DE3803268A1

DE3803268A1 - Messeinrichtung fuer einen arbeitszylinder

Info

Publication number: DE3803268A1
Application number: DE19883803268
Authority: DE
Inventors: Klaus Dr Ing Denker
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1988-02-04
Filing date: 1988-02-04
Publication date: 1989-04-13

Description

Stand der Technik

Die Erfindung geht aus von einer Meßeinrichtung für einen Arbeitszy linder nach der Gattung des Anspruchs 1. Es ist bereits bekannt, am Außenumfang des Kolbens eines Arbeitszylinders einen Permanentmagne ten anzuordnen, der in Wirkverbindung mit einem induktiven Kolben stellungsgeber, z.B. einem Hall-Generator steht. Damit kann aber nur eine bestimmte, vorgewählte Position, z.B. eine Endposition des Kol bens detektiert werden.

Vorteile der Erfindung

Die erfindungsgemäße Meßeinrichtung für einen Arbeitszylinder mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 hat demgegenüber den Vorteil, daß eine einfache Wegmessung des Kolbens möglich ist. Die Position des Kolbens kann über die gesamte Verschiebelänge des Kol bens bestimmt werden. Die Meßeinrichtung ist leicht an der Außenwand des Zylinderrohrs anbaubar. Weder die Kolbenstange noch der Kolben müssen abgeändert werden. Insbesondere bei der Ausbildung nach An spruch 3 entsteht ein geringer Schlupf zwischen den beiden Perma nentmagneten. Dadurch ist eine besonders genaue Wegmessung ohne Nachlauf möglich. Bei einer Ausbildung der Meßeinrichtung nach An spruch 4 sind keine mechanischen Kopplungsglieder notwendig.

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vor teilhafte Weiterbildungen der im Anspruch 1 angegebenen Meßeinrich tung möglich.

Zeichnung

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung darge stellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen die Fig. 1 einen Arbeitszylinder mit einer Meßeinrichtung, Fig. 2 einen Schnitt in Richtung II-II und Fig. 3 eine Einzelheit nach Fig. 1.

Beschreibung des Ausführungsbeispiels

In der Fig. 1 ist mit 10 ein pneumatischer oder hydraulischer Ar beitszylinder bezeichnet, der aus einem auf beiden Seiten durch Zy linderköpfe 11, 12 abgeschlossenen, aus unmagnetischem Material her gestellten Zylinderrohr 13 besteht. Im Zylinderrohr 13 ist mit Hilfe der beiden Dichtringe 14, 15 ein Kolben 16 gleitend geführt. Am Kol ben 16 ist zwischen den beiden Dichtringen 14, 15 ein ringförmiger Permanentmagnet 17 angeordnet. Der Kolben 16 ist mit Hilfe einer Mutter 18 auf eine mit einem Gewinde versehenen Kolbenstange 19 auf geschraubt. Die Kolbenstange 19 ist in einer mittigen Bohrung 22 des Zylinderkopfs 12 geführt. Ferner sind in den Zylinderköpfen 11, 12 Einlaßbohrungen 23, 24 für die beiden Druckräume 25 des Arbeitszy linders 10 ausgebildet. Außerhalb des Zylinderrohres 13 ist ein Ge häuse 28 angebaut, in dem ein Läufer 29 gegen radiale Verdrehung ge sichert geführt ist. Der Läufer 29 liegt auf dem Zylinderrohr 13 auf und weist auf dieser Seite einen Permanentmagneten 30 auf, der mit dem am Kolben 16 angeordneten Permanentmagneten 17 in Wirkverbindung steht. Am Läufer 29 ist ein Zeiger 31 befestigt, der an einem Meß stab 32, z.B. einem Glasstab mit einer Skaleneinteilung entlang gleitet.

Es ist aber auch möglich, den Zeiger 31 als Schleifer eines Poten tiometers auszubilden und somit eine elektrische Spannung als Meß signal abzugreifen. Wie in Fig. 3 dargestellt, ist es besonders vorteilhaft, wenn die Polarität der Permanentmagneten 17 und 30 in Achsrichtung der Kolbenstange 19 ausgerichtet ist. Ferner sollten die Permanentmagnete 17 und 30 in entgegengesetzter Richtung pola risiert sein, so daß jeweils dem Nordpol des Permanentmagneten 17 der Südpol des Permanentmagneten 30 gegenübersteht. Werden Perma nentmagnete 17, 30 aus seltenen Erden mit einer hohen Magnetkraft benützt, und ist der Läufer weitgehend reibungsarm im Gehäuse 28 gelagert, so kann ein geringer Schlupf zwischen der Bewegung des Kolbens 16 und des Läufers 29 erreicht werden.

Dadurch, daß der Permanentmagnet 17 im Kolben 16 des Zylinders 10 ringförmig ausgebildet ist, braucht einer Verdrehung der Kolben stange 19 nicht durch eine Verdrehsicherung entgegengewirkt werden. Somit entfällt zusätzlicher technischer Aufwand, der bei externen Anbau des Meßsystems an den Zylinder 10 sonst erforderlich wäre.

Die Magnetfelder der beiden Permanentmagnete 17, 30 üben gegenein ander eine magnetische Kopplung aufeinander aus. Wird der Kolben 16 durch in den Druckraum 25 einströmendes Druckmittel aus seiner Aus gangsstellung verschoben, so bewegt sich aufgrund der magnetischen Kopplung der beiden Permanentmagnete 17, 30 der Läufer 29 synchron mit dem Kolben 16 mit. Dadurch kann die Position des Kolbens bzw. dessen Verschiebeweg am Meßstab 32 außerhalb des Zylinderrohrs 13 angezeigt und abgelesen werden.

Claims

1. Meßeinrichtung zur Bestimmung des Wegs oder der Position eines Arbeitszylinders (10) mit einem aus unmagnetischem Material herge stellten Zylinderrohrs (13) und einem einen Permanentmagneten (17) aufweisenden Kolben (16), dadurch gekennzeichnet, daß der Permanent magnet (17) mit einem außerhalb des Zylinderrohrs (13) geführten, zweiten Magneten (30) in Wirkverbindung steht und daß der zweite Magnet (30) mit einem Meßsystem verbunden ist.

2. Meßeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Magnet (30) ein Permanentmagnet ist und daß die Polarität der beiden Permanentmagnete (17, 30) in Achsrichtung des Arbeitszylin ders (10) ausgerichtet und entgegengesetzt ist.

3. Meßeinrichtung nach Anspruch 1 und/oder 2, dadurch gekennzeich net, daß die Permanentmagnete (17, 30) aus seltenen Erden bestehen.

4. Meßeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekenn zeichnet, daß das Meßsystem (32) ein Potentiometer ist und der Zei ger (31) als dessen Schleifer ausgebildet ist.

5. Meßeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekenn zeichnet, daß das Meßsystem (32) einen Glasmaßstab aufweist, an dem der Zeiger (31) entlanggleitet.