DE3744084C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Mehrfachteleskop-Stelltrieb nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Bei Stelltrieben dieser Art ist die Messung des Mehrfachteles­ kops deshalb kompliziert, weil es über ein Vielfaches seiner eingefahrenen Länge ausfahrbar ist. Ein gattungsgemäßer Mehrfachteleskop-Stelltrieb ist aus der DE-OS 35 44 992 be­ kannt. Dort ist jeder Teleskopstufe eine Gewindestange zuge­ ordnet. Die Gewindestangen sind achsparallel angeordnet und miteinander so verbunden, daß sich die Rotation der Gewinde­ stangen der oberen Teleskopstufen zu der Rotation der sich daran anschließenden unteren Gewindestangen addiert. Am Ende der untersten Gewindestange ist ein Detektor zur Aufnahme der Drehbewegung dieser Gewindestange angeordnet. Da die Drehbewegung proportional zum Hubweg des Mehrfachteleskops ist, kann dessen jeweilige Hubstellung bestimmt werden. Nach­ teilig dabei ist, daß die parallele Anordnung der Gewinde­ stangen innerhalb des Mehrfachteleskops relativ platzaufwen­ dig ist, so daß die Meßeinrichtung in schlankbauende Mehrfach­ teleskope nicht einsetzbar ist. Problematisch ist auch die Abdichtung der einzelnen Bauteile, wenn es sich um flächen­ oder druckausgeglichene Mehrfachteleskope handelt. Außerdem dürfen bei der bekannten Ausführung die einzelnen Teleskop­ stufen sich nicht gegeneinander verdrehen, da sonst die Meß­ einrichtung zerstört wird.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen Mehrfachteleskop-Stell­ trieb mit einer Wegmeßeinrichtung anzugeben, die einfach und raumsparend im Aufbau ist und den Hubweg zuverlässig und genau anzeigt.

Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Weitere Ausgestaltungen sind in den Patentansprüchen 1 bis 4 angegeben.

Die Wegmeßeinrichtung kann in beliebige Mehrfachteleskope integriert werden, insbesondere auch in Mehrfachteleskope mit rundem Querschnitt, da eine Relativverdrehung der Teles­ kopstufen keinen Einfluß auf das Meßergebnis hat. Lediglich der feststehende Teil des Mehrfachteleskops darf in bezug auf den zugleich als Zylinder arbeitenden Hohlkolben nicht dreh­ bar sein. Das ist in der Praxis unproblematisch, da ein Mehr­ fachteleskop regelmäßig zwischen zwei quer zur Teleskopachse liegenden Lagern eingespannt ist.

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

Fig. 1 in schematischer Darstellung einen Mehrfachteleskop­ zylinder mit einer Wegmeßeinrichtung;

Fig. 2 eine andere Ausführung der Wegmeßeinrichtung;

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

Fig. 4 die Anordnung einer Wegmeßeinrichtung innerhalb eines flächenausgeglichenen Mehrfachteleskopzylinders;

Fig. 5 die Anordnung einer Wegmeßeinrichtung in einem druck­ ausgeglichenen Mehrfachteleskopzylinder und

Fig. 6 die Anordnung nach Fig. 5 mit Detektor im Boden des ersten Zylinders.

Der in Fig. 1 schematisch dargestellte Mehrfachteleskopzylin­ der besteht aus einem in der Regel ortsfest angeordneten ersten Zylinder 1 sowie zwei Kolben 2 und 3, die durch Druck­ beaufschlagung des Zylinderinnenraums ausfahrbar sind. Der Kolben 2 ist als ein zugleich als Zylinder arbeitender Hohl­ kolben ausgebildet. Innerhalb dieses Mehrfachteleskopzylinders ist koaxial zur Zylinderachse 4 eine Wegmeßeinrichtung 5 angeordnet.

Die Wegmeßeinrichtung 5 besteht aus einem Meßspindelaggregat mit einer Gewindestange 6, zwei Gewindehülsen 7, 8 und einem Detektor 15 zur Aufnahme einer Drehbewegung. Die Gewinde­ stange 6 ist mit der Gewindehülse 8 über eine zweite Gewinde­ verbindung 11 verbunden. Die Gewindeverbindungen 10 und 11 sind in Richtung der Zylinderachse 4 gesehen gleichläufig und mit gleicher Steigung ausgebildet. Die Gewindesteigung ist so gewählt, daß keine Selbsthemmung auftritt und die Weg­ meßeinrichtung 5 der Hubbewegung der Kolben 2 und 3 folgen kann.

Die Gewindestange 6 ist als Vollzylinder mit Außengewinde ausgebildet und fest an die Stirnseite des zweiten Kolbens 3 geschweißt. Die Gewindehülse 7 ist als Hohlzylinder ausgebil­ det und weist an ihrer zur Gewindestange 6 weisenden Stirn­ seite ein Innengewinde auf, in dem das Außengewinde der Gewindestange 6 geführt ist (Gewindeverbindung 10). An ihrer dem Boden 12 des Zylinders 1 zugewandten Stirnseite weist die Gewindehülse 7 ebenfalls ein Innengewinde auf, in dem das Außengewinde der Gewindehülse 8 geführt ist (Gewindeverbin­ dung 11). Die Gewindehülse 8 ist ebenfalls als Hohlzylinder ausgebildet und weist das mit der Gewindehülse 7 in Verbin­ dung stehende Außengewinde auf. Diese Gewindehülse 8 ist frei drehbar, jedoch axial fest innerhalb des Zylinders 1 gelagert. Die Lagerung erfolgt mittels eines Lagers 13 im Boden 12 des Zylinders 1.

An dem freien, bodenseitigen Ende der Gewindehülse ist ein achsgleich angeordneter Zapfen 14 angebracht, der frei dreh­ bar innerhalb des am Boden 12 angeordneten Detektors 15 sitzt.

Um zu verhindern, daß sich die Gewindestange 6 und die Gewindehülsen 7, 8 innerhalb des Mehrfachteleskopzylinders voneinander lösen können, ist am freien Ende der Gewinde­ stange 6 ein Anschlag 16 und an dem innerhalb der Gewinde­ hülse 7 liegenden Ende der Gewindehülse 8 ein Anschlag 17 vorgesehen. Die Teile sind so dimensioniert, daß die Gewinde­ hülse 8 in die Gewindehülse 7 einschiebbar ist, und daß die Gewindestange 6 in die Gewindehülse 7 und die Gewindehülse 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 Gewindestange 6 der Wegmeßeinrichtung 5 in diesselbe Richtung bewegt. Da die Gewindehülse 8 zwar frei drehbar, jedoch in Achsrichtung unverschiebbar gelagert ist, wird durch die axiale Bewegung der Gewindestange 6 in der Gewindehülse 7 und in der Gewindehülse 8 eine Drehbewegung hervorgerufen. Da die Gewindeverbindungen 10 und 11 gleich­ läufig ausgebildet sind, wird die Drehbewegung der Gewinde­ hülse 7 auf die Gewindehülse 8 übertragen. Es spielt daher keine Rolle, wenn bei unterschiedlichen Reibungsverhältnissen in den Gewindeverbindungen 10 und 11 zunächst die Gewinde­ stange 6 aus der Gewindehülse 7 ausfährt und dann die Gewinde­ hülse 7 in bezug auf die Gewindehülse 8 ausfährt, da aufgrund gleicher Gewindesteigung und Gleichläufigkeit der Gewindever­ verbindungen 10 und 11 an der Gewindehülse 8 eine Drehbewe­ gung auftritt, die stets der axialen Bewegung zwischen der Gewindestange 6 und der Gewindehülse 8 proportional ist. Diese Drehbewegung der Gewindehülse 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 Hubstellung des Mehrfachteleskopzylinders eine bestimm­ te Rotationsstellung der Gewindehülse 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 Kolben 3 nicht zueinander ver­ drehen. Der dazwischenliegende Kolben 2 (bzw. die dazwischen­ liegenden Kolben bei mehr als dreistufigen Mehrfachteleskop­ zylindern) können sich jedoch frei drehen, ohne die Wegmes­ sung zu beeinflussen.

Um zu verhindern, daß sich beim Kippen der Kolben 2 oder 3 (dies kann unter Belastung geschehen, wobei dann die Kolben­ achse nicht mehr mit der Zylinderachse 4 zusammenfällt) die Gewindeverbindung 10 oder 11 verklemmt und danach zerstört oder beschädigt wird, ist eine Ausbildung wie in Fig. 3 dargestellt, vorgesehen. Hier ist das Innengewinde nicht direkt in die Stirnplatte 18 der Gewindehülse 7 geschnitten, sondern in einen balligen Ring 19, der formschlüssig inner­ halb der Stirnplatte 18 sitzt. Dieser Ring 19 weist an seinem Innenumfang ein entsprechendes Innengewinde auf, sein Außen­ umfang ist im Querschnitt ballig ausgebildet und sitzt form­ schlüssig innerhalb der im Querschnitt (siehe Fig. 3) entsprechend konkav ausgebildeten Bohrung in der Stirnplatte 18. Hierdurch kann die Gewindestange 6 in bezug auf die Ge­ windehülsen 7, 8 aus der Zylinderachse 4 gekippt werden, ohne daß dieses Einfluß auf die Gewindeverbindung 10 hat. Eine entsprechende Ausbildung kann auch an der Gewindeverbin­ dung 11 vorgesehen sein. Um zu verhindern, daß sich der ballige Ring 19 innerhalb der Stirnplatte 18 dreht, ist ein Stift 22 vorgesehen, der als Drehsicherung innerhalb der balligen Formschlußverbindung sitzt.

Fig. 2 zeigt eine Ausführungsform einer Wegmeßeinrichtung 5′ mit einer Gewindestange 6′, die über eine Gewindeverbin­ dung 10′ mit einer Gewindehülse 7′ und diese wiederum über eine Gewindeverbindung 11′ mit einer Gewindehülse 8′ verbun­ den ist. Der Unterschied gegenüber der Ausführung nach Fig. 1 besteht darin, daß die Gewindehülse 7′ an ihrem Ende ein Außengewinde aufweist, das in ein Innengewinde der Gewinde­ hülse 8′ greift. Bei dieser Ausführungsform ist die Gewinde­ hülse 7′ in die Gewindehülse 8′ und die Gewindestange 6′ in die Gewindehülse 7′ einschiebbar. Wie in Fig. 2 angedeutet, ist die Gewindestange 6′ fest an dem hier nicht dargestellten letzten Kolben des Mehrfachteleskopzylinders befestigt, während die Gewindehülse 8′ drehbar innerhalb des nicht dar­ gestellten feststehenden Teils des Mehrfachteleskopzylinders angeordnet und über den Zapfen 14′ mit einem Detektor verbun­ den ist. Auch hier sind entsprechende Anschläge 16′ und 17′ vorgesehen, die verhindern, daß die Teile außer Eingriff kommen.

Die Fig. 4 bis 6 zeigen Einbaubeispiele einer solchen Wegmeßeinrichtung 5. In Fig. 4 ist die konstruktive Ausbil­ dung eines Mehrfachteleskopzylinders mit Wegmeßeinrichtung dargestellt. Aufbau und Funktion der Wegmeßeinrichtung 5 ent­ sprechen der anhand der Fig. 1 beschriebenen Ausführung. Der dargestellte Hubzylinder ist ein flächenausgeglichener Mehr­ fachteleskopzylinder, wobei die Wegmeßeinrichtung 5 vollstän­ dig innerhalb des Hubzylinders integriert ist. Der Detektor 15 liegt innerhalb des Bodens 12 und ist gegenüber dem Druck­ raum abgedichtet.

Bei den anhand der Fig. 5 und 6 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. 5 ist jedoch im Unterschied zu der nach Fig. 1 der Detektor 15 in den letzten Kolben 3 integriert. Am Boden 12 des Mehrfachteleskopzylinders ist eine erste Gewindehülse 6′′ fest angeordnet. Über eine Gewindeverbindung 10′′ ist die Gewindestange 6′′ mit einer Gewindehülse 7′′ verbunden, die wiederum über eine Gewindeverbindung 11′′ mit einer frei drehbar innerhalb des Innenkolbens 3 angeordneten Gewinde­ stange 8′′ verbunden ist. Die Anordnung ist hier in genau umgekehrter Reihenfolge wie in Fig. 1. Die Funktionsweise dieser Meßeinrichtung entspricht jedoch der Ausführungsform der Fig. 1.

Claims (4)

1. Mehrfachteleskop-Stelltrieb mit einem letzten ein- und ausfahrbaren hohlen Kolben und einem ersten Zylinder, wobei zwischen dem ersten Zylinder und dem letzten Kolben zumindest ein weiterer, zugleich als Zylinder arbeitender Hohlkolben angeordnet ist, und mit einer Meßeinrichtung mit einer Ge­ windestange und einem Detektor, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Meßeinrichtung (5) als ein Meß­ spindelaggregat aus der Gewindestange (6) und zumindest zwei Gewindehülsen (7, 8) ausgeführt ist, wobei alle Gewinde (10, 11) gleichsinnig sowie mit gleicher Steigung ausgelegt sind und die Gewindestange (6) mit einer angeschlossenen Gewindehülse (7) sowie die Gewindehülsen (7, 8) miteinander verschraubt sind, wobei die Gewindestange (6) mit dem Boden des letzten ein- und ausfahrbaren Kolbens (3) des Mehrfach­ teleskop-Stelltriebes drehfest verbunden ist und wobei die dem ersten Zylinder (1) zugewandte Gewindehülse (8) am Boden (12) dieses Zylinders (1) drehbar gelagert ist sowie an diese Gewindehülse (8) der Detektor (15) angeschlossen ist.

2. Mehrfachteleskop-Stelltrieb nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß zwei Gewindehülsen (7, 8; 7′′, 8′′) vorge­ sehen sind, wobei die Gewindestange (6; 6′′) und die letzte Gewindehülse (8; 8′′) ein Außengewinde aufweisen, während die mittlere Gewindehülse (7; 7′′) an ihren Stirnseiten jeweils als Gewindemutter ausgebildet ist, wobei der Innendurchmesser der letzten Gewindehülse (8; 8′′) größer als der Außendurch­ messer der Gewindestange (6; 6′′) und der Innendurchmesser der mittleren Gewindehülse (7; 7′′) größer als der Außen­ durchmesser der letzten Gewindehülse (8; 8′′) ist.

3. Mehrfachteleskop-Stelltrieb nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß zwei Gewindehülsen (7′, 8′) vorgesehen sind, wobei die Gewindehülse (7′) als Gewindemutter für das Außen­ gewinde der ersten Gewindestange (6′) und eine Stirnseite der letzten Gewindehülse (8′) als Gewindemutter für das Außenge­ winde der mittleren Gewindehülse (7′) ausgebildet sind, wobei der Außendurchmesser der Gewindehülse (6′) kleiner als der Innendurchmesser der mittleren Gewindehülse (7′) und der Außendurchmesser der mittleren Gewindehülse (7′) kleiner als der Innendurchmesser der letzten Gewindehülse (8′) ist.

4. Mehrfachteleskop-Stelltrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen einem Innengewinde und der mit diesem Innengewinde versehenen Gewindehülse (7, 7′, 8′, 8′′) eine raumgelenkige Formschlußverbindung vor­ gesehen ist.