DE3229945C2

DE3229945C2 - Vorrichtung zur Anzeige des Kolbenhubes bei einem hydraulischen Zylinder

Info

Publication number: DE3229945C2
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: 1986-06-05
Also published as: DE3229945A1

Abstract

Bei einer Vorrichtung zur Wegerfassung eines Kolbens wird das mit dem Kolben verbundene und auf einer innen im Zylinder angeordneten Seiltrommel aufgewickelte Seil von einer kleinen Hydromaschine straffgehalten. Die Hydromaschine ist an die zu dem Zylinder führenden Druckmittelleitungen über ein Druckregelventil angeschlossen und arbeitet als Pumpe bzw. als Motor.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Anzeige des Kolbenhubes bei einem hydraulischen Zylinder mit den Merkmalen aus dem Oberbegriff des Patentanspruches 1. Es sind mehrere Wegmeßsysteme für Hydraulikzylinder bekannt, die innerhalb des Zylinders eingebaut werden können. Es handelt sich dabei um induktive Systeme mit Tauchanker oder um Ultraschallmeßeinrichtungen zur Messung des vom Kolben zurückgelegten Hubes mittels der Laufzeit eines Ultraschallsignals. Solche Wegmeßsysteme bedingen 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.

Dies ist auch bei einer bekannten Anzeigevorrichtung der Fall (DE-OS 23 44 143), bei der die Längsbewegung des Kolbens über eine Stellmutter in eine Drehung einer in einer Bohrung der Kolbenstange gelagerten Spindel umgewandelt wird und eine die Spindel durch den Zylinderabschlußdeckel hindurch verlängerte Achswelle außerhalb des Zylinders mit einer Anzeigevorrichtung gekuppelt ist. Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht deshalb darin, die Vorrichtung der e'ngangs ίο 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 au-Ben am Zylinder eine kleine Hydromaschine befestigt ist, welche die Seiltrommel stets mit einem geringen 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 Weller^ende 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 beispieisweise ein Zahnradmotor bzw. eine Zahnradpumpe sein.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist insbesondere für den Stahiwasserbau geeignet, aiso beispieisweise bei Zylindern zur Betätigung von Schleusen und Wehren. Hier sind die vorteilhaften Eigenschaften, wie vollständige Kapselung, robuster Aufbau, Korrosionsschutz und Unempfindlichkeit in besonderem Maße wesentlich.

Die in den Patentansprüchen 2 und 3 angeführten Merkmaie 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 Ausführungsform der Einheit gekennzeichnet, die es ermöglicht, 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 zeigt

F i g. 1 eine schematische Darstellung einer Vorrichtung zur Hubanzeige des Kolbens eines doppelt wirkenden Zylinders,

F i g. 2 eine schematische Darstellung der Vorrichtung zur Hubanzeige des Kolbens bei einem einfach wirkenden Zylinder und

F i g. 3 einer. Schnitt durch ein Zylinderende, an dem die Vorrichtung eingebaut ist.

In Fig. 1 ist schematisch ein hydraulischer Zylinder

3

10 dargestellt, bei dem der Hub des Kolbens 11 ange- und der zum Tank führenden Leitung 33. Die von der zeigt werden soll. Die beiden Zylinderräume 12 bzw. 13 Pumpe geförderte Flüssigkeit kann nun über diese Versind in der üblichen Weise über die Leitungen !4 und 15 bindung zum Tank fließen. Die Nachsaugung für die wahlweise mit einer Druckmittelquelle bzw. mit dem Hydropumpe erfolgt unmittelbar aus der Niederdruck-Tank verbunden. Der hydraulische Zylinder 10 ist dop- 5 leitung oder dem Niederdruckraum 12 des Zylinders, peltwirkend. In Fig.3 ist ein Schnitt durch die Vorrichtung ge-

Ein am Kolben 11 befestigtes Drahtseil 16 ist um eine zeigt, wie sie am Ende des Zylinders 10 eingebaut ist. Es

drehbar im Zylinder 10 gelagerte Trommel 17 geführt, handelt sich dabei um einen üblichen Zylinder, bei dem

die mit einer kleinen Hydromaschine 20, beispielsweise auf das Zylinderrohr 35 ein Ring 36 aufgeschraubt ist.

einer Zahnradmaschine, gekuppelt ist. Das freie Rillen- ι ο Dieser Ring 36 dient zum Befestigen von Schrauben,

ende der Hydromaschine 20 ist mit einer elektrischen von denen nur eine Schraube 37 dargestellt ist, welche

Anzeigevorrichtung, beispielsweise einem Drehmelder den Zylinderboden 38 verankern, der mit einer Öffnung

21, gekuppelt. 39 zum Anschluß der Leitung 14 versehen ist.

Die Aufgabe der Hydromaschine besteht darin, in Erfindungsgemäß ist zwischen dem Zylinderboden

beiden Bewegungsrichtungen des Kolbens 11 das Seil 15 und dem Ring 36 ein hülsenförmiges Distanzstück

16 stramm zu halten. Um die Hydromaschine mit redu- vorgesehen, das mittels der Schrauben 37 eingespannt

ziertem Druck zu beaufschlagen, ist ein Druckregelven- ist und ähnlich den Zylinderboden mit einem ringförmi-

til 22 vorgesehen, das arbeitsseitig über die Leitung 23 gen Ansatz 41 und einer Ringdichtung 42 versehen ist,

mit einem Anschluß der Hydromaschine 20 verbunden die eng auf die Innenwandung des Zylinderrohres

ist, deren anderer Anschluß über die Leitung 24 mit dem 20 passen. Die Seiltrommel 17 ist irJ ihren beidseitigen

Tank in Verbindung steht. Die Lecköiieitung der Hydro- Weiienenden in dem Distanzsiück 40 gelagert. An der

maschine 20 ist bei 25 angedeutet. Das Druckregelventil Außenseite des Distanzstückes 40 ist der Hydromotor

22 wird über ein Wechselventil 26 jeweils r.n die den 20 sowie die elektrische Hubanzeige der Vorrichtung Hochdruck führende Leitung 14 bzw. 15 angeschlossen. angeflanscht. Bei dieser Bauweise ist es möglich, das Führt also die Leitung 14 den Hochdruck, um den KoI- 25 Distanzstück 40 mit der vollständigen Wegmesservorben 11 zu senken, so schaltet das Wechselventil 26 den richtung im Zylinder der bekannten Bauweise einzubau-Hochdruck an das Druckregelventil 22. en, wobei nur längere Schrauben 37 erforderlich sind.

Am Druckregelventil ist ein verhältnismäßig geringer

Druck eingestellt. Mit diesem geringen Druck wird die Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Hydromaschine 20 beaufschlagt, die somit als Motor 30

wirkt und ein geringes Drehmoment abgibt. Wird der Zylinderraum 13 zum Heben des Kolbens 11 mit Druckmittet 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 Sei! 16 von der Trommel abgezogen und diese durch das Drehmoment gebremst.

In F i g. 2 ist ein einfach wirkender hydraulischer Zylinder dargestellt, bei dem die in den Zylinderraum 13 führende Leitung 15 über ein nicht dargestelltes Wegeventil mit der Druckmitteiquelle verbindbar ist, während der Zylinderraum 12 über die Leitung 14 mit Niederdruck beaufschlagt ist. Abweichend von der Ausführung in F i g. 1 ist der eine Anschluß der Hydromaschine 20 mit der Niederdruckleitung 14 und der andere An-Schluß über die Leitung 23 und das Druckregelventil 32 mit der Hochdruckleitung 15 verbunden. Außerdem weist das Druckregelveittil 32 einen Anschluß 33 zum Tank auf. Das ist auch bei F i g. 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 Niederdruckleitung 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 Flüssigkeit 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 eingestellten Druckwtri liegt. Damit öffnet die Verbindung des Druckregelventils 32 zwischen der Leitung 23

Claims

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zur Anzeige des Kolbenhubes bei einem hydraulischen Zylinder, wobei die Längsbewegung des Kolbens in die Drehung einer am Zylinderende gelagerten Achswelle umgewandelt wird, die mit einem außerhalb des Zylinders vorgesehenen Anzeigegerät in Drehverbindung steht, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (11) über ein Seil (16) mit einer mit der Anzeigeeinrichtung (21) gekuppelten Trommel (17) verbunden ist, und daß die Trommel mit einer Hydromaschine (20) zur Aufrechterhaltung der Seilspannung angetrieben und gekuppelt ist, die über ein Druckregelventil (22, 32) mit den beiden Zylinderräumen (12,13) des hydraulischen Zylinders in Verbindung bringbar ist

2. Vorrichtung nach Anspruch 1 für einen doppeltwirkenden Zylinder, dadurch gekennzeichnet, daß das arbeitsseitig an den ersten Anschluß der Hydromaschine 125) angeschlossene Druckregelventil (22) über ein Wechselventil (26) jeweils mit dem mit Hochdruck beaufschlagten Zylinderraum (12, 13) und der zweite Anschluß der Hydromaschine (20) 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 (20) angeschlossene Druckregelventil (32) in dem mit Hochdruck beaufschlagten Zylinderraum (13) und der zweite Anschluß der Hydromaschine (20) mit dem mit Niederdruck beaufschlagten Zylinderraum (12) verbunden ist

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zv "sehen dem stirnseitigen Ende des Zylinderrohres (35) und dem Zylinderboden (38) ein hülsenförmiges Distanzstück (40) eingesetzt ist, das von den zur Befestigung des Zylinderbodens (38) vorgesehenen Zugankern (37) eingespannt ist, in welchem die Seiltrommel (17) gelagert ist, und an dessen Außenseite die Hydromaschine (20) mit der Anzeigeeinrichtung (21) angeflanscht ist.