Endschalter für ArbeitszylinderLimit switch for working cylinder
Stand der Technik Die Erfindung geht aus von einem Endschalter zur
berührungslosen Abtastung der Stellung eines Kolbens in einem Arbeitszylinder nach
der Gattung des Hauptanspruchs. Es ist schon ein solcher Endschalter aus der Zeitschrift
Fluid, Juli 1976, Seiten 24 bis 28't bekannt, der kontaktlos arbeitet und zu diesem
Zweck mit einer Elektroniksteuerung mit einer Feldplatte ausgerüstet ist. Naczhteilig
bei dieser Lösung ist, daß sich dieser Endschalter nur zum Anbau an einen Arbeitszylinder
in Sonderausführung eignet, bei dem im Kolben ein ringförmiger Permanentmagnet angeordnet
werden muß. Der für diesen Endschalter notwendige Arbeitszylinder baut daher aufwendig
und teuer. Ferner muß bei einem Arbeitszylinder für diesen Endschalter der Permanentmagnet
im Kolben so angeordnet werden, daß sich die zwischen den Polen erstreckenden Feldlinien
des Permanentmagneten sich in Richtung der Längsachse des Arbeitszylinders erstrekken.PRIOR ART The invention is based on a limit switch
contactless scanning of the position of a piston in a working cylinder
the genre of the main claim. There is already such a limit switch from the magazine
Fluid, July 1976, pages 24 to 28't known who works without contact and to this
Purpose is equipped with an electronic control with a field plate. In addition
in this solution is that this limit switch can only be attached to a working cylinder
in a special version, in which an annular permanent magnet is arranged in the piston
must become. The working cylinder required for this limit switch is therefore complex
and expensive. Furthermore, the permanent magnet must be used in a working cylinder for this limit switch
be arranged in the piston so that the field lines extending between the poles extend
of the permanent magnet extend in the direction of the longitudinal axis of the working cylinder.
Vorteile der Erfindung Der erfindungsgemäße Endschalter für einen
Arbeitszylinder mit den kennzeichnenden Lilerkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber
den Vorteil, daß er bei einem Arbeitszylinder verwendbar ist, der anstelle eines
Dauermagneten im Kolben eine einfache Metallscheibe aus ferromagnetischem material
aufweist. Auf diese Weise kann bei einem Arbeitsylinder für einen derartigen Endschalter
der Aufwand wesentlich gesenkt werden und der Arbeitszylinder damit billiger bauen.
Hinzu kommt, daß durch die Lage des Magnetfeldes in einer Ebene quer zur Bewegungsrichtung
des Arbeitszylinders sich der Schaltbereich verkleinert.Advantages of the Invention The limit switch according to the invention for one
Working cylinder with the characteristic Lilerkmalen of the main claim has
the advantage that it can be used in a working cylinder that instead of a
Permanent magnets in the piston are a simple metal disk made of ferromagnetic material
having. In this way, in the case of a working cylinder for such a limit switch
the effort can be significantly reduced and the working cylinder can thus be built more cheaply.
In addition, the position of the magnetic field in a plane transverse to the direction of movement
of the working cylinder, the switching range is reduced.
Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte
Weiterbildungen und Verbesserungen des im uauptanspruch angegebenen Endschalters
möglich.The measures listed in the subclaims are advantageous
Developments and improvements of the limit switch specified in the main claim
possible.
Eine besonders vorteilhafte Bauweise ergibt sich, wenn das vom Magnetfeld
abhängige Schaltungselement als integrierter Schaltkreis mit Hall-Generator ausgeführt
wird.A particularly advantageous design is obtained when the magnetic field
dependent circuit element designed as an integrated circuit with Hall generator
will.
Auf diese Weise läßt sich ein besonders kostengünstig und einoach
bauender Endschalter erreichen, der mit hoher Genauigkeit arbeitet. Eine weitere
steigerung der Arbeitsgenauigkeit des Endschalters liSt sich durch Anordnung von
Flußleitblechen zur F5hrung des Magnet feldes erreichen. in Endschalter mit den
Merkmalen "querliegendes Magentfeld, Hall-IC und Flußleitblechen" (Ansprüche 1 bis
3) stellt eine vorteilhafte Kombination dar und führt zu einer besonders funktionstUchtigen
Bauart. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungeh ergeben sich aus den übrigen Unteransprüchen,
der Beschreibung sowie der Zeichnung.In this way, a particularly inexpensive and easy
Reach building limit switch that works with high accuracy. Another
the working accuracy of the limit switch can be increased by arranging
Reach flux guide plates to guide the magnetic field. in limit switch with the
Features "transverse magnetic field, Hall IC and flux guide plates" (claims 1 to
3) represents an advantageous combination and leads to a particularly functional one
Design type. Further advantageous embodiments emerge from the remaining subclaims,
the description and the drawing.
Zeichnung Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung
dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen Figur
1 einen auf einem Arbeitszylinder angeordneten Endschalter teilweise im Längsschnitt
und Figur 2 eine Seitenansicht des Endschalters nach Figur 1.Drawing An embodiment of the invention is shown in the drawing
and explained in more detail in the following description. It show figure
1 a limit switch arranged on a working cylinder, partially in longitudinal section
and FIG. 2 shows a side view of the limit switch according to FIG. 1.
Beschreibung des Ausführungsbeispiels Die Figur 1 zeigt einen Teil
eines Arbeitszylinders 10, an dessen äußerem Umfang ein Endschalter 11 angeordnet
ist. Der Arbeitszylinder 10 weist ein Zylinderrohr 12 aus unmagnetischem Material
wie z.B. Messing, Aluminium oder Kunststoff auf. Im Zylinderrohr 12 gleitet ein
auf einer Kolbenstange 13 befestigter Kolben 14, der im wesentlichen aus einer einfachen
Stahlscheibe 15 aus ferromagnetischem Material besteht, zu deren beiden Seiten Dichtmanschetten
16 angeordnet sind. Wie Figur 2 näher zeigt, ist der Endschalter 11 mit Hilfe einer
Klemmbefestigung 17 auf einem Zuganker 18 befestigt, der parallel zur Längsachse
des Arbeitszylinders 10 verläuft. Der Endschalter 11 hat ein Gehäuse 19, in dem
nahe einem gekrümmten Boden 21 ein Permanentmagnet 22 angeordnet ist. Der Permanentmagnet
22 besteht im wesentlichen aus einem leicht gebogenen Stabmaterial, mit rechteckförmigem
Querschnitt, an dessen beiden Enden die Pole ausgebildet sind. Somit liegen hier
die Pole des Permanentmagneten 22 in einer Ebene, die senkrecht zur Längsachse des
Arbeitszylinders 10 verläuft.Description of the exemplary embodiment FIG. 1 shows a part
a working cylinder 10, on the outer circumference of which a limit switch 11 is arranged
is. The working cylinder 10 has a cylinder tube 12 made of non-magnetic material
such as brass, aluminum or plastic. Slides into the cylinder tube 12
on a piston rod 13 attached piston 14, which consists essentially of a simple
Steel disk 15 is made of ferromagnetic material, on both sides of which there are sealing collars
16 are arranged. As Figure 2 shows in more detail, the limit switch 11 is with the help of a
Clamp attachment 17 attached to a tie rod 18 which is parallel to the longitudinal axis
of the working cylinder 10 runs. The limit switch 11 has a housing 19 in which
a permanent magnet 22 is arranged near a curved bottom 21. The permanent magnet
22 consists essentially of a slightly curved rod material with a rectangular shape
Cross-section at both ends of which the poles are formed. So lie here
the poles of the permanent magnet 22 in a plane perpendicular to the longitudinal axis of the
Working cylinder 10 runs.
Der Permanentmagnet 22 liegt mit einer Längsseite an
einem
ersten Leitblech 23 an. Im Abstand von seiner gegenüDewliegenden Längsseite liegt
ein zweites Leitblech 24. Zwischen letzterem (24) und dem Permanentmagneten 22 ist
ein integrierter Schaltkreis mit Hall-Generator 25 eingebettet. Bei diesem integrierten
Schaltkreis mit Hall-Generator 25 handelt es sich um ein an sich bekanntes Bauelement,
das auf dem Markt erhältlich ist und von dem die Kontaktfahnen 26 abgehen. De relativ
flach bauenden Leitbleche 23, 24 haben im wesentlichen eine Außenform wie der Permanentmagnet
22 und liegen in zueinander parallelen Ebenen quer zur Längsachse des Arbeitszylinders.The permanent magnet 22 rests on one long side
one
first baffle 23. At a distance from its opposite long side
a second baffle 24 is between the latter (24) and the permanent magnet 22
an integrated circuit with Hall generator 25 embedded. With this integrated
Circuit with Hall generator 25 is a known component,
which is available on the market and from which the contact tabs 26 depart. De relative
Flat baffles 23, 24 essentially have an external shape like the permanent magnet
22 and lie in mutually parallel planes transversely to the longitudinal axis of the working cylinder.
Die Wirkungsweise des Endschalters 11 an einem Arbeitszylinder 10
wird wie folgt beschrieben: Der im Gehäuse 19 des Endschalters 11 angeordnete Permanentmagnet
22 bildet als Teil eines Magnetfeldes ein Streufeld aus, dessen Feldlinien 27 korbbogenförmig
zwischen den Polen verläuft. Wie Figur 2 näher zeigt, durchdringen dabei die Feldlinien
27 das Zylinderrohr 12; ein größerer Teil des Feldes läuft außen herum und ist unwirksam.
Die Feldlinien 27 verlaufen in einer Ebene, die senkrecht zur Längsachse des Arbeitszylinders
10 liegt. Dabei unterstützen die Leitbleche 23, 24 die Ausbildung des Magnetfeldes
in dieser Ebene. Die zwischen den Leitblechen 23, 24 gebündelt verlaufenden magnetischen
Feldlinien 27 durchdringen auch den integrierten Schaltkreis mit Hall-Generator
25. Solange nun der Kolben 14 des Arbeitszylinders 10 sich im Abstand vom Endschalter
11 befindet, werden die Feldlinien 27 des aufgebauten Magnetfeldes nicht gestört
und der integrierte Schaltkreis mit Hall-Generator 25 gibt kein Signal ab. Wird
nun der Kolben 14 zum Endschalter 11 hin bewegt und kommt dessen Stahlscheibe
in
den Bereich der Feldlinien 279 so ändert sich das idagneteld wesentlich. Diese Änderung
des Magnetfeldes wird auch im Hall-Generator des integrierten Schaltkreises 25 wirksam
und führt zu einem Signal, das zur Anzeige des der Lage des Kolbens 14 im Zylinderrohr
12 verwendet wird. Durch die Ausbildung des Magnetfeldes in einer Ebene parallel
zur Stahischeibe 15 wird erreicht, daß mit dem Endschalter 11 die Stellung des Kolbens
14 genau abgefragt werden kann. Dabei wird die genaue Arbeitsweise des Endschalters
11 durch die Leitbleche 23, 24 wesentlich erhöht. Zuden sind die Leitbleche 23 und
24 in möglichst geringem Abstand voneinander angeordnet, um die Dicke des Magnetfeldes
relativ klein zu halten und damit den Schaltbereich zu verkürzen.The mode of operation of the limit switch 11 on a working cylinder 10
is described as follows: The permanent magnet arranged in the housing 19 of the limit switch 11
22 forms a stray field as part of a magnetic field, the field lines 27 of which are in the shape of a basket arch
runs between the poles. As FIG. 2 shows in more detail, the field lines penetrate here
27 the cylinder tube 12; a larger part of the field runs around the outside and is ineffective.
The field lines 27 run in a plane that is perpendicular to the longitudinal axis of the working cylinder
10 lies. The guide plates 23, 24 support the formation of the magnetic field
at this level. The bundled between the baffles 23, 24 running magnetic
Field lines 27 also penetrate the integrated circuit with the Hall generator
25. As long as the piston 14 of the working cylinder 10 is at a distance from the limit switch
11 is located, the field lines 27 of the built-up magnetic field are not disturbed
and the integrated circuit with Hall generator 25 emits no signal. Will
now the piston 14 moves towards the limit switch 11 and comes its steel disc
in
the area of the field lines 279, the magnetic field changes significantly. This change
of the magnetic field is also effective in the Hall generator of the integrated circuit 25
and leads to a signal which is used to indicate the position of the piston 14 in the cylinder tube
12 is used. Due to the formation of the magnetic field in one plane parallel
to the steel disk 15 it is achieved that with the limit switch 11 the position of the piston
14 can be queried exactly. The exact mode of operation of the limit switch is thereby determined
11 significantly increased by the baffles 23, 24. To the baffles are 23 and
24 arranged at the smallest possible distance from one another to the thickness of the magnetic field
to keep relatively small and thus to shorten the switching range.
Endschalter für Arbeitszylinder Zusammenfassung Es wird ein Endschalter
(11) zur berührungslosen Abtastung zur Stellung eines Kolbens (14) in einem Arbeitszylinder
(10) vorgeschlagen, dessen Gehäuse (19) einen Permanentmagneten (22) mit einem danebenliegenden
integrierten Schaltkreis mit Hall-Generator (25) aufweist.Limit switch for working cylinder Summary It will be a limit switch
(11) for contactless scanning of the position of a piston (14) in a working cylinder
(10) proposed whose housing (19) has a permanent magnet (22) with an adjacent one
has integrated circuit with Hall generator (25).
Die Feldlinien (27) zwischen den Polen des Permanentmagneten (22)
bilden ein Magnetfeld in einer Ebene, die senkrecht zur Längsachse des Arbeitszylinders
(10) verläuft und durchdringen den Hall-Generator und den Arbeitszylinder (10).
Der Kolben des Arbeitszylinders (10) kann als Metallscheibe aus ferromagnetischem
Material ausgebildet sein, um eine Magnetfeldänderung herbeizuführen, die über den
integrierten Schaltkreis und den Hall-Generator (25) in ein Signal zur Stellungsanzeige
des Kolbens (14) umgewandelt wird.The field lines (27) between the poles of the permanent magnet (22)
form a magnetic field in a plane that is perpendicular to the longitudinal axis of the working cylinder
(10) runs and penetrates the Hall generator and the working cylinder (10).
The piston of the working cylinder (10) can be made of ferromagnetic metal
Be formed material to bring about a change in the magnetic field that over the
integrated circuit and the Hall generator (25) in a signal for position indication
of the piston (14) is converted.