DE3744084A1 - Wegmesseinrichtung fuer einen mehrfachteleskopzylinder - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Wegmeßeinrichtung für einen Mehrfachteleskopzylinder nach dem Oberbegriff der Patentan­ sprüche 1, 2, 8 oder 13.

Wegmeßeinrichtungen dieser Art dienen zur Ermittlung des Zylinderhubs. Diese Hubmessung ist insbesondere deshalb kompliziert, weil ein Mehrfachteleskopzylinder über ein Vielfaches seiner eingefahrenen Länge ausfahrbar ist. Ent­ sprechend ist in der Regel eine mehrstufige Meßvorrichtung erforderlich, die diesem großen Verstellweg folgen kann.

Eine gattungsgemäße Wegmeßeinrichtung ist beispielsweise aus der DE-OS 35 44 992 bekannt. Dort ist jeder Teleskop­ stufe eine Gewindestange zugeordnet, die zur Übertragung einer Drehbewegung miteinander gekoppelt sind. Die Gewinde­ stangen sind achsparallel angeordnet und miteinander so verbunden, daß sich die Rotation der Gewindestangen der oberen Teleskopstufen zu der Rotation der sich daran an­ schließenden unteren Teleskopstufe addiert. Am zylindersei­ tigen Ende der untersten Gewindestange ist ein Detektor zur Aufnahme der Drehbewegung dieser Stange angeordnet. Da diese Drehbewegung proportional zum Hubweg des Teleskop­ zylinders ist, kann so dessen jeweilige Hubstellung bestimmt werden.

Nachteilig an dieser Wegmeßeinrichtung ist, daß die parallele Anordnung der Gewindestangen innerhalb des Zylinders relativ platzaufwendig ist, so daß eine solche Meßeinrichtung in schlank bauende Mehrfachteleskopzylinder nicht einsetzbar ist. Entsprechend dem komplizierten mechanischen Aufbau dieser Wegmeßeinrichtung ist eine Abdichtung der einzelnen Bauteile, wie es beispielsweise bei flächen- oder druckaus­ geglichenen Mehrfachteleskopzylindern erforderlich ist, in der Praxis nicht realisierbar. Ein erheblicher Nachteil der bekannten Ausführungform ist ferner, daß selbst bei festgelegter Grund- und Endteleskopstufe kein Verdrehen der dazwischen liegenden Teleskopstufen auftreten darf, da sonst die Meßeinrichtung zerstört wird. Aus diesem Grund ist diese Wegmeßeinrichtung praktisch nur bei unrunden Hubzylindern einsetzbar. Solche Teleskopzylinder sind jedoch erheblich teurer in der Herstellung, insbesondere treten bei im Quer­ schnitt eckigen Teleskopzylindern erhebliche Dichtungspro­ bleme zwischen den Teleskopstufen auf.

Hiervon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Wegmeßeinrichtung für einen Mehrfachteleskopzylinder zu schaffen, die einfach und raumsparend im Aufbau ist und unabhängig von möglichen Mittelstufenverdrehungen den Hubweg des Mehrfachteleskopzylinders zuverlässig und genau anzeigt.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung mit den im kennzeich­ nenden Teil eines der Ansprüche 1, 2, 8 oder 13 angegebenen Merkmalen gelöst.

Die Ausführungsformen nach Anspruch 1 und 2 unterscheiden sich dadurch, daß bei ersterer der Detektor am Zylinderboden und bei letzterer an dem Innenkolben des Teleskopzylinders angeordnet ist. Entsprechend ist dann auch die starr befe­ stigte Teleskopstufe bei der einen Ausführungsform dem Innen­ kolben (Anspruch 1) und bei der anderen Ausführungsform dem Zylinderboden zugeordnet. Die Funktionsweise dieser beiden Ausführungsformen ist prinzipiell gleich, jedoch kinematisch umgekehrt.

Die erfindungsgemäße Lösung ist einfach und raumsparend im Aufbau. Eine derartige Wegmeßeinrichtung kann in die in der Regel im Querschnitt runden Mehrfachteleskopzylinder integriert werden, da eine Mittelstufenverdrehung keinen Einfluß auf die Wegmeßeinrichtung hat. Lediglich der fest­ stehende Teil des Teleskopzylinders darf in Bezug auf den Innenkolben nicht drehbar sein. Dies ist in der Praxis aber unproblematisch, da ein Mehrfachteleskopzylinder regelmäßig zwischen zwei quer zur Teleskopachse liegenden Lagern einge­ spannt ist, wodurch eine Verdrehung der Anlenkpunkte zuein­ ander ausgeschlossen wird.

Die Wegmeßeinrichtung wird durch 2+n, beispielsweise drei ineinanderschiebbare Teleskopstufen gebildet, die ein gleich­ läufiges und gleichsteigendes, überlagerungsfähiges und nach dem Sperrprinzip arbeitendes Gewindegetriebe bilden. Die Steigung der Gewinde ist so gewählt, daß keine Selbst­ hemmung eintritt, damit die Teleskopstufen ineinander schieb­ bar bzw. ausziehbar sind und dem Hub des Mehrfachteleskopzy­ linders folgen können. Dieser Hub wird durch das Gewindege­ triebe in eine dem Hub entsprechende Rotationsbewegung der letzten Teleskopstufe umgewandelt, die durch den Detektor aufgenommen und in ein elektrisches Signal umgewandelt wird. Die jeweilige Hubstellung des Mehrfachteleskopzylinders ist auf diese Weise einfach und zuverlässig erfaßbar.

Um zu verhindern, daß die einzelnen Teleskopstufen, beispiels­ weise bei unterschiedlichen Reibungskoeffizienten in den Gewindeverbindungen, beim Ausfahren des Mehrfachteleskopzy­ linders außer Eingriff kommen, müssen diese zueinander end­ seitig festgelegt sein, was durch Anbringung entsprechender Anschläge erfolgen kann.

Die erfindungsgemäße Wegmeßeinrichtung sollte parallel zur Achse des Mehrfachteleskopzylinders angeordnet sein. Vorteil­ haft ist sie jedoch nach Anspruch 3 achsgleich, d. h. koaxial innerhalb des Mehrfachteleskopzylinders angeordnet, da dann mögliche Kippbewegungen der einzelnen Stufen bei der Wegmes­ sung weitgehend unberücksichtigt bleiben. Die Teleskopstufen sind vorzugsweise zylindrisch (hohlzylindrisch) ausgebildet, da hierdurch eine besonders kompakte und zugleich stabile Bauweise erreicht wird, die kostengünstig in der Fertigung ist.

Die Ausbildungen nach den Ansprüchen 4 und 5 stellen Baufor­ men mit drei Teleskopstufen dar. Hierbei gibt es prinzipiell zwei Möglichkeiten, einmal die teleskopähnliche Ausführungs­ form (Anspruch 5), bei der die erste Teleskopstufe in die mittlere und die mittlere in die letzte Teleskopstufe oder umgekehrt schiebbar sind, zum anderen die Ausführungsform gemäß Anspruch 4, bei welcher die erste und die letzte Tele­ skopstufe in die mittlere einschiebbar sind, wobei die erste Teleskopstufe wiederum in die letzte Teleskopstufe einschieb­ bar ist oder umgekehrt. Welcher der Ausführungsformen der Vorzug zu geben ist, hängt von den räumlichen Bedingungen des Einzelfalls ab.

Um mögliche Kippbewegungen des Mehrfachteleskopzylinders auszugleichen, sind gemäß Anspruch 6 mindestens zwei Teleskop­ stufen der Wegmeßeinrichtung begrenzt gelenkig miteinander gekoppelt. Eine solche gelenkige Verbindung zweier Teleskop­ stufen kann auf einfache Weise durch eine raumgelenkige Formschlußverbindung gemäß Anspruch 7 realisiert werden. Durch die ballige Lagerung des Innengewindes innerhalb einer Teleskopstufe können die Teleskopstufen (in gewissen Gren­ zen) zueinander kippen, so daß sie möglichen Kippbewegungen des Mehrfachteleskopzylinders folgen können, ohne zu ver­ klemmen. Desweiteren können hierdurch Fertigungsungenauig­ keiten ausgeglichen werden, so daß eine aufwendige Ausrich­ tung beim Einbau in der Regel entfallen kann.

Anspruch 8 beschreibt einen weiteren Lösungsweg, bei dem die Hubbewegung des Mehrfachteleskopzylinders in eine Dreh­ bewegung umgesetzt und diese in einem Detektor erfaßt wird und so zur Messung der jeweiligen Hubstellung dient. Inner­ halb des Mehrfachteleskopzylinders ist ein parallel zur Zylinderachse angeordnetes Seil vorgesehen, das an einem Ende des Mehrfachteleskopzylinders angebracht ist und am anderen Ende des Mehrfachteleskopzylinders auf einer Seil­ trommel selbsttätig aufwickelbar ist. Die starr mit der Seiltrommel verbundene Trommelachse steht mit dem Detektor in Verbindung, wodurch die Drehbewegung der Trommelachse und damit der Hubweg des Mehrfachteleskopzylinders gemessen wird. Besonders vorteilhaft bei dieser Ausführungsform ist, vorausgesetzt das Seil ist achsgleich zum Mehrfachteleskop­ zylinder angeordnet, daß sämtliche Teleskopstufen zueinander frei drehbar sind, ohne daß das Meßergebnis hierdurch ver­ fälscht wird. Der konstruktive Aufbau dieser Wegmeßeinrich­ tung ist einfach, was sich hinsichtlich der Fertigungskosten und der Zuverlässigkeit positiv niederschlägt.

Vorteilhaft ist auch die Ausführungsform nach Anspruch 9, bei der die Seiltrommel in Aufwickelrichtung vorzugsweise durch Federkraft vorgespannt ist, derart, daß sich das Seil beim Einfahren des Mehrfachteleskopzylinders selbsttätig auf die Seiltrommel wickelt. Hierdurch wird sichergestellt, daß das Seil stets gespannt ist, so daß die innerhalb des Mehrfachteleskopzylinders angeordnete freie Seillänge auch stets der Ausfahrlänge entspricht.

Die Seiltrommel kann je nach Anbringung des Seilendes am einen oder anderen Ende des Mehrfachteleskopzylinders, bei entsprechenden Übertragungsmitteln auch im Abstand zum Mehr­ fachteleskopzylinder angeordnet sein. In der Regel ist jedoch eine Anbringung im Bodenbereich des Mehrfachteleskopzylin­ ders, wie sie Anspruch 10 vorschlägt, zu bevorzugen. Dort ist genügend Raum, um die Seiltrommel sicher und geschützt zu lagern.

Je nach Anwendungsfall kann es vorteilhaft sein, beispiels­ weise bei geringem Raumangebot innerhalb des Mehrfachtele­ skopzylinders, die Seiltrommel außerhalb des Druckraums zu lagern, wie es Anspruch 11 beschreibt. Sei einer solchen Ausführungsform ist entweder das Seil dichtend durch den Boden des Mehrfachteleskopzylinders geführt, oder aber voll­ ständig gegenüber dem Druckraum abgedichtet, wie in Anspruch 12 angegeben.

Die Ausführungsform nach Anspruch 12 ist deshalb besonders vorteilhaft, weil das Seil zwischen seiner Anlenkstelle und der Seiltrommel frei gespannt ist und somit der Aufwickel­ vorgang nicht durch Reibkräfte an Gehäusedurchführungen oder Umlenkstellen beeinträchtigt wird. Da hier Seil, Seil­ trommel und Detektor außerhalb des Druckraums des Teleskop­ zylinders liegen, tritt auch keine Beanspruchung der Bauteile durch die Hydraulikflüssigkeit auf. Es können daher handels­ übliche Bauteile eingesetzt werden.

Anspruch 13 beschreibt eine weitere erfindungsgemäße Ausfüh­ rungsform zur Lösung der eingangs genannten Aufgabe. Hier ist innerhalb des Mehrfachteleskopzylinders ein als Schiebe­ widerstand ausgebildetes Teleskop angeordnet, das einerseits mit dem feststehenden Teil und andererseits mit dem Innen­ kolben des Mehrfachteleskopzylinders verbunden ist. Auch diese Ausführungsform ermöglicht, sofern ein zylindrisches Teleskop koaxial eingesetzt ist, die freie Drehbarkeit aller Teleskopstufen zueinander, ohne daß das Meßergebnis beein­ trächtigt wird. Selbst bei im Querschnitt beispielsweise rechteckigem Meßteleskop ist die freie Drehbarkeit aller Teleskopstufen des Mehrfachteleskopzylinders gewährleistet, wenn das Meßteleskop drehbar befestigt ist. Diese Ausführungs­ form benötigt keinen Detektor und ist somit einfach im Auf­ bau. Jeder Widerstandsänderung des Meßteleskops entspricht eine Wegänderung des Mehrfachteleskopzylinders.

Um das Meßteleskop vor dem Hydraulikmedium zu schützen, kann es gemäß Anspruch 14 innerhalb eines Schutzteleskops angeordnet sein, das gegenüber dem Druckraum des Mehrfach­ teleskopzylinders abgedichtet ist.

Die Erfindung ist nachfolgend anhand von in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 in schematischer Darstellung einen Mehrfachtele­ skopzylinder mit Gewindeteleskop als Wegmeßein­ richtung;

Fig. 2 eine andere Ausführung des Gewindeteleskops;

Fig. 3 in vergrößerter Darstellung die Einzelheit III aus Fig. 1;

Fig. 4 einen Mehrfachteleskopzylinder mit Potentiometer­ teleskop;

Fig. 5 den schematischen Aufbau eines Potentiometer­ teleskops;

Fig. 6 einen Mehrfachteleskopzylinder mit einer weiteren Ausführungsform einer Wegmeßeinrichtung;

Fig. 7 die Anordnung einer mittels Gewindeteleskop arbeitenden Wegmeßeinrichtung innerhalb eines flächenausgeglichenen Mehrfachteleskopzylinders;

Fig. 8 die Anordnung einer mittels Gewindeteleskop ar­ beitenden Wegmeßeinrichtung in einem druckausge­ glichenen Mehrfachteleskopzylinder und

Fig. 9 die Anordnung nach Fig. 8 mit Detektor im Boden des Teleskopzylinders.

Der in Fig. 1 schematisch dargestellte Mehrfachteleskopzy­ linder besteht aus einem in der Regel ortsfest angeordneten Zylinder 1 sowie zwei Kolben 2 und 3, die durch Druckbeauf­ schlagung des Zylinderinnenraums ausfahrbar sind. Innerhalb dieses Mehrfachteleskopzylinders ist koaxial zur Zylinder­ achse 4 eine Wegmeßeinrichtung 5 angeordnet.

Die Wegmeßeinrichtung 5 besteht aus drei ineinander schieb­ baren Teleskopstufen 6, 7, 8 und einem Detektor 9 zur Auf­ nahme einer Drehbewegung. Die Teleskopstufen 6, 7, 8 sind über Gewindeverbindungen 10, 11 miteinander gekoppelt. Die erste Teleskopstufe 6 ist mit der zweiten (mittleren) Tele­ skopstufe 7 über eine erste Gewindeverbindung 10 und die zweite Teleskopstufe 7 mit der dritten (letzten) Teleskop­ stufe 8 über eine zweite Gewindeverbindung 11 verbunden. Die Gewindeverbindungen 10 und 11 sind in Richtung der Zy­ linderachse 4 gesehen gleichläufig ausgebildet. Die Gewinde­ steigung ist so gewählt, daß keine Selbsthemmung auftritt und die Zylinder 6, 7, 8 der Hubbewegung der Teleskopstufen 2 und 3 folgen können.

Die erste Teleskopstufe 6 ist als Vollzylinder mit Außenge­ winde, also als Gewindestange ausgebildet und fest an die Stirnseite des zweiten Kolbens 3, also dem Innenkolben 3 geschweißt. Die zweite Teleskopstufe 7 ist als Hohlzylinder ausgebildet und weist an ihrer zur ersten Teleskopstufe 6 weisenden Stirnseite ein Innengewinde auf, in dem das Außengewinde der ersten Teleskopstufe 6 geführt ist (Gewin­ deverbindung 10). An ihrer dem Boden 12 des Zylinders 1 zugewandten Stirnseite weist die zweite Teleskopstufe 7 ebenfalls ein Innengewinde auf, in dem das Außengewinde der dritten Teleskopstufe 8 geführt ist (Gewindeverbindung 11). Die dritte Teleskopstufe 8 ist ebenfalls als Hohlzylin­ der ausgebildet und weist das mit der zweiten Teleskopstufe 7 in Verbindung stehende Außengewinde auf. Diese dritte Teleskopstufe 8 ist frei drehbar, jedoch axial fest inner­ halb des Zylinders 1 (Mehrfachteleskopzylinder) gelagert. Die Lagerung erfolgt mittels eines Lagers 13 im Boden 12 des Zylinders 1.

An dem freien, bodenseitigen Ende der dritten Teleskopstufe 8 ist ein achsgleich angeordneter Zapfen 14 angebracht, der frei drehbar innerhalb eines am Zylinderboden 12 angeordne­ ten Detektors 15 sitzt.

Um zu verhindern, daß sich die Teleskopstufen 6, 7, 8 inner­ halb des Mehrfachteleskopzylinders voneinander lösen können, ist am freien Ende der ersten Teleskopstufe 6 ein Anschlag 16 und an dem innerhalb der zweiten Teleskopstufe 7 liegen­ den Ende der dritten Teleskopstufe 8 ein Anschlag 17 vorge­ sehen. Die Teleskopstufen 6, 7, 8 sind so dimensioniert, daß die dritte Teleskopstufe 8 in die zweite Teleskopstufe 7 einschiebbar ist, und daß die erste Teleskopstufe 6 in die zweite Teleskopstufe 7 und die dritte Teleskopstufe 8 einschiebbar ist.

Beim Ausfahren des Mehrfachteleskopzylinders, also wenn sich der Kolben 2 und/oder der Kolben 3 vom Boden 12 des Zylinders 1 entfernen, wird die erste Teleskopstufe 6 der Wegmeßeinrichtung 5 in dieselbe Richtung bewegt. Da die dritte Teleskopstufe 8 zwar frei drehbar, jedoch in Achs­ richtung unverschiebbar gelagert ist, wird durch die axiale Bewegung der ersten Teleskopstufe 6 in der zweiten Teleskop­ stufe 7 und in der dritten Teleskopstufe 8 eine Drehbewegung hervorgerufen. Da die Gewindeverbindungen 10 und 11 gleich­ läufig ausgebildet sind, wird die Drehbewegung der zweiten Teleskopstufe 7 auf die dritte Teleskopstufe 8 übertragen. Es spielt daher keine Rolle, wenn bei unterschiedlichen Reibungsverhältnissen in den Gewindeverbindungen 10 und 11 zunächst die erste Teleskopstufe 6 aus der zweiten Tele­ skopstufe 7 ausfährt und dann die zweite Teleskopstufe 7 in Bezug auf die dritte Teleskopstufe 8 ausfährt, da auf­ grund gleicher Gewindesteigung und Gleichläufigkeit der Gewindeverbindungen 10 und 11 an der dritten Teleskopstufe 8 eine Drehbewegung auftritt, die stets der axialen Bewegung zwischen der ersten Teleskopstufe 6 und der dritten Teleskop­ stufe 8 proportional ist. Diese Drehbewegung der dritten Teleskopstufe 8 wird über den Zapfen 14 in den Detektor 15 übertragen, der diese Drehbewegung erfaßt und in ein elektrisches Signal umsetzt. Auf diese Weise ist jeder Hub­ stellung des Mehrfachteleskopzylinders eine bestimmte Rota­ tionsstellung der dritten Teleskopstufe 8 zugeordnet, die als elektrisches Signal am Detektor 15 ansteht und mit einer Anzeigeeinrichtung verbunden werden kann.

Um reproduzierbare Meßergebnisse zu erlangen, ist es erfor­ derlich, daß sich beim Ausfahren der Kolben 2 und 3 aus dem Zylinder 1 dieser und der Innenkolben 3 nicht zueinander verdrehen. Der dazwischen liegende Kolben 2 (bzw. die dazwi­ schen liegenden Kolben bei mehr als dreistufigen Mehrfach­ teleskopzylindern) können sich jedoch frei drehen, ohne die Wegmessung zu beeinflussen.

Um zu verhindern, daß sich beim Kippen der Kolben 2 oder 3 (dies kann unter Belastung geschehen, wobei dann die Kol­ benachse nicht mehr mit der Zylinderachse 4 zusammenfällt) die Gewindeverbindung 10 oder 11 verklemmt und dadurch zer­ stört oder beschädigt wird, ist eine Ausbildung wie in Fig. 3 dargestellt vorgesehen. Hier ist das Innengewinde nicht direkt in die Stirnplatte 18 der zweiten Teleskopstufe 7 geschnitten, sondern in einen balligen Ring 19, der form­ schlüssig innerhalb der Stirnplatte 18 sitzt. Dieser Ring 19 weist an seinem Innenumfang ein entsprechendes Innenge­ winde auf, sein Außenumfang ist im Querschnitt ballig ausge­ bildet und sitzt formschlüssig innerhalb der im Querschnitt (siehe Fig. 3) entsprechend konkav ausgebildeten Bohrung in der Stirnplatte 18. Hierdurch kann die erste Teleskopstufe 6 in Bezug auf die zweite und dritte Teleskopstufe der 7, 8 aus der Zylinderachse 4 gekippt werden, ohne daß dieses Einfluß auf die Gewindeverbindung 10 hat. Eine entsprechende Ausbildung kann auch an der Gewindeverbindung 11 vorgesehen sein. Um zu verhindern, daß sich der ballige Ring 19 inner­ halb der Stirnplatte 13 dreht, ist ein Stift 22 vorgesehen, der als Drehsicherung innerhalb der balligen Formschlußver­ bindung sitzt.

Fig. 2 zeigt eine Ausführungsform einer Wegmeßeinrichtung 5′ mit einer ersten Teleskopstufe 6′, die über eine Gewinde­ verbindung 10′ mit einer zweiten Teleskopstufe 7′ und diese wiederum über eine Gewindeverbindung 11′ mit einer dritten Teleskopstufe 8′ verbunden ist. In Funktion und Anordnung entsprechen die Teleskopstufen 6′, 7′, 8′ den anhand von Fig. 1 beschriebenen Teleskopstufen 6 bis 8. Der Unterschied besteht darin, daß die zweite Teleskopstufe 7′ an ihrem Ende ein Außengewinde aufweist, das in ein Innengewinde der dritten Teleskopstufe 8′ greift. Sei dieser Ausführungs­ form ist die zweite Teleskopstufe 7′ in die dritte Teleskop­ stufe 8′ und die erste Teleskopstufe 6′ in die zweite Tele­ skopstufe 7′ einschiebbar. Wie in Fig. 2 angedeutet ist die erste Teleskopstufe 6′ fest an dem hier nicht dargestell­ ten Innenkolben des Mehrfachteleskopzylinders befestigt, während die dritte Teleskopstufe 8′ drehbar innerhalb des nicht dargestellten feststehenden Teils des Mehrfachteleskop­ zylinders angeordnet und über den Zapfen 14′ mit einem Detek­ tor verbunden ist. Auch hier sind entsprechende Anschläge 16′ und 17′ vorgesehen, die verhindern, daß die Teleskopstu­ fen 6′, 7′ und 8′ außer Eingriff kommen.

Die Fig. 7 bis 9 zeigen Einbaubeispiele einer solchen mit Gewindezylindern arbeitenden Wegmeßeinrichtung. In Fig. 7 ist die konstruktive Ausbildung eines Mehrfachteleskopzy­ linders mit Wegmeßeinrichtung dargestellt. Aufbau und Funk­ tion der Wegmeßeinrichtung entsprechen der anhand der Fig. 1 beschriebenen Ausführung. Der dargestellte Hubzylinder ist ein flächenausgeglichener Mehrfachteleskopzylinder, wobei die Wegmeßeinrichtung vollständig innerhalb des Hub­ zylinders integriert ist. Der Detektor liegt innerhalb des Zylinderbodens 12 und ist gegenüber dem Druckraum abge­ dichtet.

Bei den anhand der Fig. 8 und 9 dargestellten Mehrfach­ teleskopzylindern handelt es sich um druckausgeglichene Ausführungen mit einer integrierten Wegmeßeinrichtung, wie sie anhand von Fig. 1 beschrieben ist. Bei der Ausführungs­ form nach Fig. 8 ist jedoch im Unterschied zu der nach Fig. 1 der Detektor 15 in den Innenkolben 3 integriert. Am Zylinderboden 12 des Mehrfachteleskopzylinders ist eine erste Teleskopstufe 6′′ fest angeordnet. Über eine erste Gewindeverbindung 10′′ ist die erste Teleskopstufe 6′′ mit einer zweiten Teleskopstufe 7′′ verbunden, die wiederum über eine zweite Gewindeverbindung 11′′ mit einer frei drehbar innerhalb des Innenkolbens 3 angeordneten dritten Teleskop­ stufe 8′′ verbunden ist. Die Teleskopstufen 6′′ bis 8′′ sind hier in genau umgekehrter Reihenfolge wie in Fig. 1 ange­ ordnet. Die Funktionsweise dieser Meßeinrichtung entspricht jedoch der Ausführungsform der Fig. 1.

Die vorbeschriebenen Gewindeteleskope weisen jeweils drei Teleskopstufen auf. Die Anzahl der Teleskopstufen kann je­ doch bei Bedarf nahezu bliebig erhöht werden. Dabei ist immer die erste Teleskopstufe starr an einem Ende des Mehr­ fachteleskopzylinders befestigt, und die letzte Teleskopstufe drehbar am anderen Ende des Mehrfachteleskopzylinders. Die dazwischen liegenden Teleskopstufen sind jeweils mit einer Gewindeverbindung zu der darauf folgenden und einer anderen Gewindeverbindung zu der vorherigen Teleskopstufe verbunden. Sämtliche Gewindeverbindungen sind gleichläufig und weisen gleiche Steigung auf. Die Teleskopstufen sind endseitig zueinander festgelegt, d. h. sie weisen beispielsweise An­ schläge auf, so daß sich die einzelnen Teleskopstufen nicht durch zu weites Ausfahren voneinander lösen können.

Fig. 4 zeigt eine weitere Ausführungsform einer Wegmeßein­ richtung für einen Mehrfachteleskopzylinder. Der Mehrfach­ teleskopzylinder ist zweistufig ausgebildet und entspricht in den für die Wegmeßeinrichtung wesentlichen Funktionen den vorbeschriebenen, er ist daher mit gleichen Bezugszei­ chen versehen. Bei dieser Ausführungsform ist innerhalb des Druckraums des Mehrfachteleskopzylinders ein als Poten­ tiometer ausgebildetes Teleskop 24 angeordnet. Dieses Poten­ tiometerteleskop 24 ist mit seinem einen Ende an dem Innen­ kolben 3 und mit seinem anderen Ende an dem fest stehenden Teil 1 des Mehrfachteleskopzylinders befestigt. Das Poten­ tiometerteleskop 24 besteht aus drei koaxial zueinander angeordneten und ineinander schiebbaren Hohlzylindern 25, 26 und 27. Der erste Zylinder 25 und der dritte Zylinder 27 bilden jeweils einen Widerstand. Der zweite Zylinder 26 ist als Kurzschlußbrücke mit zwei Abgriffen 28, 29 ausge­ bildet. An seiner oberen Stirnseite weist der zweite Zylin­ der 26 den ersten Abgriff 28 auf, der am Außenmantel des dritten Zylinders 27 leitend anliegt. An seinem unteren Ende weist der zweite Zylinder 26 den zweiten Abgriff 29 auf, der am Innenumfang des ersten Zylinders 25 leitend anliegt. Das obere Ende des dritten Zylinders 27 und das untere Ende des ersten Zylinders 25 sind über je eine Lei­ tung mit den aus dem Mehrfachteleskopzylinder herausgeführ­ ten Anschlüssen 30 verbunden, über die das Potentiometer­ teleskop 24 mit einer Auswertelektronik verbindbar ist. Wie anhand von Fig. 5 veranschaulicht, setzt sich der Ge­ samtwiderstand des Potentiometerteleskops 24 jeweils aus den Teilwiderständen A und B des ersten Zylinders 25 bzw. des dritten Zylinders 27 zusammen. Mit wachsendem Ausfahrhub des Mehrfachteleskopzylinders wird das Potentiometerteleskop 24 ebenfalls ausgezogen, wodurch die Widerstände A und/oder B anwachsen. Der erste Zylinder 25 und der dritte Zylinder 27 weisen den gleichen Widerstand pro Längeneinheit und eine lineare Kennlinie auf, so daß die Widerstandsänderung proportional der Ausfahrstellung des Mehrfachteleskopzylin­ ders ist.

In der Ausführungsform nach Fig. 4 ist das Potentiometer­ teleskop 24 durch ein koaxial dazu angeordnetes Schutztele­ skop 31 gekapselt. Das Schutzteleskop 31 ist dichtend gegen­ über dem Druckraum des Mehrfachteleskopzylinders angebracht, so daß das Potentiometerteleskop 24 nicht mit dem Zylinder­ druck und dem Hydraulikmedium beaufschlagt ist.

Anstelle des hier beschriebenen Potentiometerteleskops kön­ nen auch handelsübliche Schiebepotentiometer innerhalb des Teleskops 31 nach der oben beschriebenen Anordnung vorgese­ hen sein. Zur Kompensation von Meßfehlern und zur Steigerung der Meßgenauigkeit sind dann vorteilhaft an zwei Seiten des Teleskops 31 Schiebepotentiometer angeordnet, deren untere Anschlüsse miteinander verbunden und deren obere Anschlüsse zu den Anschlüssen 30 herausgeführt sind. In diesem Fall sind dann vier jeweils paarweise gegenüberlie­ gende handelsübliche Schiebepotentiometer vorgesehen (ent­ spricht in Fig. 5 dem ersten Zylinder 25 und dem dritten Zylinder 27), deren Schieber (entspricht den Abgriffen 28 und 29) über ein starres Verbindungselement (entspricht dem zweiten Zylinder 26) mechanisch miteinander verbunden sind.

In Fig. 6 ist eine dritte Ausführungsform einer Wegmeßein­ richtung dargestellt. Der Mehrfachteleskopzylinder ent­ spricht den vorbeschriebenen und ist daher mit gleichen Be­ zugszeichen versehen. An dem Innenkolben 3 ist ein Seil 32 befestigt, das parallel zur Zylinderachse 4 verläuft und von einer im feststehenden Teil 1 des Mehrfachteleskop­ zylinders gelagerten Seiltrommel 33 gespannt wird. Die Seil­ trommel 33 ist im Zylinderboden 12 eingelassen und wird durch eine Feder in Aufwickelrichtung gespannt. Die Seil­ trommel 33 sitzt auf einer fest damit verbundenen Trommel­ achse 34, die mit einem achsgleich angeordneten Detektor 35 zur Aufnahme der Drehbewegung verbunden ist. Der Detektor 35 ist bei der in Fig. 6 dargestellten Ausführungsform als Drehpotentiometer ausgebildet. Es kann hier jedoch jeder andere geeignete Detektor zur Erfassung der Rotation der Trommelachse 34 eingesetzt werden. Die elektrischen Anschlüs­ se des Detektors 35 sind durch das Gehäuse des Mehrfachtele­ skopzylinders nach außen geführt.

Die innerhalb des Mehrfachteleskopzylinders gespannte freie Seillänge ist stets proportional zur Hubhöhe des Mehrfach­ teleskopzylinders, so daß eine volle Drehung der Seiltrommel 33 und der damit verbundenen Trommelachse 34 einer Hubbewe­ gung in der Größenordnung des Außenumfangs der Seiltrommel 33 entspricht. Hierdurch ist eine definierte Zuordnung zwi­ schen der Drehung der Trommelachse 34 und der Hubbewegung des Mehrfachteleskopzylinders gegeben, was über den Detektor 35 erfaßt und in ein entsprechendes elektrisches Signal umgesetzt wird.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 6 ist das Seil 32 mittig im Druckraum des Mehrfachteleskopzylinders angeordnet und von einem Teleskop 36 umgeben. Das Teleskop 36 dichtet den darin liegenden Raum mit dem Seil 32 hermetisch gegenüber dem Druckraum des Teleskopzylinders ab, so daß eine druck­ dichte Seildurchführung im Zylinderboden 12 und im Kolben 2 entfallen kann. Hierdurch bleibt das Seil leicht beweglich und kann auch kleinsten Hubänderungen des Mehrfachteleskop­ zylinders augenblicklich folgen. Die Seiltrommel 33 und das Seil 32 können entsprechend empfindlich (dünnwandig) ausgebildet sein, so daß die Wegmeßeinrichtung nahezu träg­ heitslos arbeitet.

Claims (14)

1. Wegmeßeinrichtung für einen Mehrfachteleskopzylinder mit einem Detektor zur Aufnahme einer Drehbewegung, dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb des Mehrfachtele­ skopzylinders 2+n ineinander schiebbare, endseitig zuein­ ander festgelegte Teleskopstufen (6, 7, 8; 6′, 7′, 8) achs­ gleich angeordnet und jeweils über eine Gewindeverbindung (10, 11; 10′, 11′) miteinander verbunden sind, wobei die Gewindeverbindungen (10, 11; 10′, 11′) gleiche Steigung aufweisen sowie gleichläufig angeordnet sind, und daß die erste Teleskopstufe (6; 6′) fest mit dem Innenkolben (3) des Mehrfachteleskopzylinders verbunden und die letzte Tele­ skopstufe (8; 8′) drehbar sowie axial starr innerhalb des feststehenden Teils (1) des Mehrfachteleskopzylinders gela­ gert ist, während der Detektor (15) die Drehbewegung der letzten Teleskopstufe (8; 8′) aufnimmt.

2. Wegmeßeinrichtung für einen Mehrfachteleskopzylinder mit einem Detektor zur Aufnahme einer Drehbewegung, dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb des Mehrfachtele­ skopzylinders 2+n ineinander schiebbare, endseitig zuein­ ander festgelegte Teleskopstufen (6′′, 7′′, 8′′) achsgleich angeordnet und jeweils über eine Gewindeverbindung (10′′, 11′′) miteinander verbunden sind, wobei die Gewindeverbindun­ gen (10′′, 11′′) gleiche Steigung aufweisen sowie gleichläufig angeordnet sind, und daß die erste Teleskopstufe (6′′) starr mit dem feststehenden Teil (1) des Mehrfachteleskopzylinders verbunden ist, während die letzte Teleskopstufe (8′′) drehbar und axial starr innerhalb des Innenkolbens (3) gelagert ist, und daß der Detektor (15) die Drehbewegung der letzten Teleskopstufe (8′′) aufnimmt.

3. Wegmeßeinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Teleskopstufen (6, 7, 8; 6′, 7′, 8′; 6′′, 7′′, 8′′) koaxial innerhalb des Mehrfach­ teleskopzylinders angeordnet und vorzugsweise zylindrisch ausgebildet sind.

4. Wegmeßeinrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß drei Teleskopstufen (6, 7, 8; 6′′, 7′′, 8′′) vorgesehen sind, von denen die erste Teleskopstufe (6; 6′′) und die letzte Teleskopstufe (8; 8′′) ein Außengewinde aufweisen, während die mittlere Teleskopstufe (7; 7′′) an ihren Stirnseiten jeweils als Gewindemutter, entsprechend dem Außengewinde der ersten bzw. der letzten Teleskopstufe (6; 6′′ bzw. 8; 8′′) ausgebildet ist, wobei der Innendurchmesser der letzten Teleskopstufe (8; 8′′) größer als der Außendurchmesser der ersten Teleskopstufe (6; 6′′) und der Innendurchmesser der mittleren Teleskopstufe (7; 7′′) größer als der Außendurch­ messer der letzten Teleskopstufe (8; 8′′) ist.

5. Wegmeßeinrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß drei Teleskopstufen (6′, 7′, 8′) vorgesehen sind, von denen die erste Teleskopstufe (6′) und die mittlere Teleskopstufe (7′) ein Außengewinde aufweisen, während die eine Stirnseite der mittleren Teleskopstufe (7′) als Gewindemutter für das Außengewinde der ersten Teleskopstufe (6′) und eine Stirn­ seite der letzten Teleskopstufe (8′) als Gewindemutter für das Außengewinde der mittleren Teleskopstufe (7′) ausgebil­ det sind, wobei der Außendurchmesser der ersten Teleskop­ stufe (6′) kleiner als der Innendurchmesser der mittleren Teleskopstufe (7′) und der Außendurchmesser der mittleren Teleskopstufe (7′) kleiner als der Innendurchmesser der letzten Teleskopstufe (8′) ist.

6. Wegmeßeinrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens zwei Teleskopstufen (6, 7) begrenzt gelenkig miteinander gekoppelt sind.

7. Wegmeßeinrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen einem Innengewinde und der mit diesem Innengewinde versehenen Teleskopstufe (7, 7′, 8′, 8′′) eine raumgelenkige, beispielsweise eine im Querschnitt ballige Formschlußverbin­ dung, vorgesehen ist (Fig. 3).

8. Wegmeßeinrichtung für einen Mehrfachteleskopzylinder mit einem Detektor zur Aufnahme einer Drehbewegung, dadurch gekennzeichnet, daß an einem Ende des Mehrfach­ teleskopzylinders ein Seil (32) befestigt ist, das achsparal­ lel zum Mehrfachteleskopzylinder zu einer am anderen Ende des Mehrfachteleskopzylinders gelagerten Seiltrommel (33) verläuft, auf die es selbsttätig aufwickelbar ist, und deren Achse (34) mit dem Detektor (35) wirkverbunden ist.

9. Wegmeßeinrichtung nach Anspruch 8, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Seiltrommel (33) zum selbsttätigen Aufwickeln in Aufwickelrichtung vorzugsweise durch Federkraft vorgespannt ist.

10. Wegmeßeinrichtung nach Anspruch 8 oder 9. dadurch gekennzeichnet, daß die Seiltrommel (33) im oder am Boden (12) des Mehrfachteleskopzylinders gelagert ist.

11. Wegmeßeinrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Seiltrommel (33) außerhalb des Druckraums des Mehr­ fachteleskopzylinders gelagert ist.

12. Wegmeßeinrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Seil (32) innerhalb eines zum Druckraum dichtend abgeschlossenen Teleskops (36) geführt ist, das mit seinem einen Ende am Zylinderboden (12) und mit seinem anderen Ende am Innenkolben (3) befestigt ist.

13. Wegmeßeinrichtung für einen Mehrfachteleskopzylinder, dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb des Mehrfachteleskopzylinders ein als Schiebewiderstand ausgebildetes Meßteleskop (24) angeordnet ist, das einer­ seits am feststehenden Teil (1) und andererseits am Innen­ kolben (3) des Mehrfachteleskopzylinders befestigt ist.

14. Wegmeßeinrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß das Meßteleskop (24) in einem gegenüber dem Druckraum des Mehrfachteleskopzylinders abgedichteten Schutzteleskops (31) angeordnet ist.