DE2348066A1 - Hydraulic cylinder with piston position determining device - piston rod used in dosing pumps has inlay of material different to that of rod - Google Patents
Hydraulic cylinder with piston position determining device - piston rod used in dosing pumps has inlay of material different to that of rodInfo
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Abstract
Description
PATENTANWÄLTE F.W. HEMMERICH- GERD MÜLLER- O. GROSSEPATENT LAWYERS F.W. HEMMERICH- GERD MÜLLER- O. GROSSE
2o.September 1973 g.th. 31 866September 2o, 1973 g.th. 31 866
SIEMAG Siegener Maschinenbau GmbH, 5912 Hilchenbaeh-DahlbruchSIEMAG Siegener Maschinenbau GmbH, 5912 Hilchenbaeh-Dahlbruch
Druckmittelzylinder mit einer Vorrichtung zur Erfassung von Kolbenpositionen Hydraulic cylinder with a device for detecting piston positions
Die Erfindung betrifft einen Druckmittelzylinder mit einem eine Kolbenstange aufweisenden Kolben und mit einer Vorrichtung zur Erfassung von Kolbenpositionen. Derartige Druckmittelzylinder werden eingesetzt, wenn·es gilt, bestimmte Stellwege durchzuführen, Stellwege zu regeln oder aber in eine Zylinderkammer eingebrachte Flüssigkeiten oder plastische Massen zu dosieren.The invention relates to a pressure medium cylinder with a piston having a piston rod and with a device for Detection of piston positions. Such hydraulic cylinders are used when To regulate travel ranges or to dose liquids or plastic masses introduced into a cylinder chamber.
Verbreitet werden dergleichen Steuervorgänge von Endschaltern, Magne.tschaltern, Gebern oder dergleichen abgeleitet, die durch Nocken, Schaltmagnete oder dergleichen betätigt werden, die mit vom Druckmittelzylinder betätigten Bauteilen verbunden sind. Al3 nachteilig erweist sich hierbei, daß beim Aufbau dieser Teile sowohl für die Schalter bzw. Geber, als auch für deren Betätigungsorgane Raum vorzusehen ist, so daß im Arbeitsbereich der Druckmittelzylinder besondere Vorkehrungen getroffen werden müssen. Vielfach bedingt die Unterbringung empfindlicher Schalter bzw. Geber umfangreichen konstruktiven Aufwand, und stets . wird als störend gefunden, daß zum Druckmittelzylinder gehörende Baugruppen von diesem getrennt und an gänzlich anderer Stelle angeordnet sind. Vielfach macht, sich unangenehm bemerkbar, daß durch den getrennten Aufbau Abweichungen auftreten können, so daß die Reproduzierung definierter Kolbenpositionen nur innerhalb weiter Toleranzen möglich ist..The same control processes are derived from limit switches, magnet switches, transmitters or the like, which are actuated by cams, switching magnets or the like, which are connected to components actuated by the pressure medium cylinder. Al3 proves to be disadvantageous in this case that when these parts are constructed, space must be provided for both the switches or transmitters and their actuators, so that special precautions must be taken in the working area of the pressure cylinder. In many cases, the accommodation of sensitive switches or transmitters requires extensive design effort, and always. is found to be troublesome that the subassemblies belonging to the pressure cylinder are separated from the latter and are arranged at a completely different location. In many cases, it becomes uncomfortably noticeable that deviations can occur due to the separate structure, so that the reproduction of defined piston positions is only possible within wide tolerances.
Nach der DT-OS 2 135 o37 werden Kolbenpositionen erfassende Schalter oder Geber direkt mit der Kolbenstange des Druckmittel-According to DT-OS 2 135 o37, switches or sensors that detect piston positions are connected directly to the piston rod of the pressure medium
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Zylinders verbunden. So können auf Kolbenstangen Endschalter betätigende Nocken vorgesehen sein, und Kolbenstangen können mechanisch mit einem als Geber vorgesehenen Potentiometer ver-. bunden sein, eine Verzahnung aufweisen, in welche ein digitaler Geber eingreift, und schließlich können mit Hilfe von auf der Kobenstange vorgesehenen Verzahnungen in Verbindung mit Annäherungsschaltern digitale Geber gebildet werden. Wenn auch insbesondere bei der letztgenannten Ausbildung Kolbenstangenstellungen bzw. Kolbenstangenwege direkt und damit Kolbenstellungen bzw. Kolbenwege mit engsten Toleranzen erfassbar sind, hat es sich doch als störend gezeigt, daß bei einer derartigen Erfassung von Kolbenwegen bzw. Kolbenpositionen Druckmittelzylinder mit Kolbenstangen verwendet werden müssen, dexwuMindestgesamtlänge die bei völlig eingefahrenem Kolben erforderliche Schaftlänge um die Länge der Verzahnung übertrifft. Auch im Falle von aufgesetzten, Endschalter oder Potentiometer betätigenden Nocken ist zu berücksichtigen, daß diese die die Kolbenstange umgreifende Stopfbuchse nicht zu passieren vermögen und auch bei voll eingefahrendem Kolben noch vor derselben stehen müssen.Cylinder connected. So can limit switches on piston rods actuating cams can be provided, and piston rods can mechanically with a potentiometer provided as a transmitter. be bound, have a toothing in which a digital encoder intervenes, and finally, with the help of the gears provided on the piston rod in connection with proximity switches digital encoders are formed. Even though piston rod positions are particularly important in the latter training or piston rod travel directly and thus piston positions or piston travel can be recorded with the tightest tolerances, However, it has been found to be troublesome that pressure medium cylinders during such a detection of piston travel or piston positions Must be used with piston rods, dexwu minimum overall length exceeds the length of the shaft required when the piston is fully retracted by the length of the toothing. Also in In the case of attached, limit switch or potentiometer actuating cams, it must be taken into account that these cams the piston rod encompassing stuffing box are unable to pass and are still in front of the same when the piston is fully retracted have to.
Die Erfindung geht von der Aufgabe aus, einen Druckmittelzylinder mit einerVorrichtung zur Erfassung von Kolbenpositionen zu schaffen, bei dem ein kompakter, gedrungener und geschlossener Aufbau erreicht und eine Kolbenstange verwendet wird, deren Abmessungen durch die Vorrichtung zur Erfassung von Kolbenpositionen keine Vergrößerung erfahren.The invention is based on the object of creating a pressure cylinder with a device for detecting piston positions, in which a compact, stocky and closed structure is achieved and a piston rod is used, its dimensions by the device for detecting piston positions experience no enlargement.
Gelöst wird diese Aufgabe, indem die Kolbenstange mit mindestens einer mit deren Oberfläche bündig stehender Einlage aus einem Material ausgestattet wird, das sich bezüglich seines Leitwertes, seiner Magnetisierung, seiner Magnetisierbarkeit und/oder seiner !Dielektrizitätskonstante von dem Grundmaterial der Kolbenstange unterscheidet, und intern ihm mindestens ein auf das Abweichende physikalische Verhalten der Einlage ansprechender, auf die Kolbenstange gerichteter Sensor zugeordnet ist r- der beim Auftreten solcherabweichenden physikalischen Verhaltens ein elektrischesThis object is achieved by equipping the piston rod with at least one insert that is flush with its surface and made of a material that differs from the base material of the piston rod in terms of its conductance, magnetization, magnetizability and / or dielectric constant, and internally at least one responsive to the differing physical behavior of the liner, directed towards the piston rod sensor is associated with r - of such deviating upon the occurrence of physical behavior of an electrical
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Signal auslöst. Nicht leitende Einlagen können aus Kunststoff, beispielsweise Teflon, bestehen, während Einlagen abweichenden magnetischen Verhaltens durch Leichtmetallegierungen, Kunststoffe oder Metalle bzw. Metallegierungen geringer magnetischer Leitfähigkeit u*y&en können. Ein abweichendes magnetisches Verhalten wird auch durch Einlagen aus den bekannten weichmagnetischen Werkstoffen hoher Permeabilität oder aber durch Einlagen hartmagnetischer, magnetisierter Werkstoffe hoher Koerzitivkraft bewirkt, und an die Stelle besonderer, magnetisierter Einlagen können auch Magnetisierungen der Kolbenstange selbst treten. Als Sensoren können zur Ermittlung des Leitwertes Schleiffedern verwendet werden, es können Annäherungsschalter eingesetzt werden, es können Meßköpfe zur Ermittlung des Dielektrikums bzw. der Permeabilität verwendet werden, und schließlich können durch Magnetisierungen Magnetköpfe, Reedkontakte oder Magnetschalter betätigt werden. Als wesentlich hat sich gezeigt, daß Einlagen auch in denjenigen Bereichen der Kolbenstange vorgesehen sein können, welche im Betriebe Dichtungen bzw. Pührungs- und/oder Stopfbuchsen passieren.Signal triggers. Non-conductive inserts can be made of plastic, for example Teflon, while inserts with deviating magnetic behavior due to light metal alloys, plastics or metals or metal alloys of low magnetic conductivity can u * y & en . A deviating magnetic behavior is also caused by inserts made of the known soft magnetic materials of high permeability or by inserts of hard magnetic, magnetized materials with high coercive force, and magnetizations of the piston rod itself can take the place of special, magnetized inserts. Slider springs can be used as sensors to determine the conductance, proximity switches can be used, measuring heads can be used to determine the dielectric or permeability, and finally magnetic heads, reed contacts or magnetic switches can be actuated by magnetization. It has been shown to be essential that inserts can also be provided in those areas of the piston rod which pass seals or guiding and / or stuffing boxes during operation.
Besteht die Möglichkeit, daß Kolben und Kolbenstange: sich während des Betriebes verdrehen, so werden zweckmäßig ringförmig ausgebildete Einlagen vorgesehen, Wird dagegen ein mindestens im Betriebe, d.h., mit dem nachgeordneten Stellantrieb verbunden, gegen Drehen gesicherter Kolben verwendet, so sind die Einlagen zweckmäßig innerhalb eines Mantelstreifens geringer Breite der Kolbenstange angeordnet.Is there a possibility that the piston and piston rod: during of the company, it is advisable to provide ring-shaped inserts. i.e., connected to the downstream actuator, pistons secured against rotation are used, so are the inserts expediently arranged within a jacket strip of small width of the piston rod.
Steueraufgaben lassen sich vielseitiger durchführen, wenn mindestens ein Sensor und eine Anzahl von in dessen Wirkungsbereich angeordneter, in einer Anzahl von Stellungen Signale bewirkender Einlagen vorgesehen sind. Unterschiedliche, wahlweise oder programmiert wechselnde Steuerprogramme lassen sich vorsehen, wenn Einlagen innerhalb mehrerer Mantelstreifen der Kolbenstange vorgesehen sind, und wenn jedem Mantelstreifen ein mit diesem zusammenwirkender Sensor zugeordnet ist. Weitere MöglichkeitenControl tasks can be carried out in a more versatile way, if at least a sensor and a number of arranged in its effective area, causing signals in a number of positions Deposits are provided. Different, alternatively or programmed changing control programs can be provided, if inserts are provided within several jacket strips of the piston rod, and if each jacket strip has one with it cooperating sensor is assigned. More options
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ergeben sich durch wahlweise Umschaltung von in axialer Richtung innerhalb des gleichen Wirkungsbereiches gegeneinander versetzt angeordneten Sensoren. Regel- und Meßvorgänge werden erleichtert, wenn zur Bildung eines digitalen Gebers Einlagen in periodischen Abständen angeordnet sind. Bei der Verwendung harter Einlagen, insbesondere solcher aus hartmagnetischem Werkstoffe, hat es sich bewährt, diese in Ausnehmungen der Kolbenstange durch eine Ummantelung aus Kunststoff zu halten. Diese Ummantelung kann sich auf die Elanken beschränken, aber auch sich über den Boden der Ausnehmung erstrecken und, in dünner Schicht, die Einlage überziehen.result from alternatively switching from one another in the axial direction within the same effective range offset sensors. Control and measurement processes are made easier if deposits are used to form a digital encoder are arranged at periodic intervals. When using hard inserts, especially those made of hard magnetic materials, it has proven useful to hold them in recesses in the piston rod by means of a plastic jacket. This sheath can be limited to the Elanken, but can also extend over the bottom of the recess and, in a thin layer, the Cover the insert.
Eine kompakte Anordnung ergibt sich, wenn die Sensoren an der Stirnfläche des Druckmittelzylinders angeordnet sind. Zweckmäßig werden die Sensoren durch eine diese überfangende Abdekkung geschützt. Ein störungsfreies Arbeiten auch in rauhem Betriebe wird gesichert, wenn die Abdeckung mit einem mindestens auf die Einlagen aufweisende Mantelstreifen der Kolbenstange einwirkenden Abstreifer ausgestattet ist.A compact arrangement results when the sensors are arranged on the end face of the pressure medium cylinder. Appropriate the sensors are protected by a covering covering them. Trouble-free work even in rough operations is secured when the cover is provided with a jacket strip of the piston rod that has at least the inserts acting wiper is equipped.
Im einzelnen sind die Merkmale der Erfindung an Hand der folgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen in Verbindung mit diese darstellenden Zeichnungen erläutert. Es zeigen hiabei:In detail, the features of the invention are based on the following Description of exemplary embodiments in conjunction with these illustrative drawings. It shows here:
Figur 1 abgebrochen die Ansicht eines Druckmittelzylinders mit einer mit Einlagen ausgestatteten Kolbenstange und zugeordneten Sensoren,FIG. 1 shows a broken view of a pressure medium cylinder with a piston rod equipped with inserts and assigned sensors,
Figur 2 schematisch einen Abschnitt einer Kolbenstange mit ringförmigen Einlagen,Figure 2 schematically with a section of a piston rod ring-shaped inlays,
Figur 3 schematisch einen Abschnitt einer Kolbenstange mit in unterschiedlichen Mantelstreifen angeordneten Einlagen undFigure 3 schematically with a section of a piston rod inlays arranged in different coat strips and
Figur 4 einen Abschnitt einer Kolbenstange mit vor dessen Einlagen .schematisch dargestelltem Sensor.Figure 4 shows a section of a piston rod with in front of it Inlays. Schematically shown sensor.
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In Flg. 1 ist abgebrochen ein Druckmittelzylinder 1 dargestellt, dessen Stirnplatte 2 mit drei Haltewinkeln 3 für drei Sensoren 4, 5 und 6 ausgestattet ist. Die Kolbenstange 7 des Druckmittelzylinders weist Einlagen 8, 9 und Io aus Teflon auf, deren Oberfläche mit der der Kolbenstange 7 bündig steht. Damit ist gesichert, daß die Grundfunktionen der Kolbenstange, nämlich die Führung in einer der Stirnplatte zugeordneten, in der Figur nicht dargestellten Führungsbuchse, die Kraftübertragung, sowie die Abdichtung, nicht beeinträchtigt werden, so daß die im ausgefahrenen Zustande dargestellte Kolbenstange eingefahren werden kann, wobei die Einlagen 8 - Io Dichtelemente, Dichtungspackungen sowie Führungselemente ohne Beeinträchtigung der genannten Funktionen zu passLeren vermögen.In Flg. 1 is shown broken off a pressure cylinder 1, the front plate 2 of which is equipped with three brackets 3 for three sensors 4, 5 and 6. The piston rod 7 of the pressure cylinder has inserts 8, 9 and Io made of Teflon, the surface of which is flush with that of the piston rod 7. This ensures that the basic functions of the piston rod, namely the guide in a guide bushing, not shown in the figure, assigned to the end plate, the power transmission, as well as the seal, are not impaired, so that the piston rod shown in the extended state is retracted can be, with the inlays 8 - Io sealing elements, packing and guide elements without impairment able to adapt to the functions mentioned.
Im Ausführungsbeispiel ist davon ausgegangen, daß Kolben und Kolbenstange des Druckmittelzylinders 1 gegen Verdrehen gesichert sind. Beim Ausfahren der Kolbenstange erreicht in deren dargestellter Position die Einlage 8 den Sensor 4, Sobald die Teflon-Einlage den als Annäherungsschalter ausgebildeten Sensor 4 erreicht hat, wird ein elektrisches Signal auslöst, welches beispielsweise dazu verwendet werden kann, das Ausfahren des Kolbens und damit der Kolbenstange 7 abzubrechen, indem die Druckmittelzufuhr unterbrochen wird. - Wird die Kolbenstange 7 aus der dargestellten Lage in den Druckmittelzylinder 1 eingefahren, so passiert hierbei in einer Zwischenstellung die Einlage 9 den Sensor JT und löst ein Signal aus, das für weitere Steuervorgänge nutzbar ist. Beim weiteren Einfahren erreicht schließlich die Einlage Io den Sensor 6, und das in diesem hierbei ausgelöste Signal kann zur Begrenzung genutzt werden, indem die das .Einfahren bewirkenden|Druckmittelventile geschlos- .· sen werden.In the exemplary embodiment it is assumed that the piston and piston rod of the pressure medium cylinder 1 are secured against rotation are. When the piston rod is extended, the insert 8 reaches the sensor 4 in the position shown, as soon as the Teflon insert has reached the sensor 4 designed as a proximity switch, an electrical signal is triggered which can for example be used to cancel the extension of the piston and thus the piston rod 7 by the Pressure medium supply is interrupted. - If the piston rod 7 is retracted into the pressure cylinder 1 from the position shown, so here in an intermediate position, the insert 9 passes the sensor JT and triggers a signal that for further Control processes is usable. Reached on further retraction finally the insert Io the sensor 6, and that in this here The triggered signal can be used for limitation by closing the. be sen.
Zum Schutz der Sensoren sind diese von einer sie übergreifenden Haube 11 abgedeckt. Mit der Haube ist ein Abstreifer 12 verbunden, der im rauhen Betriebe die Sensoren sowie die Dichtungen des Druckmittelzylinders vor Fremdkörpern zu schützen vermag. To protect the sensors, they are covered by a cover 11 that extends over them. A scraper 12 is connected to the hood, which is able to protect the sensors and the seals of the pressure cylinder from foreign bodies in rough operations.
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Gelangen Druckmittelzylinder zum Einsatz, deren KolbenstangenIf pressure cylinders are used, their piston rods
13 im Betriebe sich zu verdrehen vermögen, so werden zweckmäßig Einlagen 14 in Form eingelegter Ringe vorgesehen. Sie erstrecken sich zwar über den gesamten Umfang, so daß unterschiedliche Auswirkungen von unterschiedlichen Einlagen ausgelöster Signale durch die nachgeordnete Steuervorrichtung zu bestimmen sind, oder aber, wie in Fig. 2 dargestellt, Einlagen13 able to twist in the company, inserts 14 in the form of inlaid rings are expediently provided. she Although extend over the entire circumference, so that different effects are triggered by different deposits Signals are to be determined by the downstream control device, or else, as shown in FIG. 2, deposits
14 unterschiedlicher Breite zum Einsatz gelangen. Der zugeordnete Druckmittelzylinder ist zweckmäßig mit zwei Sensoren ausgestattet, die auf Einlagen unterschiedlicher Breite ansprechen. Werden Annäherungsschalter verwendet, so können diese in zweifacher Anzahl axial geringfügig gegeneinander versetzt vorgesehen sein. Beim Einlaufen eines schmalen Ringes sprechen die Annäherungsschalter nacheinander an, und beim Erreichen des zurückgesetzten ist der erste bereits wieder abgefallen, während beim Einlaufden der breiten Einlage der zuerst ansprechende Annäherungsschalter noch erregt ist, wenn der zweite anspricht. Werden die zugehörigen Sensoren als Schleiffedern ausgebildet, so können beispielsweise vier mit ihren Auflagepunkten entlang eines Umfangskreises wirksame Schleiffedern einen Pol darstellen, während die Ableitung in Form jeweils dreier, kammartig diese durchgreifende Federn vorgesehen ist: Ein Satz solcher Federn liegt in der gleichen Umfangszone auf, während der andere versetzt aufliegt. Der Stromkreis der axial versetzt angeordneten Federn wird nur durch die breite Einlage unterbrochen, der Stromkreis der gegenüber den Basisfedern nicht versetzt angeordneten Federn wird bei beiden Einlagen unterbrochen.14 of different widths are used. The assigned The hydraulic cylinder is expediently equipped with two sensors that respond to inserts of different widths. If proximity switches are used, they can be provided twice as many axially slightly offset from one another be. When entering a narrow ring, the proximity switches respond one after the other, and when they reach the retracted one the first one has already fallen off again, while the first appealing one when entering the wide insert Proximity switch is still energized when the second responds. If the associated sensors are designed as slip springs, For example, four slide springs that are effective with their points of support along a circumference can represent a pole, while the derivation is provided in the form of three, comb-like springs extending through these springs: a set of such springs lies in the same circumferential zone, while the other is offset rests. The circuit of the axially offset springs is only interrupted by the wide insert, the circuit the springs, which are not offset from the base springs, are interrupted in both inserts.
Weitere Ausbildungen und Anordnungen von Einlagen werden an Hand der Fig. 3 erläutert. In einem ersten Mantelstreifen sind als Einlagen schmale, quer gestellte Bleche hoher Koerzitivkraft in schmalen Einschnitten, die in periodischen Abständen vorgesehen sind, eingeklemmt. Werden diese au<f^magnetisierten Einlagen 16 unter einem Magnetkopf 17 hindurchgeführt, so v/erden in dessen Wicklung 18 entsprechende Spannungen induziert, die der nachgeordneten Steuervorrichtung zugeführt werden können. Die konstante Teilung der Einlagen 16 gestattet die FeststellungFurther designs and arrangements of inserts are explained with reference to FIG. 3. In a first strip of coat are as Inlays narrow, transversely placed sheets of high coercive force in narrow incisions, which are provided at periodic intervals are jammed. Are these au <f ^ magnetized deposits 16 passed under a magnetic head 17, so v / ground corresponding voltages are induced in its winding 18, which voltages can be fed to the downstream control device. The constant division of the deposits 16 allows the determination
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der Jeweiligen Kolbenstellung, und sie erlaubt weiterhin, Steuervorgänge an wahlweise festlegbaren Punkten des Kolben* hübes durchzuführen.the respective piston position, and it also allows control processes to be carried out at optionally definable points on the piston * to perform strokes.
Völlig getrennt vom ersten, die Einlagen 16 aufweisenden Mantelstreifen sind in einem weiteren Einlagen 19 angeordnet, die in fester Position in einem diesen Mantelstreifen zugeordneten Sensor Signale zu bewirken vermögen. In einem dritten Mantelstreifen sind wiederum permanent magnetische Einlagen 2o angeordnet, die in den sie aufnehmenden Ausnehmungen der Kolbenstange 15 durch eine Ummantelung 21 aus Kunststoff gehalten werden. Als Sensoren für die als Schaltmagnete wirksamen Einlagen 2o sind Magnetschalter vorgesehen, die beispeilsweise Reed-Kontakte aufweisen können. Die Möglichkeiten der Anordnung von Einlagen ist hierdurch nicht erschöpft; insbesondere digitale Geber können nicht nur durch in einer Bahn in feiner, konstanter Teilung vorgesehene Einlagen 16 gebildet werden, sondern auch durch mehrere Bahnen, deren Einlagen Elemente einer Codierung bilden.Completely separate from the first jacket strip having the inlays 16 are arranged in a further inserts 19, which in are able to effect signals in a fixed position in a sensor assigned to this jacket strip. In a third strip of coat permanent magnetic inserts 2o are in turn arranged in the recesses of the piston rod that receive them 15 are held by a casing 21 made of plastic. As sensors for the inserts that act as switching magnets Magnetic switches are provided which can have reed contacts, for example. The possibilities of arrangement This is not exhausted of deposits; In particular, digital encoders cannot just move through in a finer, more constant orbit Division provided inserts 16 are formed, but also by several webs, the inserts elements of a Form coding.
Fig. 4 veranschaulicht das Prinzip einer elektronischen Abfühlung'von in einer Kolbenstange 22 vorgesehenen Einlagen 23. Dem Einlagen 23 aufweisenden Mantelstreifen steht ein Tastkopf 24 gegenüber, dessen Wicklung 25 durch eine Wechselspannungsquelle 26 mit einer Tonfrequenz oder aber auch einer Wechselspannung höherer Frequenz gespeist wird. Der Abtastkopf 24 weist eine Sekundärwicklung 27 auf, und die in dieser induzierte Spannung wird, über Verstärker 28 verstärkt, der nicht dargestellten Steuervorrichtung zugeführt. Passieren die magnetisierbaren, stehengebliebenen Zähne der aus Stahl bestehenden Kolbenstange 22 den Spalt des Tastkopfes 24, so wird dieser überbrückt, und die Wicklungen 25 und 27 des Tastkopfes werden stärker gekoppelt, so daß dieiem Verstärker 28 zugeführte Spannung der Sekundärwicklung 27 ansteigt. Stehen aus Kunststoff, beispielsweise Teflon, bestehende -Einlagen 23 dem Spalt des Abstastkopfes 24 gegenüber, so sinkt die Kopplung der Wicklungpn 25 und 27 und<feimit auch die in der Sekundärwicklung 27 bewirkte Ausgangsspannung. - Werden an die Stelle der Einlagen 23 aus4 illustrates the principle of electronic sensing Inserts 23 provided in a piston rod 22. The jacket strip having inserts 23 has a probe head 24 opposite, its winding 25 by an alternating voltage source 26 with an audio frequency or alternatively an alternating voltage higher frequency is fed. The scanning head 24 has a secondary winding 27, and the induced in this Voltage, amplified via amplifier 28, is fed to the control device (not shown). If the magnetizable, remaining teeth of the steel piston rod 22 the gap of the probe head 24, so this bridged, and the windings 25 and 27 of the probe are coupled more closely, so that the amplifier 28 supplied voltage the secondary winding 27 increases. Stand made of plastic, For example Teflon, existing inserts 23 the gap of the Sampling head 24 opposite, so the coupling of the winding pn decreases 25 and 27 and <fine also the one effected in the secondary winding 27 Output voltage. - Are made in the place of the deposits 23
509813/0255 _ ε _509813/0255 _ ε _
Kunststoff, beispielsweise Teflon, solche aus einem zwar elektrisch gut, magnetisch aber nicht leitenden Material, bspw. Kupfer oder dessen Legjarungen, gesetzt, so wird die Wirkung noch verstärkt: Stehen Einlagen 23 aus Kupfer dem Spalt des Abtastkopfes 24 gegenüber, so werden in diesen Wirbelströme erzeugt, und die Ausgangsspannung der Sekundärwicklung 27 sinkt zusätzlich infolge der Dämpfung durch Wirbelströme. Im Falle der Verwendung von Annäherungsschaltern wird in solchen Fällen deren Frequenz verändert, oder aber die Schwingung durch Dämpfung zur Aussetzung gebracht. So kann bspw. ein Näherungsschalter bei vorgegebener Einstellung auf den Stahl der Kolbenstange auf 4 mm und auf Kupfer auf 10 mm ansprechen: ist er als Sensor 6 mm vor der Kolbenstange angeordnet, so vermag er sicher auf die Einlagen aus Kupfer anzusprechen. Bei feinen Teilungen der Einlagen kann es sich als vorteilhaft erweisen, mehrere ggf. noniusartig gegeneinander versetzt angeordnete Sensoren mit einer entsprechend verringerten Anzahl von Einlagen zusammenwirken zu lassen.Plastic, for example Teflon, made of a material that is electrically good, but magnetically non-conductive, E.g. copper or its Legjarungen, set, so the The effect is even more pronounced: if inserts 23 made of copper stand opposite the gap in the scanning head 24, eddy currents are generated in them generated, and the output voltage of the secondary winding 27 also sinks due to the damping caused by eddy currents. If proximity switches are used, in in such cases the frequency is changed, or the oscillation is suspended by damping. For example a proximity switch with a preset setting on the steel of the piston rod to 4 mm and on copper to 10 mm respond: if it is arranged as a sensor 6 mm in front of the piston rod, it can reliably respond to the copper inserts. In the case of fine divisions of the inlays, it can prove to be advantageous to place several against each other in a nonius-like manner, if necessary to allow sensors arranged offset to interact with a correspondingly reduced number of inserts.
Die Erfindung gestattet, in vorgesehenen Positionen, oder nach Zurücklegen vorgegebener Wege des Kolbens eines Druckmittelzylinders elektrische Signale zu bewirken, ohne daß es erforderlich wird, an vom Druckmittelzylinder angetriebenen Teilen Endschalter, Gebern o. dgl. vorzusehen oder aber die Kolbenstange des DruckmittelZylinders mit Verzahnungen o. dgl. auszustatten, welche eine Verlängerung derselben bedingen und damit die Abmessungen des DruckmittelZylinders selbst erhöhen. Nach den Lehren der Erfindung wird vielmehr die Kolbenstange eines DruckmittelZylinders mit Einlagen versehen, welche in Verbindung mit Sensoren erlauben, elektrische Signale auszulösen, und welche Führungs- sowie Dichtungsbuchsen zu passieren vermögen, ohne die Funktion der Kolbenstange in Verbindung mit diesen Buchsen ζujbeeinträchtigen. Es werden damit mit geringem Aufwände kompakte, betriebssichere Einheiten geschaffen, welche unter Einhaltung geringer Abmessungen den Druckmittelzylinder mit der Vorrichtung zur Erfassung von Kolbenpositionen oder -wegen vereinen.The invention allows the piston of a pressure medium cylinder to be in intended positions or after having covered predetermined paths to effect electrical signals without it being necessary to set limit switches on parts driven by the pressure cylinder, Provide encoders or the like or the piston rod of the pressure medium cylinder with teeth or the like. equip, which require an extension of the same and thus the dimensions of the pressure medium cylinder itself raise. Rather, according to the teachings of the invention, the piston rod a pressure cylinder provided with inserts, which in connection with sensors allow to trigger electrical signals, and which guide and sealing sleeves to can happen without affecting the function of the piston rod in connection with these bushings. It will be with it Compact, operationally reliable units can be created with little effort, which while maintaining small dimensions the pressure cylinder with the device for detecting piston positions or unite because of.
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| OD | Request for examination | ||
| 8127 | New person/name/address of the applicant |
Owner name: SMS SCHLOEMANN-SIEMAG AG, 4000 DUESSELDORF, DE |
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| 8131 | Rejection |