DE3229945A1

DE3229945A1 - Vorrichtung zur anzeige des kolbenhubes bei einem hydraulischen zylinder

Info

Publication number: DE3229945A1
Application number: DE19823229945
Authority: DE
Inventors: Gerd 8775 Partenstein Schmitt
Original assignee: Mannesmann Rexroth AG
Current assignee: Bosch Rexroth AG
Priority date: 1982-08-12
Filing date: 1982-08-12
Publication date: 1984-02-16
Also published as: DE3229945C2

Description

Beschreibung: Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Anzeige des Kolbenhubes bei einem hydraulischen Zylinder.
Es sind mehrere Wegmeßsysteme für Hydraulikzylinder bekannt, -die innerhalb des Zylinders eingebaut werden können. Es handelt sich dabei um induktive Svsteme mit Tauchanker oder um Ultraschallmeßeinrichtungen zur Messung des vom Kolben zurückctelegten Hubes mittels der Laufzeit eines Ultraschallsignals. Solche Wegmeßsysteme bedingungen erhebliche bauliche Veränderungen, da beispielsweise die Kolbenstange für den Tauchanker durchbohrt werden muß, und erfordern in jedem Fall elektrische Zusatzgeräte für die Erzeugung der Meßspannung. Soll jedoch der Kolbenhub auf mechanische Weise erfaßt werden, so stellt sich für viele Anwendungszwecke das Problem, daß alle außerhalb des hydraulischen Zylinders vorgesehenen Einrichtungen zur Wegerfassung vor Beschädigungen durch Fremdeinwirkung und gegen Korrosion bei Außenanlagen geschützt werden müssen. Es ist daher erforderlich, die außen am Zylinder liegenden Teile zu kapseln. Dies führt zu erheblichen Mehraufwendungen.
Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht deshalb darin, die Vorrichtung der eingangs geschilderten Art so auszubilden, daß mit geringem baulichen Aufwand eine robuste und zuverlässige Einheit geschaffen wird, die insbesondere gegen Korrosion geschützt ist.
Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß durch die im Kennzeichen des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung hat erhebliche Vorteile insofern, als die Trommel zur Aufnahme des Drahtseils im Zylinder selbst eingebaut ist und daß außen am Zylinder eine kleine Hydromaschine befestigt ist, welche die Seiltrommel stets mit einem gerinaen Drehmoment beaufschlagt.
Dadurch wird das Seil, das an einem Ende mit dem Kolben des hydraulischen Zylinders verbunden ist, in beiden Bewegungsrichtungen des Kolbens stramm gehalten. Außerhalb des Zylinders befinden sich somit nur die Hydromaschine und die mit dem zweiten Wellenende der Hvdromaschine gekuppelte elektrische Einrichtung, insbesondere ein Drehmelder oder auch ein Getriebeendschalter usw. Abgesehen von der einfachen Bauweise und dem hervorragenden Schutz gegen Korrosion und gegen Außeneinwirkung, ist die Vorrichtung hydraulisch durch die angeflanschte Hydromaschine gegen die Umgebung vollkommen abgedichtet. Etwaiges aus dem Zylinder in die Hydromaschine austretendes Lecköl wird durch die bei jeder Hydromaschine ohnehin vorgesehenen Leckölleitung abgeführt. Die Hydromaschine kann beispielsweise ein Zahnradmotor bzw. eine Zåhnradpumpe sein.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist insbesondere für den Stahlwasserbau geeignet, also beispielsweise bei Zylindern zur Betätigung von Schleusen und Wehren. Hier sind die vorteilhaften Eigenschaften, wie vollständige Kapselung, robuster Aufbau, Korrosionsschutz und Uhempfindlichkeit in besonderem Maße wesentlich.
Die in den Patentansprüchen 2 und 3 angeführten Merkmale vermitteln eine besonders einfache Ansteuerung der Hydromaschine, die über das Druckregelventil an die ohnehin für die Betätigung des hydraulischen Zylinders vorgesehenen Druckmittelleitungen angeschlossen ist.
Im Anspruch 4 ist eine besonders vorteilhafte Ausfthrunasform der Einheit gekennzeichnet, die es ermögiicht, die erfindungsgemäße Vorrichtung für ganz normale Zylinder sowohl der Rundbauart als auch der Bauart mit Zugankern zu verwenden, ohne daß sich bauliche Veränderungen ergeben.
Die Erfindung ist nachstehend anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeiqt: Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Vorrichtung zur Hubanzeige des Kolbens eines doppelt wirkenden Zylinders, Fig. 2 eine schematische Darstellunq der Vorrichtung zur Hubanzeige des Kolbens bei einem einfach wirkenden Zylinder und Fig. 3 einen Schnitt durch ein Zylinderende, an dem die Vorrichtung eingebaut ist.
In Figur 1 ist schematisch ein hydraulischer Zylinder 10 dargestellt, bei dem der Hub des Kolbens 11 angezeigt werden soll. Die beiden Zylinderräume 12 bzw. 13 sind in der üblichen Weise über die Leitungen 14 und 15 wahlweise mit einer Druckmittelquelle bzw. mit dem Tank verbunden.
Der hydraulische Zylinder 10 ist doppel,wirkend.
Ein am Kolben 11 befestigtes Drahtseil 16 ist um eine drehbar im Zylinder 10 gelagerte Trommel 17 geführt, die mit einer kleinen Hydromaschine 20, beispielsweise einer Zahnradmaschine, gekuppelt ist. Das freie Rillenende der Hydromaschine 20 ist mit einer elektrischen Anzeigevorrichtung, beispielsweise einem Drehmelder 21, gekuppelt.
Die Aufgabe der Hydromaschine besteht darin, in beiden Bewegungsrichtungen des Kolbens 11 das Seil 16 stramm zu halten. Um die Hydromaschine mit reduziertem Druck zu beaufschlagen, ist ein Druckregelventil 22 vorgesehen, das arbeitsseitig über die Leitung 23 mit einem Anschluß der Hydromaschine 20 verbunden ist, deren anderer Anschluß über die Leitung 24 mit dem Tank in Verbindung steht. Die Leckölleitung der Hydromaschine 20 ist bei 25 angedeutet. Das Druckregelventil 22 wird über ein Wechselventil 26 jeweils an die den Hochdruck führende Leitung 14 bzw. 15 angeschlossen. Führt also die Leitung 14 den Hochdruck, um den Kolben 11 zu senken, so schaltet das Wechselventil 26 den Hochdruck an das Druckregelventil 22 Am Druckregelventil ist ein verhältnismäßig geringer Druck eingestellt. Mit diesem geringen Druck wird die Hydromaschine 20 beaufschlagt, die somit als Motor wirkt und ein geringes Drehmoment abgibt. Wird der Zylinderraum 13 zum Heben des Kolbens 11 mit Druckmittel beaufschlagt, so reicht das an der Trommel 17 wirkende Drehmoment aus, um das Seil stramm auf die Trommel zu wickeln. Beim Senken des Kolbens 11 dagegen wird das Seil 16 von der Trommel abgezogen und diese durch das Drehmoment gebremst.
In Fig. 2 ist ein einfach wirkender hydraulischer Zylinder dargestellt, bei dem die in den Zylinderraum 13 führende Leitung 15 über ein nicht darqestelltes Wegeventil mit der Druckmittelquelle verbindhar ist, während der Zylinderraum 12 über die Leitung 14 mit Niederdruck beaufschlagt ist. Abweichend von der Ausführung in Fig. 1 ist der eine Anschluß der Hydromaschine 20 mit der Niederdruckleitung 14 und der andere Anschluß über die Leitung 23 und das Druckregelventil 32 mit der Hochdruckleitung 15 verbunden. Außerdem weist das Druckregelventil 32 einen Anschluß 33 zum Tank auf. Das ist auch bei Figur 1 der Fall.
Beim Heben des Kolbens 11 durch Druckbeaufschlagung des Zylinderraums 13 über die Hochdruckleitung 15 wird die Hydromaschine mit einem geringen Druck beaufschlagt, der am Druckregelventil 32 eingestellt wird. Dieses Drehmoment reicht aus, um beim Heben des Kolbens 11 das Seil 16 auf der Trommel 17 straff aufzuwickeln. Die Hydromaschine arbeitet als Motor. Die aus der Hydromaschine 20 austretende Flüssigkeit gelangt in die siederdruckleitung 14.
Beim Senken des Kolbens 11 wird der Zylinderraum 13 druckentlastet und der Zylinderraum 12 über die Leitung 14 mit Niederdruck beaufschlagt. Da nun das Seil 16 von der Trommel abgewickelt wird, wird die Hydromaschine 20 angetrieben und arbeitet als Pumpe, die Flüssiqkeit aus der Niederdruckleitung 14 in die Leitung 23 fördert. Dadurch steigt der Druck in der Leitung 23 auf einen Wert an, der über den am Druckregelventil 32 einaestellten Druckwert liegt. Damit öffnet die Verbindung des Druckreoelventils 32 zwischen der Leitung 23 und der zum Tank führenden Leitung 33. Die von der Pumpe geförderte Flüssiqkeit kann nun über diese Verbinduna zum Tank fließen. Die Nachsaugens für die. Hydropumpe erfolgt unmittelbar aus der Niederdruckleitung oder dem Niederdruckraum 12 des Zylinders.
In Fig. 3 ist ein Schnitt durch die Vorrichtung gezeigt, wie sie am Ende des Zylinders 10 eingebaut ist. Es handelt sich dabei um einen üblichen Zylinder, bei dem auf das Zylinderrohr 35 ein Rinq 36 aufgeschraubt ist.
Dieser Ring 36 dient zum Befestigen von Schrauben, von denen nur eine Schraube 37 dargestellt ist, welche den Zylinderboden 38 verankern, der mit einer oeffnung 39 zum Anschluß der Leitung 14 versehen ist.
Erfindungsgemäß ist zwischen dem Zylinderboden 38 und dem Ring 36 ein hülsenförmiges Distanzstück 40 vorgesehen, das mittels der Schrauben 37 eingespannt ist und ähnlich den Zylinderboden mit einem ringförmigen Ansatz 41 und einer Ringdichtuna 42 versehen ist, die eno auf die Innenwandung des Zylinderrohres 35 passen. Die Seiltrommel 17 ist mit ihren beidseitiqen Wellenenden in dem Distanzstück 40 gelagert. An der Außenseite des Distanzstückes 40 ist der Hydromotor 20 sowie die elektrische Hubanzeige der Vorrichtung 21 angeflanscht. Bei dieser Bauweise ist es möglich, das Distanzstück 40 mit der vollständigen Wegmesservorrichtung im Zylinder der bekannten Bauweise einzubauen, wobei nur längere Schrauben 37 erforderlich sind.
Leerseite

Claims

Patentansprüche (1.)Vorrichtung zur Anzeige des Xolbenhubes bei einem hydraulischen Zylinder, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (11) über ein Seil (16) mit einer am Zylinderende drehbar gelagerten und mit einer Anzeigeeinrichtung (21) gekuppelten Trommel (17) verbunden ist, und daß die Trommel mit einer Hydromaschine (20) gekuppelt ist, die über ein Druckregelventil (22, 32) mit den beiden Zylinderräumen (12, 13) des hydraulischen Zylinders in Verbindung steht.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1 für einen doppelwirkenden Zylinder, dadurch gekennzeichnet, daß das arbeitsseitig an den ersten Anschluß der Hydromaschine (20) angeschlossene Druckregelventil (22) über ein Wechselventil (26) jeweils mit dem mit Hochdruck beauf schlagten Zylinderraum (12, 13) und der zweite Anschluß der Hydromaschine mit dem Tank verbunden ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 für einen einfachwirkenden Zylinder, dadurch gekennzeichnet, daß das arbeitsseitig an den ersten Anschluß der Hydromaschine angeschlossene Druckregelventil (32) in dem mit Hochdruck beaufschlagten Zylinderraum (13) und der zweite Anschluß der Hydromaschine mit dem mit Niederdruck beaufschlaaten Zylinderraum (12) verbunden ist.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem stirnseitigen Ende des Zylinderrohres (35) und dem Zylinderboden (38) ein hülsenförmiges Distanzstück (40) eingesetzt ist, das von den zur Befestigung des Zylinderbodens vorgesehenen Zugankern (37) eingespannt ist, in welchem die Seiltrommel (17) gelagert ist, und an desse;i Außenseite die Hydromaschine (20) mit der Anzeigeeinrichtung (21) angeflanscht ist