DE19513967A1 - Kolben-Zylinder-Einheit - Google Patents

Kolben-Zylinder-Einheit

Info

Publication number
DE19513967A1
DE19513967A1 DE1995113967 DE19513967A DE19513967A1 DE 19513967 A1 DE19513967 A1 DE 19513967A1 DE 1995113967 DE1995113967 DE 1995113967 DE 19513967 A DE19513967 A DE 19513967A DE 19513967 A1 DE19513967 A1 DE 19513967A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
piston
sensor
cylinder
receptacle
cylinder unit
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
DE1995113967
Other languages
English (en)
Inventor
Norbert Bentele
Werner Richter
Franz-Xaver Kuhn
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kemptener Maschinenfabrik GmbH
Original Assignee
Kemptener Maschinenfabrik GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kemptener Maschinenfabrik GmbH filed Critical Kemptener Maschinenfabrik GmbH
Priority to DE1995113967 priority Critical patent/DE19513967A1/de
Publication of DE19513967A1 publication Critical patent/DE19513967A1/de
Ceased legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H36/00—Switches actuated by change of magnetic field or of electric field, e.g. by change of relative position of magnet and switch, by shielding
    • H01H36/0006—Permanent magnet actuating reed switches
    • H01H36/0046—Limit switches, also fail-safe operation or anti-tamper considerations
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B15/00—Fluid-actuated devices for displacing a member from one position to another; Gearing associated therewith
    • F15B15/20—Other details, e.g. assembly with regulating devices
    • F15B15/28—Means for indicating the position, e.g. end of stroke
    • F15B15/2815—Position sensing, i.e. means for continuous measurement of position, e.g. LVDT
    • F15B15/2861—Position sensing, i.e. means for continuous measurement of position, e.g. LVDT using magnetic means
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B7/00—Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques
    • G01B7/02—Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques for measuring length, width or thickness
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01D5/00—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable
    • G01D5/02—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using mechanical means
    • G01D5/06—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using mechanical means acting through a wall or enclosure, e.g. by bellows, by magnetic coupling
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01D5/00—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable
    • G01D5/12—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means
    • G01D5/25—Selecting one or more conductors or channels from a plurality of conductors or channels, e.g. by closing contacts
    • G01D5/251—Selecting one or more conductors or channels from a plurality of conductors or channels, e.g. by closing contacts one conductor or channel
    • G01D5/2515—Selecting one or more conductors or channels from a plurality of conductors or channels, e.g. by closing contacts one conductor or channel with magnetically controlled switches, e.g. by movement of a magnet

Description

Die Erfindung betrifft Kolben-Zylinder-Einheit mit einem Zylinder, an dem ein Sensor fest angeordnet ist, einem Kolben, der ein sensoraktives Material mit sich führt, das bei Erreichen der Sensorposition den Sensor zur Abgabe eines Signals veranlaßt, und zwei seitlichen Verschlußteilen.
Es ist eine druckschriftlich nicht belegbare Kolben-Zylinder- Einheit dieser Art bekannt, bei der zur Erfassung der Position der Kolbenstange ein Magnet im Kolben untergebracht ist, der mit einem in eine Bohrung des Zylindermantels eingesetzten Sensor zusammenwirkt. Eine derartige Anordnung von Sensor und Magnet ist insofern von Nachteil, als der Kolben, um den Magneten aufzunehmen zu können, quergeteilt ist und verhältnismäßig kompliziert ausgebildet ist, um den Austritt eines in Längsrichtung der Kolben-Zylinder-Einheit schmalen Magnetfeldes in Richtung des Sensors zu gewährleisten. Um eine gute Positioniergenauigkeit zu erhalten ist es notwendig, den Sensor in unmittelbare Nähe der Quelle des Magnetfeldes anzuordnen. Er ist deshalb bis über die innen befindliche Zylinderlaufbahn für den Kolben hinaus in die Bohrung im Zylindermantel eingesteckt und dort im Bereich der Zylinderlaufbahn verschweißt, um den Spalt zwischen der Bohrungswand und dem Sensor zu verschließen, der einen starken Verschleiß der Kolbendichtungen verursachen würde. Damit die Zylinderlaufbahn durch die Schweißung nicht beeinträchtigt wird und wieder eine einwandfreie Qualität erhält ist es notwendig, diese Stelle anschließend durch einen geeigneten Bearbeitungsvorgang, wie z. B. schälen und rollieren, zu glätten.
Hiervon ausgehend besteht die Aufgabe der Erfindung darin, eine im Hinblick auf die für die Positionserfassung der Kolbenstange benötigten Elemente technisch einfachere Kolben-Zylinder- Einheit der eingangs beschriebenen Art zu schaffen.
Gelöst ist diese Aufgabe dadurch, daß der Sensor im Zylinderraum gehalten ist und der Kolben sowie ggfs. die Kolbenstange mit einer Durchgangsbohrung bzw. Sackbohrung versehen sind, die den Sensor während des Kolbenhubes aufnehmen.
Durch die Anordnung des Sensors im Zylinderraum ist der Sensor nicht nur vor mechanischen Beschädigungen durch äußere Einwirkungen geschützt untergebracht, sondern es entfällt mit der Notwendigkeit, den Zylindermantel für die Unterbringung des Sensors herzurichten, auch die damit verbundene kostenträchtige Nachbearbeitung der Zylinderlaufbahn.
Damit der Sensor trotz der Unterbringung im Zylinderraum keinen außergewöhnlichen Belastungen ausgesetzt ist, ist gemäß Anspruch 2 der Sensor im Innenraum einer hohlen Aufnahme untergebracht, die mit ihrem einen Ende konzentrisch zur Durchgangsbohrung bzw. Sackbohrung an dem den Zylinderraum begrenzenden Verschlußteil lösbar befestigt ist, wobei der Innenraum gegenüber dem Zylinderraum abgedichtet ist und an einen nach außen führenden Kanal anschließt, durch den Signalleitungen der Sensors hindurchgeführt sind.
Weitere Ausgestaltungen der Erfindung gehen aus den übrigen Ansprüchen hervor.
Die Erfindung wird im folgenden anhand einer Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine Kolben-Zylinder- Einheit und
Fig. 2 eine Ansicht der der Kolbenstange abgewandten Stirnfläche der Kolben-Zylinder-Einheit.
Die gezeigte doppeltwirkende Kolben-Zylinder-Einheit weist ein Zylinderrohr 1 auf, das auf einer Seite durch ein unlösbares Verschlußteil 2 mit Lagerauge 2a und auf der anderen Seite durch ein entfernbares, mittels eines eingelegten Stahlringes 3 und einer Sicherungsscheibe 4 in beiden Richtungen festgelegten Verschlußteils 5 mit einer Durchführung für eine Kolbenstange 6 verschlossen ist. Im Inneren des Zylinderrohres 1 ist ein Kolben 7 verschiebbar geführt, der mit der Kolbenstange 6 mittels einer Verschraubung 6a verbunden ist. Eine Zu- und Ableitung von Druckmittel für die Betätigung der Einheit erfolgt über die Anschlüsse 8 und 9.
In der Mitte der dem Zylinderraum 1a zugewandten Seite des Verschlußteils 2 befindet sich eine Sackbohrung 2b, in die eine mit einem Bund 10a versehene Aufnahme 10 aus einem für einen magnetischen Fluß durchgängigen Material eingesetzt ist. Die Befestigung der Aufnahme 10 erfolgt mittels einer Klemmschraube 11. Die Aufnahme 10 ist rohrförmig und verläuft koaxial zur Längsachse der Kolben-Zylinder-Einheit. Der Innenraum der Aufnahme 10 ist klemmschraubenseitig durch nicht gezeigte Dichtungsmittel gegen Eindringen von Öl abgedichtet. Das freie Ende der Aufnahme 10 ist durch einen Stopfen 12 druckdicht verschlossen. Damit die freie Bewegungsmöglichkeit der Kolbenstange 6 im Zylinderrohr 1 über den gesamten Hubbereich durch die Aufnahme 10 nicht unterbunden wird, ist der Kolben 7 axial mit einer Durchgangsbohrung 7a versehen, an die sich eine Sackbohrung 6b in der Kolbenstange 6 anschließt. In diese Bohrungen 7a, 6b taucht die Aufnahme 10 beim Verschieben der Kolbenstange 6 in Richtung des Verschlußteils 2 ein.
Im Innenraum der Aufnahme 10 ist ein Träger 13 fest eingesetzt, auf dem zwei Reed-Schalter 14, 15 festgelegt sind. Die Reed-Schalter bilden gemeinsam einen Sensor 16, der bei Erreichen einer vorgegebenen Position der Kolbenstange 6 im Zylinderrohr 1 ein Signal abgibt. Sie sind normalerweise geöffnet und werden geschlossen, sobald sie einem magnetischen Feld ausreichender Stärke ausgesetzt sind.
Um beim Durchgang der Kolbenstange 6 durch die überwachte Position ein Signal vom Sensor 16 zu erhalten, sind die Reed-Schalter 14, 15 elektrisch in Serie geschaltet und mit geringstmöglichem Abstand zueinander in Längsrichtung des Zylinderrohres 1 hintereinander angeordnet. Dabei ist am Reed-Schalter 14 eine Spannung führende Leitung 17 angeschlossen, während vom Reed-Schalter 15 eine Signalleitung 18 abgeht. Beide Leitungen sind durch einen in den Innenraum der Aufnahme 10 mündenden Kanal 2c im Verschlußteil 2 in die Aufnahme 10 eingeführt.
Das für die Umschaltung der Reed-Schalter 14, 15 benötigte magnetische Feld wird von einem Dauermagneten 19 erzeugt, der eine ringförmige Gestalt besitzt und zwischen zwei Scheiben 20, 21 aus nichtmagnetisierbarem Material von einem Sicherungsring 22 konzentrisch zur Aufnahme 10 in einer Sackbohrung 7b des Kolbens 7 gehalten ist. Die Feldstärke des Dauermagneten 19 ist derart schwach bemessen, daß nur in der vorgegebenen Position der Kolbenstange 6 beide Reed-Schalter 14, 15 gleichzeitig geschlossen sind. Sobald also der Kolben 7 die in Fig. 1 wiedergegebene überwachte Position erreicht, werden beide Reed-Schalter 14, 15 geschlossen, woraufhin die Signalleitung 18 Spannung, d. h. ein Signal, führt.
Die überwachte Position der Kolbenstange kann in verhältnismäßig einfacher Weise geändert werden. Es ist hierzu lediglich das Verschlußteil 5 zu entfernen und die Aufnahme 10 gegen eine Aufnahme mit anderer Länge auszutauschen. Besitzt die ersetzende Aufnahme 10 eine größere Länge, so ist allerdings darauf zu achten, daß die Sackbohrung 6b in der Kolbenstange 6 eine ausreichende Tiefe aufweist.

Claims (6)

1. Kolben-Zylinder-Einheit mit einem Zylinderrohr (1), an dem ein Sensor (16) fest angeordnet ist, einem Kolben (7), der als sensoraktives Material einen Dauermagneten (19) mit sich führt, das bei Erreichen der Sensorposition den Sensor (16) zur Abgabe eines Signals veranlaßt, und zwei seitlichen Verschlußteilen (3, 5), dadurch gekennzeichnet, daß der Sensor (16) im Zylinderraum (1a) gehalten ist und der Kolben (7) sowie ggfs. die Kolbenstange (6) mit einer Durchgangsbohrung (7a) bzw. Sackbohrung (6b) versehen sind, die den Sensor (16) während des Kolbenhubes aufnehmen.
2. Kolben-Zylinder-Einheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Sensor (16) im Innenraum einer hohlen Aufnahme (10) untergebracht ist, die mit ihrem einen Ende konzentrisch zur Durchgangsbohrung (7a) bzw. Sackbohrung (6b) an dem den Zylinderraum (1a) begrenzenden Verschlußteil (2) lösbar befestigt ist, wobei der Innenraum der Aufnahme (10) gegenüber dem Zylinderraum (1a) abgedichtet ist und an eigen nach außen führenden Kanal (2b) anschließt, durch den elektrische Leitungen (17, 18) des Sensors (16) hindurchgeführt sind.
3. Kolben-Zylinder-Einheit nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Sensor (16) aus zwei in Serie geschalteten Reed-Schaltern (14, 15) gebildet ist und die Aufnahme (10) aus einem für das magnetische Feld des Dauermagneten (19) durchgängigen Material besteht.
4. Kolben-Zylinder-Einheit nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Reed-Schalter (14, 15) in Längsrichtung des Zylinderrohres (1) mit geringstmöglichem Abstand hintereinander ortsfest in den Innenraum der Aufnahme (10) eingesetzt sind.
5. Kolben-Zylinder-Einheit nach den Ansprüchen 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Reed-Schalter (14, 15) auf einem Träger (13) befestigt sind, der fest in die Aufnahme (10) einpressbar ist.
6. Kolben-Zylinder-Einheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Dauermagnet (19) eine ringförmige Gestalt aufweist und konzentrisch zur Aufnahme (10) zwischen zwei Scheiben (20, 21) aus nichtmagnetisierbarem Material in einer Sackbohrung (7b) des Kolbens (7) gehalten ist.
DE1995113967 1995-04-13 1995-04-13 Kolben-Zylinder-Einheit Ceased DE19513967A1 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE1995113967 DE19513967A1 (de) 1995-04-13 1995-04-13 Kolben-Zylinder-Einheit

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE1995113967 DE19513967A1 (de) 1995-04-13 1995-04-13 Kolben-Zylinder-Einheit

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE19513967A1 true DE19513967A1 (de) 1996-10-17

Family

ID=7759601

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE1995113967 Ceased DE19513967A1 (de) 1995-04-13 1995-04-13 Kolben-Zylinder-Einheit

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE19513967A1 (de)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19823529A1 (de) * 1998-05-26 1999-12-09 Mannesmann Rexroth Ag Wegbestimmungssystem
DE10059542A1 (de) * 2000-11-30 2002-06-06 Deere & Co Landwirtschaftliche Maschine oder Gerät mit Positionierungszylinder
CN103016675A (zh) * 2012-12-01 2013-04-03 宝鸡艾迪机械电器有限公司 电子式差速锁传感器
CN104895863A (zh) * 2015-05-18 2015-09-09 合肥长源液压股份有限公司 带有一体式缸底的伺服液压缸
CN107165888A (zh) * 2017-07-07 2017-09-15 徐州徐工液压件有限公司 一种带位移传感器的液压缸模块化结构
CN110242637A (zh) * 2019-04-25 2019-09-17 武汉理工大学 伺服液压缸往复密封件磨损状态监测装置及方法

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19823529A1 (de) * 1998-05-26 1999-12-09 Mannesmann Rexroth Ag Wegbestimmungssystem
DE10059542A1 (de) * 2000-11-30 2002-06-06 Deere & Co Landwirtschaftliche Maschine oder Gerät mit Positionierungszylinder
CN103016675A (zh) * 2012-12-01 2013-04-03 宝鸡艾迪机械电器有限公司 电子式差速锁传感器
CN104895863A (zh) * 2015-05-18 2015-09-09 合肥长源液压股份有限公司 带有一体式缸底的伺服液压缸
CN107165888A (zh) * 2017-07-07 2017-09-15 徐州徐工液压件有限公司 一种带位移传感器的液压缸模块化结构
CN107165888B (zh) * 2017-07-07 2019-02-22 徐州徐工液压件有限公司 一种带位移传感器的液压缸模块化结构
CN110242637A (zh) * 2019-04-25 2019-09-17 武汉理工大学 伺服液压缸往复密封件磨损状态监测装置及方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE10309142B4 (de) Positionsdetektor für einen in einem Rohr bewegten Molch
DE4343962B4 (de) Meßvorrichtung für lineare Verschiebungen
DE3227245C2 (de)
DE19513967A1 (de) Kolben-Zylinder-Einheit
EP0721067B1 (de) Druckmittelbetätigte Zylinder-Kolben-Anordnung mit einem Magnetfeldsensor
DE102005060674C5 (de) Positionssensor in Stabbauweise sowie Verfahren zum Austausch
EP0207270B1 (de) Berührungslos arbeitende Näherungsschalteinrichtung
DE19712829B4 (de) Vorrichtung zur Erkennung der Position eines beweglichen Gegenstandes
DE1965536A1 (de) Messzylinder
EP0268030B1 (de) Potentiometer bzw. veränderbarer Widerstand
EP0297150B1 (de) Positionsdetektor für das bewegbare Teil eines mit Fluid betätigten Stellgliedes
DE3634730A1 (de) Arbeitszylinder, insbesondere pneumatikzylinder fuer komponenten von handlingautomaten
DE19916953A1 (de) Vorrichtung zum Anzeigen und/oder Kontrollieren von Fluiden
EP1691165B1 (de) Vorrichtung zur Ueberprüfung der Mass-, Form- und Lagetoleranzen eines mechanischen Werkstueckes
DE7510027U (de) Differenzdruck-anzeigevorrichtung
DE3241237A1 (de) Schubkolbengetriebe, insbesondere zur verwendung als rueckzylinder in bergbau-gewinnungsbetrieben, mit an der kolbenstange angeordnetem dauermagnetsystem
DE2734853C2 (de) Filter zur Reinigung von Flüssigkeiten
DE4445122A1 (de) Kolben-Zylinder-Einheit
DE19846418A1 (de) Hydraulikventil mit Sensor
DE1167431B (de) Motorgetriebene Vorrichtung zur Betaetigung eines Ventilschaftes
EP0620372A1 (de) Druckmittelbetätigter Arbeitszylinder
EP2878831A1 (de) Arbeitszylinder
DE102016207982B4 (de) Stellvorrichtung
DE4328366A1 (de) Elektronisches, vorzugsweise berührungslos arbeitendes Schaltgerät
DE8333595U1 (de) Magnetventil

Legal Events

Date Code Title Description
8110 Request for examination paragraph 44
8131 Rejection