bei dem die eine Elektrode über die andere Elektrode von dieser isolieri schiebbar ist.stell posable bears proposed. In this proposed encoder it is provided that the bear which forms one electrode of the transmitter, the second of which Electrode insulated on the frame attached in such a way Ui, that the first electrode can be pushed over the second electrode, insulated therefrom, with the one attached to the frame Electrode is arranged in a cavity of the frame. The invention now also sees a transmitter in which one electrode can be pushed over the other electrode from this isolieri.

Ein kapazitiver Geber der anfangs genannten Art ist in der älteren Patentanmeldung P 15 52 834.4 vorgeschlagen. Bei diesem vorgeschlagenen Geber ist die über die zweite Elektrode schiebbare Wandung vom Bär selbst gebildet. Die die zweite Elektrode bildendeA capacitive transmitter of the type mentioned at the beginning is proposed in the earlier patent application P 15 52 834.4. In this proposed encoder, the wall that can be pushed over the second electrode is from Bear educated yourself. The one forming the second electrode

Stange ragt frei nach unten. Es ist somit mögliui, daß sich an den einander zugewandten Flächen von Stange und Bohrung Schmutz bzw. Staub absetzt, der das Nießergebnis des kapazitiven Gebers verfälschen kann.Rod protrudes freely downwards. It is thus possible that dirt or dust settles on the mutually facing surfaces of the rod and bore can falsify the usufruct result of the capacitive encoder.

Aufgabe der Erfindung ist es somit, einen kapazitiven Geber der anfangs gsnann.i« Art derart weiterzubilden, daß die miteinander zusammenwirkenden Flächen der Elektroden geschützter angeordnet sind. Die Erfindung sieht hierzu vor, daß die Stange in einem am Gestell angebrachten Zylinderrohr angeordnet ist und die am Bär vorgesehene Wandung von einem an der Innenfläche des Zylinderrohres gleitenden, an der Rückseite des Bären angebrachten Hohlkolben gebildet ist.The object of the invention is thus to develop a capacitive transmitter of the initially gsnann.i «type in such a way that that the interacting surfaces of the electrodes are arranged more protected. The invention provides for this purpose that the rod is arranged in a cylinder tube attached to the frame and the wall provided on the bear from one on the inner surface of the cylinder tube sliding hollow piston attached to the back of the bear is formed.

Bei einem erfindungsgemäßen kapazitiven Geber sind die Innenfläche des Hohlkolbens und die Außenfläche der Stange vor Staub und Schmutz geschützt, da der Hohlkolben nur zum Inneren des Zylmderrohres hin offen ist, das nach unten durch den Hohlkolben abgeschlossen ist. Die Lage des Kohlkolbens zum Zylinderrohr und zu der Stange ist stets genau festgelegt, da der Hohlkolben an dem Zylinderrohr gleitet.
Bei dem erfindungsgemäß ausgebildeten GeberIn a capacitive encoder according to the invention, the inner surface of the hollow piston and the outer surface of the rod are protected from dust and dirt, since the hollow piston is only open to the interior of the cylinder tube, which is closed at the bottom by the hollow piston. The position of the cabbage piston relative to the cylinder tube and the rod is always precisely defined, since the hollow piston slides on the cylinder tube.
In the case of the encoder designed according to the invention

SS sind die beiden Elektroden ebenfalls an einander gegenüberliegenden Teilen von Bär und Gestell vorgesehen. Die Stange wird mehr oder weniger weit in die Bohrung hineingeschoben und ist in der Bohrung geschützt. Die Stange und die Wandung sind nicht neben dem Bären sondern im Bewegungsweg des Bären vorgesehen, da die sich in Bewegungsrichtung des Bären erstreckende Wandung einer mit ihrer Mittelachse, in dem Bären verlaufenden Bohrung zugehört. Hierdurch ist der Geber platzsparend und durch Bär und Gestell geschützt angeordnet.SS are the two electrodes also on opposite sides Parts of bear and frame provided. The rod gets more or less far into the The hole is pushed in and is protected in the hole. The bar and the wall are not next to the bear but in the path of movement of the bear, since it is in the direction of movement of the bear extending wall of a bore with its central axis in the bear. As a result, the encoder is arranged in a space-saving manner and protected by the bear and frame.

In der Zeichnung ist eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung dargestellt, und zwar zeigt In the drawing, a preferred embodiment of the invention is shown, namely shows

F i g. 1 einen Querschnitt eines erfindungsgemäßenF i g. 1 shows a cross section of an inventive

33 ^44th

kapa^üven Gebers eines an einem Gestell bewegba- ^^^ÄÄkapa ^ üven encoder of a movable on a frame ^^^ ÄÄ

^reiFig^re2ⁿdnen Querschnitt des anderen kapazitiven ist über eineniP^^^S^ylinimuS ^rei Fig ^re 2 ^{n the} cross-section of the other capacitive is over aniP ^^^ S ^ ylinimuS

Gebers an einem Gestell sowie eine zugehörige elek- oberen>Ba™^27 v«g» ^^iüerlapl-ngAol. Encoder on a frame and an associated elec- tric upper> Ba ™ ^ 27 v «g» ^^ iüerlapl-ngAol.

tasche Schaltung. 5 27 α um einen απ* _unRSZyii_nderraum 27 α sindpocket circuit. 5 27 α by a απ * _unRSZy ii _n derraum 27 α

Bei einem Geber 36 gemäß F i g. 1 ist ein nur teil- ben 26 α u.,d der Kopρ ungs*yi verbun-In the case of a transmitter 36 according to FIG. 1 is an only partial 26 α u., D of the Kopρ ungs * yi connected

weise dargestellter Bär 37 gegenüber einem nur teil- durch eine KopplungsleUung 20 rmte η^ jerbunwise represented bear 37 compared to an only partially through a coupling line 20 η ^ jerbun

weise dargestellten, feststehenden Gestell 38 in einer den. Das gesamte Kopplungssystem *^~^r "™.J£_as shown, fixed frame 38 in one of the. The entire coupling system * ^ ~ ^r "™ .J £ _

Bewegungsrichtung 39 geradlinig hin- und herbeweg- gelleitung 29 ^^f^^^'^^Z Direction of movement 39 straight back and forth movement line 29 ^^ f ^^^ '^^ Z

bar. Die beiden Elektroden des Gebers 36 sind an- io ten Ventileinrichung 17 verDunaen c.bar. The two electrodes of the transmitter 36 are an- io ten valve device 17 verDunaen c.

einander bezüglich der Bewegungseinrichtung 39 ge- einem Behalter IS»durche meJ^^ J» ™™ _ef_s each other with respect to the movement device 39 to a container IS »durche meJ ^^ J» ™ _{eV e} f _s

genüberliegenden Teilen von Gestell 38 und Bär 37, keil speisbar ist. Die ^"^JÄ"^ ™ * 1Opposite parts of frame 38 and bear 37, can be fed in a wedge. The ^ "^ JÄ" ^ ™ * 1

nämlich an der Rückseite des Bären, vorgesehen. eines Elektromagneten 15 au »Zjj^en« **£«£- namely on the back of the bear. of an electromagnet 15 au »Zjj ^ en« ** £ «£ -

Hierzu ist im Gestell 38 eine längliche zum Bär 37 eines Elektromagneten tt auf ^For this purpose, an elongated to bear 37 of an electromagnet tt on ^ is in the frame 38

hin offene Höhlung 40 vorgesehen, in die ein Zy- t_S ^i^^mB^^^JSvr^^hinnatm Open cavity 40 provided into which a cy- t _S ^ i ^ ^mB ^^^ JSvr ^^ hinnatm

linderrohr 41 eingeschoben ist. Das Zylinderrohr 41 ber 32 bzw. 33 mit eine Brück£ die Jewed™ii emunlinder pipe 41 is inserted. The cylinder tube 41 over 32 or 33 with a bridge £ the Jewed ™ ii emun

ist oben durch eine geeignete Isoliersche.be 42 ver- Zweiß einen res widerstand 6 bzw. £ »n tonfiesemis secured at the top by a suitable insulating washer 42 a res resistance 6 or £ »n clay-fiesem

schlossen. Die Isolierscheibe 42 trägt in ihrer Mitte gegenüberliegenden Zweig nen™^f™ *closed. The insulating disk 42 carries in its center opposite branches nen ™ ^ f ™ *

eine Stange 43, die hohl und außen glatt ist, die in das bzw. 4, in einem Zwe.g ^c"ⁿ» ^™S"weif der Zylinderrohr 41 ragt und die mit Abstand vom Bo- «> und in dem diesem ^gjg;a rod 43, which is hollow and smooth on the outside, which protrudes into the or 4, in a Zwe.g ^c " ⁿ » ^ ™ S "white of the cylinder tube 41 and which at a distance from the Bo-«> and in which this ^ gjg;

den des Zylinderrohres endet. Bei einer nicht darge- von der Stellung des Baren abhang gen Bhndw dthat of the cylinder tube ends. In the case of a not shown depending on the position of the bar against Bhndw d

stellten Ausführungsform ist das Zylinderrohr oben stand aufweist. Jede B™^^.? ™" f"f ™ "erb n-Asked embodiment is the cylinder tube has stood at the top. Any B ™ ^^.? ™ "f" f ™ "erb n-

von einem Deckel aus Stahl abgeschlossen, durch den nt.ator 10 ^bzw.⁹f ^sP"^lS^^U^_cS Sand 8 bzw 4closed by a cover made of steel, through the nt.ator 10 ^or . ⁹ f ^s P " ^lS ^ ^U ^ _c S sand 8 or 4

die Stange isoliert und druckfest durchgeführt ist. Die dungspunkt zwischen dem ^E>^c»™'™"^™ g^J Stange 43 ragt in einen Hohlkolben 44 mit einer a₅ und dem barabhangigen Bbndwule ^stand am Oestel.the rod is insulated and made pressure-resistant. The connection point between the ^E > ^c »™ '™" ^ ™ g ^ J rod 43 protrudes into a hollow piston 44 with a ₅ and the bar-dependent bandwule ^ stood on the oestel.

Wandung 48, die eine Bohrung 49 umschließt. 28 des Gegenschlaghammer; an Μ«**·Wall 48 which encloses a bore 49. 28 of the counter blow hammer; to Μ «** ·

Der Boden des Zylinderrohres 41 weist mittig eine Die am Ausgang jeder Brücke J^^^{h Mas}^The bottom of the cylinder tube 41 has a central die at the exit of each bridge J ^^ ^{h Mas} ^

öffnung auf, in der der Hohlkolben 44 in Bewe- ^^^^dl.^^l^^f^Sc£nfS. Opening on in which the hollow piston 44 moves in motion ^^^ ^d l. ^^ l ^^ f ^ Sc £ nfS.

gungsrkhtung 39 hin- und herbewegbar geführt ist. aus einer Diode 12 bzw. 11 undeinem ^G'^a""g^on Der Hohlkolben 44 liegt dabei mit seiner Außen- 30 densator 14 bzw. 13 ^to^G^™*** gungsrkhtung 39 is guided back and forth movable. from a diode 12 or 11 and a ^G ' ^a "" g ^on The hollow piston 44 lies with its outer 30 capacitor 14 or 13 ^ to ^ G ^ ™ ***

fläche am Rand der öffnung an. An seinem in das gleichgenchtet. Die gleichge^^J^^S.surface on the edge of the opening. At his in the same night. The same ^^ J ^^ S.

Zylinderrohr 41 ragenden Ende weist der Hohlkol- gen werdeneinem ^*™}™™*^^^ The end protruding from the cylinder tube 41 shows the hollow piston to become a ^ * ™} ™ * ^^^

ben 44 eine Verdickung auf, deren Außenfläche an spannungsverstärker 23 zugeführt Je nach Polantaben 44 a thickening, the outer surface of which is fed to voltage booster 23 Depending on the Polanta

der Innenfläche des Zylinderrohres anliegt. Das aus der Geberspannungsdifferenz.wird einer von zwei dem Zylinderrohr 41 ragende Ende des Hohlkolbens 35 dem Verstärker 23 nf^ff^ JA_n wie-rests against the inner surface of the cylinder tube. From the encoder voltage difference, one of two ends of the hollow piston 35 protruding from the cylinder tube 41 is transferred to the amplifier 23 nf ^ ff ^ JA _n

44 ist mit dem Bär 37 starr oder auch beweglich ver- starkem 24, 25 beaufschlagt, durch welchen1 wie44 is acted upon by the bear 37 rigidly or also movably reinforced 24, 25, through which 1 how

. _d derum einer der beiden, die Venüleinnchtung 17 be-. _{d in} turn, one of the two, the venule device 17,

Die Länge der Stange 43 und des Hohlkolbens 44 tätigenden Elektromagnete 15 16 beweg.t wird. Be,The length of the rod 43 and the hollow piston 44 operating electromagnet 15 16 is moved. Be,

sind annähernd gleich dem Bewegungsweg des Bären gleichen Geberspannungen wird keiner der Elektro-are approximately equal to the movement path of the bear the same encoder voltages, none of the electrical

37 in Bewegungsrichtung 39. Der Hohlkolben 44, das 40 magnete bewegt „hhänoipe37 in the direction of movement 39. The hollow piston 44, which moves 40 magnets, “h h h hnoipe

Zylinderrohr 41, das Gestell 38 und der Bär 37 beste- Der von der Stellung der Baren :26,, 2T abhajigigeThe cylinder tube 41, the frame 38 and the bear 37 depend on the position of the bear: 26 ,, 2T

hen au. Metall und sind somit leitend. Die Stange 43 Blindwiderstand besitzt kapazitive E ^haften undlook out Metal and are therefore conductive. The rod 43 reactance has capacitive E ^ stick and

besitzt innen einen metallischen Kern und auf diesem wird gebildet von einem ani Gestell 28 d£' ^ejen-has a metallic core inside and on this is formed by an ani frame 28 d £ '^ ejen-

einen isolierenden Überzug, damit Fremdkörper die schlaghammers isoliert .angebrachten Stob bzw einer Schaltgenauigkeit nicht beeinflussen. Die Stange 43 45 Stange 5 bzw. 1, die, sich in ScWagnjAtung eretrek- an insulating coating, so that foreign bodies do not affect the hammer or the switching accuracy. The rod 43 45 rod 5 or 1, which, in ScWagnjAtung eretrek-

ragt mit einem Endstück durch die Isolierscheibe 42 kend, in eine Bohrung 30 bzw 31 in einem der Barenprotrudes with an end piece through the insulating washer 42 kend, into a bore 30 or 31 in one of the bars

aus dem Zylinderrohr 41 heraus. An diesem End- 26 bzw. 27 lagt. Die Stange 5 bzw. 1 und die Wan-out of the cylinder tube 41. At this end 26 or 27 lies. The rod 5 or 1 and the wall

stück ist ein Anschluß 46 in Form einer abgeschirm- dung 34 bzw. 35 der Bohrung 30 bzw. 31 teilen je-piece is a connection 46 in the form of a shielding 34 or 35 of the bore 30 or 31 share each

ten Leitung angebracht Der Anschluß 46 führt zu weils eine Elektrode eines Kondensators dar. Beweeinem niefatgezeigten Verstärker. 50 gen sich die beiden Bären in Richtung Schlagebene,th line attached The terminal 46 leads to Weil an electrode of a capacitor. Moving amplifier not shown. 50 the two bears face each other in the direction of the striking plane,

Bei einem Gegenschlaghammer gemäß F i g. 2 be- so wird die Kapazität dieser Kondensatoren geringer.In the case of a counter-blow hammer according to FIG. 2 so the capacitance of these capacitors becomes smaller.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen 1 sheet of drawings

Claims

Patent claims:

Capacitive transmitter of a bear which can be moved in relation to the frame of a hammer or a press, the position of which can be detected in relation to the frame by adjusting the electrodes of a measuring capacitor, using the principle that the movable bear forms one electrode of the measuring capacitor, the frame and the with this conductively connected to bear themselves form the first electrode of the measuring capacitor and the second electrode when formed in the impact direction extending rod and isolated on the frame is mounted such that a zm bear provided wall of a bore through the second electrode insulated from is displaceable, characterized in that that the rod (43) is arranged in a cylinder tube (41) attached to the frame (38) and the ^{wall seen on the bear (37) v (r} ) by a on the inner surface of the cylinder tube (41) sliding on the back of the B .ren attached hollow piston (44) is formed.