DE4032167C1

DE4032167C1 - Hydraulic actuator position indicator - incorporates cylinder and lines connecting working cylinder to control valve

Info

Publication number: DE4032167C1
Application number: DE4032167A
Authority: DE
Inventors: Alfred 5804 Herdecke De Marian; Hans-Juergen 5810 Witten De Poetting
Original assignee: Paul Pleiger Maschinenfabrik & Co Kg 5810 Witten De GmbH
Current assignee: Paul Pleiger Maschinenfabrik & Co Kg 5810 Witten De GmbH
Priority date: 1990-10-10
Filing date: 1990-10-10
Publication date: 1992-04-30
Anticipated expiration: 2010-10-11
Also published as: DK166550B1; DK171891A; KR920008389A; DK171891D0

Abstract

The position indicator for a double acting cylinder piston comprises a measuring cylinder and hydraulic lines between the working cylinder and control valve. The position of the piston in the measuring cylinder corresponds to that of these working cylinder piston, with position indicators mounted on the measuring cylinder. A valve device (13) in the hydraulic lines (3,4) to the working cylinder (2) should connect the measuring cylinder (8) to the return line (T) independent of the direction of movement of the piston in the working cylinder. The lines are pref. fitted with a choke point (22) which reverses the switch before the working cylinder is pressurised. USE/ADVANTAGE - Actuators etc. Valve confines measuring cylinder to return thus eliminating compression/decompression effect on piston position reporting.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung nach dem Oberbe griff des Anspruchs 1.The invention relates to a device according to the Oberbe handle of claim 1.

Eine Vorrichtung dieser Art ist aus der DE-OS 33 02 255 bekannt, wobei der Meßzylinder, dessen Volumen dem des Ar beitszylinders entspricht, in einer der beiden vom Steuerventil zum Arbeitszylinder führenden Hydraulikleitun gen angeordnet ist. Für die Hin- und Herbewegung des Arbeitskolbens im Arbeitszylinder wird einmal die eine und dann die andere Hydraulikleitung mit Druck beaufschlagt, so daß in Abhängigkeit von der Bewegungsrichtung des Ar beitskolbens der Meßzylinder einmal in der Druckleitung und dann in der Rücklaufleitung liegt.A device of this type is from DE-OS 33 02 255 known, the measuring cylinder, the volume of which the Ar corresponds to the cylinder, in one of the two from Control valve to the hydraulic line leading to the working cylinder gene is arranged. For the back and forth movement of the The working piston in the working cylinder becomes one and the other then pressurize the other hydraulic line, so that depending on the direction of movement of the Ar beitskolbens the measuring cylinder once in the pressure line and then lies in the return line.

Wenn die Hydraulikleitungen zwischen Steuerventil und Arbeitskolben jeweils länger als etwa 150 m sind, kann diese bekannte Vorrichtung nicht mehr für eine zuverlässige Anzeige der Stellungen des Arbeitskolbens eingesetzt werden, weil aufgrund von Kompression und Dekompression der eingespannten Druckmittelsäule in der jeweiligen Druckleitung eine exakte Anzeige wegen deutlicher Volumenänderung nicht möglich ist. Wie in dieser DE-OS angegeben, soll der Meßzylinder in unmittelbarer Nähe des Schaltpultes angeordnet werden, damit nur die Hydraulikleitungen vom Schaltpult zu dem Arbeitszylinder verlegt zu werden brauchen und nicht noch zusätzliche An zeigeleitungen, wenn der Meßzylinder in der Nähe des Ar beitszylinders angebracht würde.If the hydraulic lines between the control valve and Working pistons are each longer than about 150 m, can this known device is no longer reliable Display of the positions of the working piston used be because of compression and decompression of the clamped pressure medium column in the respective Pressure line an exact display because of clear Volume change is not possible. As in this DE-OS indicated, the measuring cylinder in the immediate vicinity of the Control panel can be arranged so that only the Hydraulic lines from the control panel to the working cylinder need to be relocated and not additional An pointing lines when the measuring cylinder near the Ar would be attached to the cylinder.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs angegebenen Art so weiterzubilden, daß unab hängig von Kompression und Dekompression eine exakte Anzeige durch den Meßzylinder bei einem doppelt wirkenden Arbeitszylinder erzielbar ist.The invention has for its object a device of the type specified at the outset so that unab an exact depending on compression and decompression Display by the measuring cylinder for a double-acting Working cylinder is achievable.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 gelöst. Dadurch, daß das Volumenmeßgerät bzw. der Meßzylinder durch die Schalt einrichtung unabhängig von der Bewegungsrichtung des Arbeitskolbens immer in der Rücklaufleitung liegt, wirken sich Kompression und Dekompression in der Druckleitung nicht aus, so daß die vom Meßkolben abgenommene Stellungsanzeige genau der des Arbeitskolbens entspricht. Eine Rücklaufleitung hat selbst bei großer Länge maximal einen Betriebsdruck von 5-10 bar, der sich durch die Rohr leitungswiderstände ergibt. Bei einem derart niedrigen Druck wirken sich Kompression und Dekompression auf das Volumenmeßgerät nicht aus.This object is achieved by the features in characterizing part of claim 1 solved. As a result of that the volume measuring device or the measuring cylinder through the switch device regardless of the direction of movement of the The working piston is always in the return line compression and decompression in the pressure line not off, so that the one removed from the volumetric flask Position indicator corresponds exactly to that of the working piston. A return line has a maximum even with a large length an operating pressure of 5-10 bar through the pipe line resistance results. At such a low one Compression and decompression affect the pressure Volume meter is not off.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in der folgenden Beschreibung und in den weiteren Ansprüchen an gegeben.Advantageous embodiments of the invention are in the following description and in the further claims given.

Eine beispielsweise Ausführungsform der Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigenAn example embodiment of the invention will explained below with reference to the drawing. Show it

Fig. 1 in schematischer Darstellung einen Schaltplan der Vorrichtung, Fig. 1 shows a schematic representation of a circuit diagram of the device,

Fig. 2 einen Querschnitt durch ein Schaltventil der Schalteinrichtung, Fig. 2 is a cross-sectional view of a switching valve of the switching means,

Fig. 3 einen Längsschnitt durch ein praktisches Ausführungsbeispiel eines Meßzylinders mit integrierter Schalteinrichtung, und Fig. 3 shows a longitudinal section through a practical embodiment of a measuring cylinder with an integrated switching device, and

Fig. 4 eine Stirnansicht der Anordnung von links in Fig. 3. Fig. 4 is an end view of the arrangement from the left in Fig. 3.

In Fig. 1 ist mit P die Druckleitung und mit T die Rücklaufleitung bezeichnet. Diese beiden Hydraulikleitungen sind an ein an sich bekanntes Steuerventil 1 angeschlossen, das beispielsweise in einem Steuerpult ange ordnet ist und durch das die vom Steuerventil 1 zum Arbeitszylinder 2 führenden Hydraulikleitungen 3 und 4 ab wechselnd mit der Druck- bzw. Rücklaufleitung verbunden werden können, so daß der Arbeitskolben im Arbeitszylinder 2 in beide Richtungen beaufschlagt werden kann. In der dargestellten Schaltstellung des Steuerventils 1 ist die Druckleitung P abgesperrt, während die beiden zum Arbeits zylinder 2 führenden Hydraulikleitungen 3 und 4 mit der Rücklaufleitung T kurzgeschlossen sind. Bei a und b sind schematische Ventile zum Umschalten des Steuerventils 1 angedeutet.In Fig. 1, P denotes the pressure line and T the return line. These two hydraulic lines are connected to a known control valve 1 , which is arranged, for example, in a control panel and through which the hydraulic lines 3 and 4 leading from the control valve 1 to the working cylinder 2 can alternately be connected to the pressure or return line, so that the working piston in the working cylinder 2 can be acted upon in both directions. In the illustrated switching position of the control valve 1 , the pressure line P is shut off, while the two hydraulic lines 3 and 4 leading to the working cylinder 2 are short-circuited with the return line T. At a and b, schematic valves for switching the control valve 1 are indicated.

Der schematisch dargestellte Arbeitszylinder 2 kann beispielsweise ein Schwenkantrieb zum Verschwenken einer schematisch angedeuteten Ventilklappe sein. In den an die gegenüberliegenden Seiten des Arbeitszylinders 2 angeschlossenen Hydraulikleitungen 3′ und 4′ ist jeweils ein durch ein Ventil 5, 5′ entsperrbares Rückschlagventil 6, 6′ vorgesehen das in Beaufschlagungsrichtung des Arbeitszylinders die Leitung freigibt. Wenn beispielsweise Druck an der Leitung 3′ anliegt, so wird über die gestrichelt angedeutete Verbindungsleitung das Ventil 5′ zur Freigabe des Rückschlagventils 6′ geschaltet, damit bei Druckbeaufschlagung des Arbeitszylinders 2 auf der rechten Seite die Rücklaufleitung 4′ über das Rückschlagventil 6′ frei ist. Die beiden entsperrbaren Rückschlagventile 6, 6′ dienen im wesentlichen zum Halten einer Zwischenstellung des Kolbens im Arbeitszylinder 2.The schematically represented working cylinder 2 can be, for example, a swivel drive for swiveling a schematically indicated valve flap. In the hydraulic lines 3 'and 4 ' connected to the opposite sides of the working cylinder 2 , a check valve 6 , 6 'which can be unlocked by a valve 5 , 5 ' is provided which releases the line in the direction of action of the working cylinder. If, for example, pressure is present on line 3 ', the valve 5 ' is switched to release the check valve 6 'via the connecting line indicated by dashed lines, so that when pressure is applied to the working cylinder 2 on the right side, the return line 4 ' via the check valve 6 'is free . The two unlockable check valves 6 , 6 'are used essentially to hold an intermediate position of the piston in the working cylinder 2nd

Die Anzeigevorrichtung 7 weist einen Meßzylinder 8 mit einem Arbeitskolben 9 auf, wobei das Hubvolumen des Meß zylinders 8 dem des Arbeitszylinders 2 entspricht. Der Meßzylinder 8 kann die in der DE-OS 33 02 255 beschriebene Ausgestaltung haben. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel sind an der Kolbenstange des Meßkolbens 9 elektrische Endschalter 10 und 11 angeordnet, welche auf die Endstellungen des Meßkolbens 9 und damit des nicht dargestellten Arbeitskolbens im Arbeitszylinder 2 ansprechen und ein Signal für eine Anzeige abgeben. Anstelle von diesen Endschaltern 10, 11 oder auch zusätzlich dazu kann ein Potentiometer, das bei 12 schematisch dargestellt ist, vorgesehen werden, mittels dem Zwischenstellungen des Meßkolbens 9 erfaßt und angezeigt werden können.The display device 7 has a measuring cylinder 8 with a working piston 9 , wherein the stroke volume of the measuring cylinder 8 corresponds to that of the working cylinder 2 . The measuring cylinder 8 can have the configuration described in DE-OS 33 02 255. In the illustrated embodiment, 9 electric limit switches 10 and 11 are arranged on the piston rod of the measuring piston, which respond to the end positions of the measuring piston 9 and thus of the working piston, not shown, in the working cylinder 2 and emit a signal for a display. Instead of these limit switches 10 , 11 or in addition thereto, a potentiometer, which is shown schematically at 12 , can be provided, by means of which intermediate positions of the measuring piston 9 can be detected and displayed.

Die Anzeigevorrichtung 7 weist ferner ein Schaltventil 13 auf, das eine Schalteinrichtung bildet, mittels der der Meßzylinder 8 unabhängig von der Beaufschlagungsrichtung des Arbeitszylinders 2 immer in die Rücklaufleitung geschaltet wird, so daß am Meßzylinder 8 keine nennenswerte Kompression und Dekompression des Druckmittels auftreten kann, wie dies in der Druckleitung der Fall ist, wenn diese eine bestimmte Länge überschreitet. Dieses Schaltventil 13 ist als 6/2-Wege ventil ausgebildet. Fig. 2 zeigt eine Ausführungsform eines derartigen Schaltventils.The display device 7 also has a switching valve 13 , which forms a switching device by means of which the measuring cylinder 8 is always switched into the return line regardless of the direction of action of the working cylinder 2 , so that no significant compression and decompression of the pressure medium can occur on the measuring cylinder 8 , such as this is the case in the pressure line if it exceeds a certain length. This switching valve 13 is designed as a 6/2-way valve. Fig. 2 shows an embodiment of such a switching valve.

Mit 22 sind in Fig. 1 Drosselstellen an den Anschlüssen der Leitungen 3, 4, 3′, 4′, 14 und 15 am Schaltventil 13 bezeichnet. Durch diese Drosselstellen 22 wird gewährleistet, daß nach Umschalten des Steuerventils 1 zunächst das Schaltventil 13 entsprechend umgeschaltet wird, bevor der Arbeitszylinder 2 wirksam mit Druckmittel beaufschlagt wird.With 22 in Fig. 1 throttling points on the connections of the lines 3 , 4 , 3 ', 4 ', 14 and 15 on the switching valve 13 are designated. These throttling points 22 ensure that after switching the control valve 1 , the switching valve 13 is first switched accordingly before the working cylinder 2 is effectively pressurized.

Wenn in der Schaltstellung des Schaltventils 13 nach Fig. 1 das Steuerventil 1 beispielsweise in der Weise umgeschaltet wird, daß die Hydraulikleitung 4 mit der Rücklaufleitung T und die Leitung 3 mit der Druckleitung P verbunden wird, so wird der Arbeitskolben 2 auf der rechten Seite über die am Schaltventil 13 durchgeschal tete Leitung 3, 3′ und das Rückschlagventil 6 in der By passleitung des Druckbegrenzerventils 5 mit Druckmittel beaufschlagt, während die in diesem Falle als Rücklauflei tung dienende Leitung 4′ durch das Schaltventil 13 mit einem Leitungsabschnitt 14 verbunden ist, der an den Meßzylinder 8 auf der Unterseite des Meßkolbens 9 angeschlossen ist. Von der Oberseite des Meßkolbens 9 führt ein Leitungsabschnitt 15 zum Schaltventil 13, das in der dargestellten Schaltstellung diesen Leitungsab schnitt mit dem zum Steuerventil 1 führenden Abschnitt der Hydraulikleitung 4 verbindet, so daß der Meßzylinder 8 in der Rücklaufleitung 4, 4′ liegt und das durch die Rücklaufleitung 4′ fließende Volumen vom Arbeitszylinder 2 aufnimmt und bei Erreichen der Endstellung eine entsprechende Anzeige abgibt.When the control valve 1 is, for example, is switched in such a manner in the switch position of the switching valve 13 of FIG. 1 in that the hydraulic line 4 to the return line T and the line 3 to the pressure line P is connected, the working piston 2 on the right side is the switched on the switching valve 13 line 3 , 3 'and the check valve 6 in the by pass line of the pressure limiter valve 5 with pressure medium, while in this case serving as Rücklauflei device line 4 ' is connected by the switching valve 13 to a line section 14 , the is connected to the measuring cylinder 8 on the underside of the measuring piston 9 . From the top of the measuring piston 9 , a line section 15 leads to the switching valve 13 , which in the switching position shown this line section connects with the section of the hydraulic line 4 leading to the control valve 1 , so that the measuring cylinder 8 lies in the return line 4 , 4 'and through the return line 4 'flowing volume from the working cylinder 2 and gives a corresponding display when reaching the end position.

Wird durch Umschalten des Steuerventils 1 der Arbeits kolben in der Gegenrichtung von links nach rechts beaufschlagt, wobei die Leitung 4 mit der Druckleitung P und die Leitung 3 mit der Rücklaufleitung T verbunden wird, so wird das Schaltventil 13 durch die gestrichelte Abzweigung 16 der Leitung 4, die bei 17 am Schaltventil 13 angeschlossen ist, derart umgeschaltet, daß die dann als Rücklaufleitung dienende Leitung 3′ mit dem Leitungsabschnitt 15 am Meßzylinder 8 und die druckführende Leitung 4 innerhalb des Schaltventils 13 mit dem Leitungsabschnitt 4′ verbunden wird. Gleichzeitig wird der Leitungsabschnitt 14 vom Meßzylinder 8 zum Schaltventil 13 durch dieses mit der Leitung 3 verbunden. Diese letzteren beiden Verbindungen sind im Schaltventil 13 nach Fig. 1 schematisch durch die beiden rechteckförmigen Leitungsverbindungen dargestellt.Is switched by switching the control valve 1 of the working piston in the opposite direction from left to right, the line 4 is connected to the pressure line P and the line 3 to the return line T, the switching valve 13 through the dashed branch 16 of line 4 , which is connected at 17 to the switching valve 13 , switched in such a way that the line 3 'then serving as the return line is connected to the line section 15 on the measuring cylinder 8 and the pressure-carrying line 4 within the switching valve 13 to the line section 4 '. At the same time, the line section 14 from the measuring cylinder 8 to the switching valve 13 is connected to the line 3 by this. These latter two connections are shown schematically in the switching valve 13 according to FIG. 1 by the two rectangular line connections.

Damit befindet sich der Meßzylinder 8 auch in dieser Schaltstellung des Steuerventils 1 in der Rücklaufleitung, wobei er das aus dem Arbeitszylinder 2 verdrängte Volumen aufnimmt und der Meßkolben 9 gleichzeitig mit dem Kolben des Arbeitszylinders die Endstellung erreicht, in der ein Signal abgegeben wird. Thus, the measuring cylinder 8 is also in this switching position of the control valve 1 in the return line, wherein it takes up the volume displaced from the working cylinder 2 and the measuring piston 9 simultaneously reaches the end position with the piston of the working cylinder, in which a signal is emitted.

Bei erneuter Umschaltung des Steuerventils 1 zur Beaufschlagung der rechten Seite des Arbeitszylinders 2 wird über die gestrichelt dargestellte Abzweigung 18 der dann druckführenden Leitung 3 durch den Anschluß bei 19 das Schaltventil 13 wieder in die dargestellte Schaltstellung zurückgeschaltet.When re-switching of the control valve 1 for acting on the right side of the working cylinder 2 through the junction 18 represented by dashed lines is then pressurized pipeline 3 through the terminal 19 in the switching valve 13 is switched back to the switching position shown.

Fig. 2 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines solchen Schaltventils 13, wobei die in Fig. 1 angegebenen Bezugszeichen der einzelnen Leitungen für die entsprechenden Anschlüsse in Fig. 2 verwendet sind. FIG. 2 shows an exemplary embodiment of such a switching valve 13 , the reference symbols given in FIG. 1 for the individual lines being used for the corresponding connections in FIG. 2.

Anstelle des dargestellten Schaltventils 13 mit einem in eine durchgehende Bohrung eines Gehäuses 20 eingesetzten, stangenförmigen Schaltelementes 21 mit darauf angeordneten kolbenartigen Ringschultern, welche Ringnuten begrenzen, durch welche die verschiedenen Anschlüsse miteinander verbunden bzw. voneinander getrennt werden, kann auch eine andere Bauweise des Schaltventils vorgesehen werden, das die in Fig. 1 dargestellte Funktion erfüllt. So kann beispielsweise anstelle der Anschlüsse 17 und 19 jeweils ein gesondertes Ventil vorgesehen sein, durch das ein Schaltelement im Schaltventil 13 verstellt werden kann, wie dies Fig. 1 schematisch zeigt.Instead of the switching valve 13 shown with a rod-shaped switching element 21 inserted into a through bore of a housing 20 with piston-like annular shoulders arranged thereon, which limit annular grooves by which the various connections are connected or separated from one another, a different design of the switching valve can also be provided that fulfills the function shown in Fig. 1. For example, instead of the connections 17 and 19 , a separate valve can be provided, through which a switching element in the switching valve 13 can be adjusted, as shown schematically in FIG. 1.

Die Anzeigevorrichtung 7 kann an einer beliebigen Stelle zwischen Arbeitszylinder 2 und Schaltpult bzw. Steuerven til 1 angeordnet werden, da sie von Kompression und Dekompression in der Druckleitung unabhängig ist.The display device 7 can be arranged at any point between the cylinder 2 and control panel or Steuererven til 1 , since it is independent of compression and decompression in the pressure line.

Fig. 3 und 4 zeigen eine Ausführungsform eines Meßzylinders 8, der unmittelbar mit dem Schaltventil 13 zusammengebaut ist, so daß das Schaltventil direkt auf den Meßzylinder aufgesetzt ist. Das Schaltventil 13 entspricht der in Fig. 2 wiedergegebenen Bauweise, wobei das in Fig. 2 mit 20 bezeichnete Gehäuse verlängert ausgebildet ist, so daß auf einer Seite der Meßzylinder 8 und auf der gegenüberliegenden Seite ein weiteres Gehäuse 23 für die Endschalter 10, 11 und ein Potentiometer 12 aufgesetzt werden kann. Mit 24 ist ein Stecker für die elektrischen Anschlüsse bezeichnet. Am freien Ende des Meßzylinders 8 ist eine Einstellschraube 25 zum Einstellen des Hubs des Meßkolbens 9 vorgesehen. Die einzelnen Anschlüsse des Meßzylinders 8 einerseits und des Schaltventils 13 andererseits sind in Fig. 3 und 4 nicht wiedergegeben, sie ergeben sich aus den Fig. 1 und 2. FIGS. 3 and 4 show an embodiment of a measuring cylinder 8, which is assembled directly with the switching valve 13 so that the switching valve is mounted directly on the measuring cylinder. The switching valve 13 corresponds to the shown in Fig. 2 construction, wherein the formed extended in Fig. 2 designated 20 housing so that on one side of the measuring cylinder 8 and on the opposite side of a further housing 23 for the limit switches 10, 11 and a potentiometer 12 can be placed. With 24 a connector for the electrical connections is designated. At the free end of the measuring cylinder 8 , an adjusting screw 25 is provided for adjusting the stroke of the measuring piston 9 . The individual connections of the measuring cylinder 8 on the one hand and the switching valve 13 on the other hand are not shown in FIGS. 3 and 4, they result from FIGS. 1 and 2.

Claims

1.Device for displaying the positions of a hydraulically operated, double-acting working piston in a working cylinder, with a measuring cylinder in one of the hydraulic lines running between the working cylinder and the control valve, the position of the measuring piston in the measuring cylinder corresponding to the position of the working piston in the working cylinder and on the measuring cylinder display devices for the Piston position are attached, characterized in that a switching device ( 13 ) is arranged in the hydraulic lines ( 3 , 4 ) leading to the working cylinder ( 2 ), through which the measuring cylinder ( 8 ) is independent of the direction of movement of the working piston in the working cylinder ( 2 ) Return line (T) is connected.

2. Apparatus according to claim 1, characterized in that at least the hydraulic lines ( 3 , 4 ) leading via the switching device ( 13 ) to the working cylinder ( 2 ) are provided in front of the switching device with a throttle point ( 22 ) which ensures switching of the switching device, before the cylinder is pressurized.

3. Apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that the switching device is a switching valve ( 13 ) which can be switched by the pressure of the pressure-carrying hydraulic line ( 3 , 4 ).

4. Device according to one of claims 1 to 3, characterized in that the switching valve ( 13 ) is designed as a 6/2-way valve.

5. Device according to one of claims 1 to 4, characterized in that on the measuring cylinder ( 8 ) electric limit switches ( 10 , 11 ) for displaying the piston end positions and / or a potentiometer ( 12 ) for displaying intermediate positions are attached.

6. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the switching valve ( 13 ) is placed directly on the measuring cylinder ( 8 ), an extension of the housing ( 20 ) of the switching valve ( 13 ) forming an end face of the measuring cylinder ( 8 ).