DE3417447A1

DE3417447A1 - Vorrichtung zur erfassung der endlagen eines hydraulikzylinders

Info

Publication number: DE3417447A1
Application number: DE19843417447
Authority: DE
Inventors: Peter 5980 Werdohl Budde; Peter Dipl.-Ing. Jürgens
Original assignee: E P E BUDDE GmbH
Current assignee: E P E BUDDE GmbH
Priority date: 1984-05-11
Filing date: 1984-05-11
Publication date: 1985-11-21

Description

Vorrichtung zur Erfassung der Endlagen eines Hydraulikzylinders
Beschreibung Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Erfassung der Endlagen eines Kolbens in den Zylinderkammern eines Hydraulikzylinders.
Die Erfassung der Endlagen eines Kolbens kann niit Hilfe von Endschaltern oder Näherungsschaltern erfolgen. In diesen Fällen sind jeweils elektrische Anschlußleitungen erforderlih.
Aufgabe der Erfindung ist die Bereitstellung einer Vorrichtung, die ohne elektrische Leitungen arbeitet und in einfacher Weise an den Hydraulikkreis anschließbar ist.
Diese Auf gabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, daß der Kolben mindestens einen die beiden Kammern verbindenden Durchgang aufweist, daß in den Durchgang ein Druckbegrenzungsventil eingebaut ist und daß jeweils eine in der der Niederdruckseite des Druckbegrenzungs.
ventils zugeordneten Endlage des Kolbens wirksame Vorrichtung zur Erhöhung des Ansprechdrucks des Druckbegrenzungsventils vorgesehen ist.
Die Erfindung unterschidet sich dadurch in nichtnaheliegender Weise vom Stand der Technik daß das Druckbegrenzungsventil innerhalb des Durchgangs zwischen zwei Druckwerten umschaltbar ist. Der niedrige Druckwert liegt oberhalb des Zylinderarbeitsdrucks. Der erhöhte Ansprechdruck liegt bei einem Wert darüber, Jedoch unterhalb des maximalen Anlagendruckes. Mit dieser Anordnung baut sich bei Erreichen der Endlage des Kolbens ein dem erhöhten Ansprechdruck des Druckbegrenzungsventils entsprechender Druck innerhalb des Hydraulikkreises auf, der mittels eines Druckschalters der an dic Hydraulikleitung angeschlossen ist, erfaßt werden kann. Das Druckbegrenzungsventil kann in verschiedener Weise bet¢tipt werden. Man kenn ein Schal.telemeint vorsehen oder auch die Entlastungsleitung des Druckbegrenzungs- ventils absperren.
Ein besonders einfache und wirksame Erhöhung des Ansprechdrucks mit einem Schaltelement wird dadruch erzielt, daß die Vorrichtung zur Erhöhung des Ansprechdrucks ein Stößel ist, der mit einem eine Spannfeder des Drcukbegrenzungsventils einseitig haltenden Teller zusammen wirkt. Der Stößel wird keim Anschlag an die Kopwandung der Zylinderkammer betätigt.
Eine hesonders betriebssichere Konstruktion ergibt sich dadurch, daB der Stößel er den; Teller sitzt unil durch einen Durchgang hindurch ober die Stirnfläche des Kolbens vorsteht und in axialer Richtung verschiebbar ist.
Eine Überwachung beider Endlagen des Kolbens ist dadurch mög lich daß innerhalb des Kolbens zwei Durchgänge mit je einem in entgegegesetzter Arbeitsrichtung wirksamen Druckbegrenzungsventil vorgesehen sind.
Zur Erfassung der Erhöhung des Ansprechdruckes ist vorgesehen, daI3 an die Hydraulikleitung jeder Xylinderkammer ein Druckschalter angeschlossen ist, der auf einen Schaltdruck oberhalb des erhöhten Ansprechendrucks des Druckbegrenzungsventils eingestellt ist.
Das Nichtreichen der jeweiligen Endlage durch den Kolben kann dadurch erfaßt werden, daß dem Druckschalter ein bistabiler Kreis nachgeschaltet ist, an dessen einem Eingang ein der Kolbenlaufzeit entsprechendes Zeitsignal und an dessen anderem Eingang das Ausgangssignal des Druckschalters anliegt und der ein Ausgangssignal abgibt, wenn das Ausgangssignal des Druckschalters nicht inncrhalb der Kolben laufzeit auftritt.
Eine Ausführungsform der Erfindung wird unter Bezugnahme auf die anliegende Zeichnung erläutert, in der darstellen: Fig. 1 eine schematische Gesamtdarstellung der Vorrichtung nach der Erfindung in einer Zwischenstellung des Kolbens innerhalb der Kammern des Hydraulikzylinders und Fig. 2 eine entsprechende Darstellung in einer Endstellung des Kolbens.
Ein Hydraulikzylinder 1 enthält zwei Kolbenkammern 2 und 3, die durch einen verschiebbaren Kolben 4 getrennt sind. An dPm Kolben 4 sitzt eine Folbenstange 5 zur Betätigung einer beliebigen Einrichtung, z.B. eines Ventils oder dergleichen. Jede Kolbenkammer 2 und 3 ist an eine Hydraulikleitung 6 bzw. 7 angeschlossen, die von einer Hydraulikquelle tiber ein Steuergerät mit einem hydraulischen Strömungsmittel versorgt wird, wenn der Kolben 4 verfahren werden soll.
Der Kolben 4 enthält zwei Durchgänge R, die je eine Kammer 9 zur Aufnahme eines Druckbegrenzungsventils 17 bzw. 17' enthalten. Ein Ventilkörper 10 des Druckbegrenzungsventils 17 ist durch eine Spannfeder 11 vorgespannt, die an einem Teller 32, der mit dem Ventilkörper zusammenwirkt, und an einem Teuer 13 eines St;ßels 14 anliegt, der aus einem Durchgang 15 des Kolbens 4 heraussteht und innerhalb des Durchganges 25 verschibbar ist. An die Kammer 10 schließt eine Entlastungsleitung 16 an. Die beiden Druckbegrenzungsventile 17 und 17' sind gleich aufgebaut, jedoch innerhalb des Kolbens entgegengesetzt åusterichtet.
An jede Hydraulikleitung 6 bzw. 7 ist ein Druckschalter 1.8 bzw.
18' angeschlossen, der auf einen Schaltdruck Eingestellt ist> der oberhalb des Zylinderarbeitsdruckes liegt. Der Ansprechdruck des Druckbegrenzungsventils 17 bzw. 17' liegt in der Normalstellung nach Fig. 1 unterhalb des Schaltdruckes des Druckschalters 18. In der in Fig. 2 dargestellten Endlage spricht der Stößel 14 das Druckbtgrenzungsventil 17 an und wird btirti Erreichen der Endlage durch die Stirnwandung des flydraulikzy3inders in dem Durchgang 15 verschoben, so daß der Teller 13 in die Kammer 9 hineingedrückt wird und die Spnnfeder 11 zusätzlich vorspannt, so daß dadurch der Anprechdruck des Druckbe grenzurigsventils 17 erhöht wird. Die Vorrichtung ist so ausgelegt, daß der erhöhte Ansprechendruck oberhalb des Schaltdruckes des Druckschalters 18 liegt. Infolgedessen wird der Druckschalter 1S ansprechen, wenn der erhöhte Ansprechdruck des Druckbegrenzungsventils innerhalb der Hydraulikleitung 6 zu einer Druckerhöhung über den Schaltdruck des Druckschalters 18 ffihrt.
Die Ausgangssignale der Druckschalter 18 und 18' sind zu einer Anzeigevorrichtung 19 erzeugt, die ein optisches, ein akkustisches oder ein anderes Signal anzeigt. Außerdem sind die Ausgänge der Druckschalter 18 und 18' zu einem bistabilen Kreis 20 geführt. Der andere Eingang des bistabilen Kreises 20 ist an einen Zeitkreis 21 angeschlossen, der seinerzeit durch einen Einschalttaster 22 beaufschlagt wird. Das Ausgangssignal ist außerdem über dPn Anschluß 23 an das Steuersystem der Anlage angeschlossen und ist eine Steuerung aus die einer Hydraulikleitung 6 bzw. 7 Druckmittel zuführt.
Die Vorrichtung dient zur Erfassung der jeweiligen Endlagen des Kolbens, damit man ein Signal erhält, wenn der Kolben 4 und damit die zur betätigende Einrichtung ihre Endstellungen erreicht hatten. Auch wenn der Kolben aufgrund irgendeiner Störung entweder innerhalb der gesteuerten Einrichtung oder innerhalb des Hydrauliksystems seine Endstellung nicht erreicht, soll ein Signal abgegeben werden.
Durch Betätigen dc.q Einschalttasters 22 wird die Steuerung ausgelöst, so daß z.B. die Hydraulikleitung 6 mit Druckmittel beaufschlagt wird. Gleichzeitig erhält dr Zeitkreis 21 ein Eingangssignal und gibt an seinem Ausgang ein Signal einer Dauer der normalen Kolbenlaufzeit innerhalb des Zylinders 1 ab. Wenn der Kolben 4 seine Endstellung gemäß Fig. 2 erreicht, wird der Stößel 14 nach innen gedrückt und der Ausprechdruck des Druckbegrenzungsventils wird auf einen Wert erhöht. der den Schaltdruck des Druckschalters 18 übersteigt. Infolpedessen steigt der Druck innerhalb der Hydraulikleitung 6 über diesen Schaltdruck an, so daß der Schalter 18 ein Ausgangssignal abgibt. Dieses Ausgangssignal dient in der Anzeigevorrichtung 19 zu einer Anzeige für des Erreichen der Endstellung des Kolbens.
Wenn jedoch der Kolben 4 seine Endstellung nicht erreicht, so Eiberschreitet der Druck innerhalb der Hydraulikleitung 6 nicht den Ansprechdruck des Druckbegrenzungsventils 17, der unterhalb des Schaltdruckes des Druckschalters 18 liegt. Infolgedessen spricht der Druckschalter 18 nicht an und gibt kein Ausgangssignal ab. Dies führt durch logische Verknüpfung innerhalb der Schaltstufe 20 dazu, daß ein entsprechendes Ausgangssignal abgegeben wird, das anzeigt, daß der Kolben seine Endstellung nicht erreicht hat. Die Schaltstufe 20 enthält logische Kreise, die entsprechende Verknüpfungen vorhnehmen können. Wenr innerhalb der durch den Zeitkreis 21 vorgegebenen Kolbenlaufzeit ein Ausgangssignal des Druckschalters 18 auftritt, so wird die Schaltstufe 20 stillgesetzt und gibt lein Ausgangssignal ab;

Claims

Vorrichtung zur Erfassung der Endlagen eines Hydraulikzylinders Anspniche 1. Vorrichtung zur Erfassung der Endlagen eines Kolbens in den Zylinderkaminern eines Hydraulikzylinders, dadurch gekennzeichnet daß der Kolben (4) mindestens einen die beiden Zylinderkammern (2, 3) verbindenden Durchgang (8) aufweist, daß in den Durchgang (8) ein Druckbegrenzungsventil (17, 17') eingebaut ist und daß jeweils eine in der der Niederdruckseite des Druckbegrenzungsventils (17) zugeordneten Endlage des Kolbens (4) wirksame Vorrichtung zur Erhöhung dcs Ansprechdrucks des Druckbegrenzungsventils vorgesehen ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung zur Erhohung des Ansprechdrucks ein Stößel (14) ist der mit einm eine Spannfeder (11) des Druckbegrenzungsventils (17) einseitig haltenden Teller (13) zusammenwirkt.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Stößel (14) an dem Teller (13) sitzt und durch einen Durchgang (15) hindurch über die Stirnfläche des Kolbens vorsteht und in axialer Richtung verschiebbar ist.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb des Kolbens (4) zwei Durchgang mit mit .e einem in entgegengesetzter Arbeitsrichtung wirksamen Druckgrenzungsventil (17, 17') vorgesehen sind.
5. 5. Vorrichtung nach einem der Anspruch 1 bis , dadurch gekennzeichnet, daß an die Hydraulikleitung (6, 7) Jeder Zylinderkammer (3, 4) ein Druckschalter (18, 1') angeschlossen ist, der auf einen Schaltdruck oberhalb des erhöhten Ansprrechdrucks des Druckbegrenzungs ventils (17, 17') eingestellt ist.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß den Druckschalter (18, 18') ein bistabiler Kreis (20) nachgeschaltet ist, b b an dessen einem Eingang ein der Kolbenlaufzeit entsprechendes Zeitsig nal und an dessen anderem Eingang das Ausgangssignal des Druckschalters anliegt und der ein Ausgangssignal abgibt, wenn das Ausgangssignal des Druckschalters nicht innerhalb der Kolbenlaufzeit auftritt.