DE2947516C2 - Kolben für berührungslose Abtastung der Kolbenstellung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Kolben für berührungslose Abtastung der Kolbenstellung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Derartige Kolben bzw. die in ihnen angeordneten Permanentmagneten wirken mit einem im bzw. außerhalb des Zylinders angeordneten Sensor zusammen. Dieser Sensor kann ein elektrisches Signal erzeugen, wenn der Kolben im Zylinder eine bestimmte Lage erreicht hat, und dann die Ventile, über welche die Arbeitsräume des Kolbens beaufschlagt werden, derart umsteuern, daß eine Bewegungsumkehr des Kolbens erzielt wird.

Bei bekannten derartigen Kolben werden die Kolbendichtung und der Permanentmagnet im wesentlichen als gesonderte Teile, die getrennt gehandhabt werden müssen, montiert. Dies ist verhältnismäßig aufwendig. Beispielsweise ist es aus dem DE-GM 22 958 bekannt, den als zweiteiligen Ring ausgebildeten Permanentmagneten einerseits — von außen her — in einer Umfangsnut des einteilig ausgebildeten Kolbenkörpers und andererseits — von innen her — in einer Umfangsnut einer auf dem Mantel des Kolbenkörpers angeordneten Dichtungsmanschette einzusetzen, so daß der Permanentmagnet zwischen dem Kolbenkörper und der Dichtungsmanschette eingeschlossen und enthalten ist. Die den Permanetmagneten stirnseitig umgreifenden flanschartigen Abschnitte der Dichtungsmanschette enden an der Umfangsfläche des Kolbenkörpers. Bei dieser bekannten Anordnung ist jedoch einerseits die Abdichtung auf der Magnetseite problematisch, andererseits ist auch die Gefahr des Verschleißes wegen der geringen Seitenführung der Dichtung und wegen der hiermit verbundenen »Walkarbeit« der Dichtung beim Hin- und Herlaufen des Kolbens groß.
Aus der DE-OS 2163 840 ist ein Kolben zu entnehmen, bei dem ein auf der Kolbenstange sitzender ringförmiger Kolbenkörper an beiden Stirnseiten von flanschartigen Abschnitten der Kolbendichtung umgriffen wird.

ι ο Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es demgegenüber, einen Kolben der eingangs genannten Art derart auszubilden, daß er bei leichtem, ruhigem Lauf eine einwandfreie Abdichtung auch an der Magnetseite gewährleistet und bei preiswerter Herstellung und leichter Montage möglichst keinem Verschleiß unterliegt.

Diese Aufgabe wird erfindungsgmäß durch die Merkmale aus dem kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 gelöst

Die erfindungsgemäße Anordnung bringt den Vorteil mit sich, daß infolge des Einbettens des Magneten in der Dichtung und der Dichtung im Kolben eine einwandfreie Abdichtung nicht nur an der Zylinderwandseite, sondern auch an der Magnetenseite gewährleistet ist und daß auch der Verschleiß der Dichtung gering ist, da nunmehr die Dichtung seitlich gut geführt ist. Die Einbettung des Permanentmagneten in die Kolbendichtung kann schon während der Herstellung der Kolbendichtung geschehen, beispielsweise dadurch, daß die Kolbendichtung um den Permanentmagneten gespritzt oder gepreßt oder dieser in die Dichtung eingeknüpft wird. Außerdem ist die Montage äußerst vereinfacht worden, da man nunmehr den Permanentmagneten, die Dichtung und die den Kolbenkörper bildenden beiden Teile zu einer Einheit zusammenfassen kann, die als Ganzes auf die Kolbenstange aufgeschoben werden kann.

Der eine flanschartige Abschnitt der Kolbendichtung ist zwischen dem Kolbenörper und einer Ringschulter der Kolbenstange eingespannt. Der Kolbenkörper wird dabei an der der Ringschulter abgewandten Seite von einer umgebördelten Randpartie des Kolbenstangenendes gehalten. Der Kolben weist keinen Permanentmagneten auf. Die Seitenführung der Kolbendichtung und die Dichtwirkung an der Kolbenstange sind noch nicht optimal.

Eine zusätzliche Verbesserung hinsichtlich der Zuverlässigkeit der Halterung der Dichtung mit dem eingebetteten Permanentmagneten erreicht man bei Anwendung der Maßnahmen nach Anspruch 2.

Durch die Maßnahmen gemäß Anspruch 3 werden die oben aufgezählten Vorteile des Erfindungsgegenstandes noch erhöht.
Ausführungsbeispiele des Gegenstandes der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert; es zeigen die

F i g. 1 bis 3 drei Ausführungsbeispiele des erfindungsgemäßen Kolbens.

Bei dem in F i g. 1 dargestellten Kolben ist auf einer Kolbenstange 1 ein aus zwei Teilen oder Stützringen 2, 3 bestehender Kolbenkörper angeordnet. Die vorzugsweise aus einem Elastomer hergestellten Kolbenkörperteile oder Stützringe 2, 3 weisen an den einander zugewandten Seiten Rücksprünge 4, 5 auf, so daß hierdurch eine Umfangsnut gebildet wird. In der Umfangsnut 4, 5 ist eine mehrteilige Einheit eingespannt. Diese mehrteilige Einheit umfaßt einen Permanentmagneten 6, der beiderseits von zwei Stahlscheiben

7, 8 flankiert ist, sowie eine als Doppellippendichtung ausgebildete Kobendichtung 9. Letztere — vorzugsweise ebenfalls aus einem Elastomer hergestellt — besitzt zwei radial nach innen verlaufende, flanschartige Abschnitte 10, 11, mit denen sie die aus den Stahlscheiben 7, 8 und dem Permanentmagneten 6 bestehende Packung umgreift Zweckmäßigerweise wird die Kolbendichtung 9 bereits bei der Herstellung um die gesamte Packung gespritzt bzw. gepreßt. Die axial nach außen weisenden Stirnseiten der flanschartigen Dicht jngsabschnitte 10, 11 besitzen jeweils eine Kreisnut 12, in welche eine an dem benachbarten Stützring 2, 3 ausgebildete, komplementäre Ringrippe 13 formschlüssig eingreift Auf diese Weise ist die gesamte, aus Kolbendichtung 9 und der von dieser umschlossenen Packung 6, 7, 8 bestehende Einheit zuverlässig in der Umfangsnut gesichert, die von den beiden Rücksprüngen 4, 5 der Stützringe 2, 3 gebildet wird.

Die Ausführungsform des Kolbens hi F i g. 2 entspricht im wesentlichen der oben beschriebenen nach Fi g. 1. Entsprechende Teile sind daher mit demselben Bezugszeichen, zuzüglich 100 gekennzeichnet. Der Hauptunterschied gegenüber der Ausführungsform nach F i g. 1 besteht darin, daß die Packung aus Permanentmagnet 106 und flankierenden Stahlscheiben 107, 108 in die als Preß- oder Spritzteil hergestellte Kolbendichtung 109 eingeknüpft ist. Hierzu sind die flanschartigen Abschnitte 110, 111 etwas kürzer gehalten. Die Rücksprünge 104,105 der Stützringe 102, 103 sind abgestuft, so daß eine stufige Umfangsnut entsteht: im schmäleren, mittleren und tieferen Bereich

^r) der Nut sitzt die Packung aus de;i beiden Stahlscheiben 107. 108 und dem Permanentmagneten 109; im oberen, breiteren Bereich der Nut sind zusätzlich die flanschartigen Abschnitte 110, Ul der Kolbendichtung 109 untergebracht

κι Auch das Ausführungsbeispiel nach F i g. 3 ist dem von F i g. 1 sehr verwandt. Entsprechende Teile tragen daher wieder dasselbe Bezugszeichen, um 200 erhöht. Wieder ist die Packung aus Permanentmagnet 206 und den Stahlscheiben 207, 208 bei der Herstellung der Kolbendichtung 209 umspritzt oder umpreßt worden. Sie sitzt zwischen den Stützringen 202, 203. Die flanschartigen Abschnitte 210,211 und die Rücksprünge 204, 205 besitzen Abstufungen 212 bzw. 213, die ähnlich wie die Kreisnuten 12 und die Ringrippen 13 der Anordnung nach F i g. 1 zur besseren Halterung der gesamten Einheit zusammenwirken. Zusätzlich wurde hier im Bereich oberhalb der Packung an der Umfangsfläche der Kolbendichtung 209 ein Führungsring 214 eingearbeitet. Dieser hat einen Außendurchmesser, der dem Innendurchmesser der Zylinderbohrung entspricht und besteht zweckmäßigerweise aus einem Thermoplasten.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Kolben für berührungslose Abtastung der Kolbenstellung mit einem Kolbenkörper, einer Kolbendichtung und einem an der Umfangsfläche des Kolbenkörpers in einer Umfangsnut desselben angeordneten Permanentmagneten, wobei die Kolbendichtung zwei radial nach innen verlaufende flajischartige Abschnitte aufweist und der Permanentmagnet in der Kolbendichtung eingebettet ist, indem er stirnseitig von den radial nach innen verlaufenden flanschartigen Abschnitten der Kolbendichtung umgriffen wird, dadurch gekennzeichnet, daß die flanschartigen Abschnitte (10, 11; 110, 111; 210, 211) in die Umfangsnut (4, 5; 104, 105; 204, 205) des Kolbenkörpers hineinreichen und daß der Kolbenkörper aus zwei die Umiangsnut bildenden Teilen (2, 3; 102, 103; 202, 203) besteht, zwischen denen die flanschartigen Abschnitte (10, 11; 110, 111; 210, 211) mit dem eingebetteten Permanentmagneten (6; 106; 206) eingespannt sind.

2. Kolben nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die flanschartigen Abschnitte (10, 11; 210, 211) auf der dem Permanentmagneten (6; 206) abgewandten Stirnseite eine Ringnut (12; 212) aufweisen, in die jeweils ein Ringvorsprung (13; 213) des benachbarten Kolbenteiles (2, 3; 202, 203) eingreift.

3. Kolben nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den flanschartigen Abschnitten (10, 11; 110, 111; 210, 211) und dem Permanentmagneten (6; 106; 206) jeweils eine Stahlscheibe (7,8; 107,108; 207,208) angeordnet ist.