DE4105703A1 - Potentiometereinrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Potentiometereinrichtung, insbesondere zur Erfassung der Position eines Kolbens in einem druckmittelbetätigbaren Arbeitszylinder gemäß Oberbegriff des Patentanspruches 1.

Um Relativbewegungen bzw. Positionen zwischen bewegbaren und feststehenden Geräteteilen ermitteln zu können, werden häufig Potentiometereinrichtungen eingesetzt. Dabei wird in der Regel entlang der Verschieberichtung eine Widerstandsbahn angebracht, auf der ein Schleifkontakt entsprechend der Bewegung des bewegbaren Geräteteiles mitgenommen wird. Hierbei wird aus der am Schleifkontakt abgegriffenen Spannung nach Eichung die Position des beweglichen Geräteteiles gegenüber dem feststehenden ermittelt.

Handelt es sich bei derartigen Geräten um druckmittelbetätigbare Arbeitszylinder, so werden die Widerstandsbahn und der Schleifer meist innerhalb der Kolbenstange angebracht. Eine derartige Potentiometereinrichtung ist aus der DE-OS 33 25 399 bekannt. Bei dieser Ausführung ist der Kolben des Arbeitszylinders so speziell ausgebildet, daß er in seinem Inneren nur eine bestimmte U-förmig ausgebildete Potentiometereinrichtung aufnehmen kann. Die Widerstandsbahn ist dabei entsprechend auf die Betätigungsstrecke des Kolbens abgestimmt. Die elektrischen Anschlüsse sind über ein Anschlußkabel im Inneren des Kolbenraumes verdrahtet und durch eine abgedichtete Zylinderbohrung nach außen geführt. Diese Potentiometereinrichtung ist aufgrund ihrer spezifischen Ausgestaltung ausschließlich nur für diesen speziell ausgebildeten Zylinder vorgesehen und verwendbar. Solche Potentiometereinrichtungen weisen somit den Nachteil auf, daß sie beim Einsatz in anderen Geräten oder Geräteteilen nicht ohne erhebliche Konstruktionsänderungen eingesetzt werden können.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine Potentiometereinrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, die zur Positionsfeststellung in verschiedenen Geräten oder Geräteteilen einsetzbar ist und dies bei einfachster und kostengünstigster Ausführungsart, ohne daß dabei die Grundgeräte in nennenswertem Umfang umgestaltet werden müssen.

Die Erfindung hat den Vorteil, daß alle oder wenigstens die wesentlichen Funktionselemente an einem einheitlich gestalteten Trägersockel angeordnet sind. Für das Sockelteil ist lediglich eine Bohrung in dem feststehenden Geräteteil erforderlich, in der der Sockel eingesetzt wird, während das Funktionsgegenstück leicht mit dem bewegbaren Geräteteil verbunden werden kann oder mit diesem in Wirkverbindung steht. Dabei ist die Anordnung eines von außen anzubringenden Trägersockels auch für Instandsetzungsarbeiten vorteilhaft. Bei einem Defekt ist der Sockel leicht gegen einen anderen Seriensockel austauschbar.

Als besonders vorteilhaft gilt der Einsatz der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Potentiometereinrichtung für Arbeitszylinder mit geringem Hub. Bei derartigen Zylindern steht meist für eine innenliegende Potentiometereinrichtung nicht genügend Platz zur Verfügung. Durch die erfindungsgemäß vorgeschlagene Potentiometereinrichtung sind durch den Trägersockel weitgehend alle Anschluß- und Befestigungsmittel nach außen verlegt.

In einer vorteilhaften Ausführungsform ist der Trägersockel zweckmäßigerweise so gestaltet, daß die Anschlußstifte durch den Sockel hindurchgeführt sind und unmittelbar auf den Funktionsteilen aufliegen. Hierdurch wird eine Verdrahtung des Sockels entbehrlich.

Bei einer weiteren speziellen Ausgestaltung ist der Einsatz der Potentiometereinrichtung bei Arbeitszylindern mit Rückstellfeder weitgehend vom Hub des Kolbens unabhängig, da die Rückstellfeder mit einem Betätigungsring versehen, eine hubuntersetzende Wirkung hat, die so ausgenutzt wird.

Es kann für größere Verschiebestrecken auch vorteilhaft sein, die Stirnfläche des Trägersockels länglich auszubilden und eine entsprechend längere Widerstands- und Rückführbahn vorzusehen, die dann keine hubuntersetzenden Teile erfordern und eine größere Genauigkeit erzielen. Dazu ist dann auf dem feststehenden Geräteteil eine Langlochbohrung vorzusehen.

Die Erfindung eignet sich ferner in vorteilhafter Weise für nahezu alle Geräte, bei denen sich zwei Teile relativ zueinander verschieben und bei der die Verschiebestrecke als Position eines Geräteteiles gegenüber dem anderen festgestellt werden soll. Da eine derartige Serienpotentiometereinrichtung kostengünstig herstellbar und lediglich durch eine Bohrung anbringbar ist, eignet sie sich insbesondere gut für Nachrüstungen an vielen im Einsatz befindlichen Geräten, die im Nachhinein durch Rechner oder andere Einrichtungen gesteuert werden sollen.

Die Erfindung wird anhand dreier Ausführungsbeispiele näher beschrieben.

Es zeigen:

Fig. 1 Pneumatikzylinder mit Potentiometereinrichtung, bei der die Widerstandsanordnung am Trägersockel angebracht ist,

Fig. 2 Trägersockel im Detail,

Fig. 3 Pneumatikzylinder mit Schleiferanordnung am Trägersockel,

Fig. 4 Detail des Trägersockels und der Schleifer- und Widerstandsanordnung gemäß Fig. 3,

Fig. 5 Pneumatikzylinder mit Potentiometereinrichtung; Widerstands- und Schleiferanordnung sind am Trägersockel angebracht.

In Fig. 1 ist eine Potentiometereinrichtung in einem pneumatisch gesteuerten Arbeitszylinder dargestellt, bei dem die Widerstandsanordnung an dem Trägersockel und die Schleiferanordnung an einem Betätigungsring angebracht ist. Der Arbeitszylinder enthält dabei die beiden relativ gegeneinander verschiebbaren Geräteteile. Eines dieser Geräteteile besteht aus einer ortsfesten Zylinderwandung 7, während das bewegbare Geräteteil einen Betätigungsring 3 zwischen einer geteilten Rückstellfeder 9 darstellt.

Die Potentiometereinrichtung ist mit ihrem Trägersockel 2 in einer Aussparung der Zylinderwand 7 des Arbeitszylinders 12 angeordnet. Der Trägersockel besteht dabei aus einem Kunststoffmaterial. Der Trägersockel 2 ragt in den Innenraum des Arbeitszylinders, in dem ein mit einer Kolbenstange 8 verbundener Kolben 10 axial verschiebbar geführt ist, hinein. Die Kolbenstange 8 ragt an einem Ende abgedichtet aus dem Arbeitszylinder heraus und dient dabei zur Aufnahme eventueller Arbeitslasten. Koaxial zur Kolbenstange ist eine spiralförmige Rückstellfeder 9 angeordnet, die im Bereich der Aussparung geteilt ist. Dabei ist die Aussparung als Bohrung 5 ausgebildet. An der Stelle der Bohrung 5 befindet sich zwischen den beiden Federteilen ein Betätigungsring 3, auf dem sich die beiden Federenden abstützen. Bei einer Betätigung des Kolbens 10 wird deshalb der Betätigungsring 3 durch die Feder 9 in axialer Richtung bewegt. Der Betätigungsring 3 besitzt eine Breite, die etwas größer ist als der Durchmesser der Bohrung 5. An diesem Betätigungsring 3 ist ein Schleifer 6 befestigt, der in die Bohrung 5 hineinragt. An der der Bohrung 5 gegenüberliegenden Zylinderwandung ist eine Gewindebohrung 14 angebracht, in der sich ein Führungsstift 15 befindet, der in eine Längsnut des Betätigungsringes eingreift. Dabei verhindert der Führungsstift 15, daß sich der Betätigungsring 3 durch die Bewegungsvorgänge der Rückstellfeder 9 radial verschiebt. Im Ruhezustand befindet sich der Kolben 10 an einem längsseitigen Anschlag 16, der der Austrittsöffnung der Kolbenstange 8 gegenüberliegt. Diese Seite verfügt über ein Verschlußteil 17, das einen Druckmittelanschluß 13 enthält, der verschlußseitig in eine Druckmittelkammer 11 einmündet. Der Kolben 10 ist gegenüber der Zylinderaußenwand 7 abgedichtet geführt und wird bei Druckbeaufschlagung der Druckmittelkammer 11 in axiale Richtung auf die Austrittsöffnung der Kolbenstange zubewegt.

In der Bohrung 5 befindet sich der Trägersockel 2. Dieser kann mittels einer Schraubverbindung mit der Zylinderaußenwand fest verbunden werden. Dadurch ergibt sich eine feste axiale Ausrichtung des Trägersockels 2. Diese Verschraubung kann auch mit Hilfe von Dichtungsmaterialien druckdicht ausgeführt sein. Der Trägersockel ragt mit seiner Stirnseite mit einem Vorsprung 5a, dessen Durchmesser dem Durchmesser der Bohrung 5 entspricht, in die Bohrung hinein. Auf dem Vorsprung 5a befindet sich eine Widerstandsanordnung 4, die mit drei in Fig. 1 nicht dargestellten Kontaktstiften auf der gegenüberliegenden Sockelseite verbunden ist. Durch die Kontaktstifte ist die Widerstandsanordnung 4 über eine Steckkontaktdose 1 an eine externe Einrichtung elektrisch anschließbar.

Auf der dem Trägersockel 2 gegenüberliegenden Seite im Zylinderinnenraum ist der Schleifer 6 angeordnet, dessen Schleifkontaktfedern auf der Widerstandsanordnung 4 federnd anliegen. Dabei stellt der mit dem Betätigungsring 3 verbundene Schleifer die Schleiferanordnung 6 dar. Die Ausführung des Trägersockels 2 ist durch die beiden verschiedenen Ansichten in Fig. 2 der Zeichnung in ihren Einzelheiten näher dargestellt. Der Trägersockel verfügt über ein quadratisch ausgebildetes Oberteil 28 und ein zylindrisches Unterteil 26. Das Oberteil 28 besteht aus einem Kunststoffmaterial, in das drei Metallstifte als integrierte Verdrahtung eingegossen sind. Die drei Kontaktstifte 23, 24, 25 ragen aus dem Oberteil 28 heraus und bilden die Anschlußmittel. In zwei sich diagonal sich gegenüberliegenden Eckpunkten sind zwei Befestigungsbohrungen 20, 27 angebracht, die zur Aufnahme der Befestigungsschrauben dienen. Am zylindrischen Unterteil 26, das als ein zylinderförmiger Schaft ausgebildet ist, ist die Widerstandsanordnung 4 aufgebracht. Sie besteht aus einer Widerstandsbahn 22 und einer Rückführbahn 21. Die Widerstandsbahn 22 ist an ihren Eckpunkten mit zwei Kontaktstiften 23, 25 verbunden, die durch den Trägersockel 2 geführt sind und auf der gegenüberliegenden Seite als Flachkontaktstifte 23, 25 herausragen. Das Unterteil 26 besitzt eine Schaftlänge, die etwa der Wanddicke des Zylinderrohres entspricht. Die Schaftlänge kann aber auch länger sein, dadurch ist es dann möglich, durch Benutzung von Unterlegscheiben den Trägersockel 2 an verschiedene Einbauteile anzupassen. Das Unterteil 26 ist durch eine ebene Stirnseite 29 begrenzt.

Die Rückführbahn 21 besitzt die gleiche Größe wie die Widerstandsbahn 22 und ist zu dieser parallel angeordnet. Die Rückführbahn 21 besteht aus einem elektrisch gut leitendem Werkstoff, wie z. B. Kupfer mit einer darauf aufgebrachten dünnen Widerstandsschicht und ist in der Mitte mit einem Kontaktstift 24 verbunden, der auf der anderen Sockelseite auch als Flachkontaktstift 24 herausragt. Diese dünne Widerstandsschicht wird durch das unterlegte Kupfer kurzgeschlossen und ist somit gut leitend. Die Beschichtung der Kupferbahn mit Widerstandswerkstoff hat hierbei nur die Aufgabe, einen konstanten Übergangswiderstand zwischen Schleifer und Rückführungsbahn zu schaffen, so daß die am Spannungsteiler anliegenden Spannungen immer eine reproduzierbare Positionsermittlung zulassen. Die nach Fig. 1 und 2 dargestellte Ausführung der Potentiometereinrichtung besteht im wesentlichen aus zwei Funktionselementen. Eines der Funktionselemente wird dabei durch die Widerstandsanordnung am Sockel gebildet, während das andere Funktionselement die Schleiferanordnung darstellt. Die Potentiometereinrichtung wird erst durch den Einbau ihrer beiden Funktionselemente zu einer funktionsfähigen Einheit. Dabei ist das Funktionselement des Schleifers 7 so an dem Betätigungsring 3 befestigt, daß die Schleifkontaktfeder auf der Widerstandsanordnung 4 des Trägersockels aufliegt und durch eine Bewegung des Kolbens 10 gleitend auf der Widerstandsanordnung bewegbar ist. Die Schleifkontaktfeder berührt dabei in ihrer Breite sowohl die Widerstandsbahn 22 als auch die Rückführbahn 21, so daß eine elektrische Verbindung zwischen beiden Bahnen entsteht. Dabei ist die Schleifkontaktfeder im Bereich ihrer Gleitfläche geteilt ausgebildet, so daß sie nur auf den Bahnen der Widerstandsanordnung gleitend aufliegt.

Wird nun die Potentiometereinrichtung durch die Steckkontaktdose 1 an eine nicht dargestellte externe Einrichtung angeschlossen, so liegt im eingeschalteten Zustand an den beiden Kontaktstiften 23, 25, die mit der Widerstandsbahn 22 in Verbindung stehen, eine bestimmte elektrische Spannung an. Durch die Stellung des Schleifers 6 liegt die gesamte Spannung oder ein Teil dieser Spannung auch an der Rückführbahn 21 an. Hierbei entspricht die Höhe dieses Spannungsanteils der Stellung des Schleifers 6 auf der Widerstandsbahn 22 und damit auch der Stellung des Betätigungsringes 3 im Arbeitszylinder 12. Da die Stellung des Betätigungsringes 3 wiederum von der Stellung des Kolbens im Arbeitszylinder abhängt, steht die abgegriffene Spannung in einem bestimmten Verhältnis zur Stellung des Kolbens. Der Betätigungsring 3 wird allerdings nicht direkt durch den Kolben betätigt, sondern erst durch die Bewegung der Rückstellfeder mitgenommen. Da die Bewegungsstrecke der Feder entsprechend der Zahl ihrer Windungen geringer ist als die Strecke der Kolbenbewegung, kann durch die Anzahl der Windungen ein bestimmtes Weguntersetzungsverhältnis bestimmt werden. Dadurch ist es möglich, mit einem relativ kleinen Potentiometersockel die Kolbenstellung eines verhältnismäßig langen Arbeitszylinders zu ermitteln. Entsprechend der Kolbenstellung ist dann am Kontaktstift 24 der Rückführbahn 21 der jeweilige Spannungsteil, der der Stellung des Kolbens entspricht, abzugreifen.

Bei einer Veränderung der Stellung des Kolbens 10 ergibt sich somit auch eine entsprechende Änderung der Spannung am Kontaktstift 24 der Rückführbahn 21, so daß dadurch eine jederzeitige Feststellung der jeweiligen Kolbenposition möglich ist. Darüber hinaus sind durch die Potentiometereinrichtung auch Größen feststellbar, die in Abhängigkeit zur Kolbenposition stehen, wie z. B. der Druck in einer Druckmittelkammer oder andere vergleichbare Größen.

In Fig. 3 der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel dargestellt, bei dem die Schleiferanordnung 32 am Trägersockel 30 und die Widerstandsanordnung 31 am Betätigungsring 33 des Arbeitszylinders 35 angebracht ist. Bei dem Arbeitszylinder 35 handelt es sich um die gleiche Ausführung wie bei dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel, welches in Fig. 1 der Zeichnung dargestellt ist. Auch der Trägersockel 30 ist weitgehend mit der nach Fig. 1 der Zeichnung beschriebenen Ausführung identisch, so daß bei diesem Ausführungsbeispiel jeweils nur noch die unterschiedlichen Ausbildungen erwähnt sind. Diese betreffen lediglich die Schleiferanordnung 32 und die Widerstandsanordnung 31. Dabei befindet sich bei diesem Ausführungsbeispiel die Schleiferanordnung am Trägersockel 32, während die Widerstandsanordnung am Betätigungsring 33 angebracht ist. Die Schleiferanordnung 32 besteht dabei aus drei Schleifkontaktfedern, die am Trägersockel 30 angebracht und mit den Kontaktstiften verbunden sind. Der Schleiferanordnung 32 gegenüberliegend befindet sich die Widerstandsanordnung 31. Dabei liegen die einzelnen Schleifkontaktfedern federnd auf der Widerstandsanordnung 31 auf. Die Einzelheiten der Widerstandsanordnung 31 als auch der Schleiferanordnung 32 sind in Fig. 4 der Zeichnung näher dargestellt.

Fig. 4 der Zeichnung zeigt den wesentlichen Teil des Sockels mit der zugehörigen Schleiferanordnung und einen Teil des Betätigungsringes mit der zugehörigen Widerstandsanordnung. Die Schleiferanordnung besteht aus aus drei isoliert angebrachten Schleifkontaktfedern 43, 49, 52, die in Verschieberichtung hintereinander angeordnet sind. Die einzelnen Schleifkontaktfedern 43, 49, 52 bilden mit den Kontaktstiften 40, 41, 53 eine Einheit und sind im Trägersockel 42 eingegossen. Die Widerstandsanordnung ist gegenüber der Schleiferanordnung am Betätigungsring 46 angebracht. Dabei dient der Betätigungsring 46 als Trägerschicht für die Widerstandsanordnung. Auf der Trägerschicht ist eine rechteckige Fläche zum Auftragen der Widerstands- und Leiterschicht vorgesehen. Diese Fläche besteht aus drei in Verschieberichtung hintereinander liegende gleich großen Teilflächen 47, 48, 50, auf denen teilweise eine Kupferschicht 45, 51 und eine Widerstandsschicht 44 aufgebracht ist.

Die Trägerschicht besteht aus einem isolierenden Kunststoffmaterial, aus dem auch der übrige Betätigungsring 46 hergestellt ist. Allerdings kann der Betätigungsring auch aus einem Metallmaterial hergestellt werden, auf das dann noch eine Isolationsschicht aufzutragen wäre. Es wäre auch denkbar, die Widerstandsanordnung durch eine lösbare Verbindung mit dem Betätigungsring 33 zu verbinden oder auch direkt an der Rückstellfeder anzubringen. Bei kleineren Hubwegen könnte die Widerstandsanordnung oder die Schleiferanordnung nach dem Ausführungsbeispiel der Fig. 1 auch unmittelbar an der Kolbenstange befestigt werden.

Die Widerstandsanordnung besteht aus einer rechteckförmigen Widerstandsbahn, deren Längsausdehnung in Verschieberichtung der Kolbenstange verläuft. Diese Widerstandsbahn 44 kann man sich in drei gleich großen Verschieberichtungen hintereinander liegende Teilflächen 47, 48, 50 vorstellen, bei der die beiden äußeren Teilflächen 47, 50 mit einer Kupferunterlage 45, 51 versehen sind. Alle drei Teilflächen sind insgesamt mit einem Widerstandsmaterial überzogen. Dabei dient jede der Teilflächen 47, 48, 50 als Gleitfläche für je eine der drei Schleifkontaktfedern 43, 49, 52. Im eingebauten Zustand ist die Widerstandsanordnung und die Schleiferanordnung so angeordnet, daß die Schleifkontaktfedern 43, 49, 52 auf je eine der Teilflächen 47, 48, 50 unter leichtem Druck aufliegen. Hierbei sind sie bei einer Verschiebung der Kolbenstange bzw. des Betätigungsringes 46 in Verschieberichtung über die gesamte Teilfläche verschiebbar.

Wird nun die Potentiometereinrichtung mit Hilfe der Steckkontaktdose an eine externe, hier nicht dargestellte, Einrichtung elektrisch angeschlossen, so liegt an den beiden äußeren Schleifkontaktfedern 43, 52 eine Spannung an. Diese wird über die Kontaktfedern 43, 52 auf die jeweilige Kupferunterlage 45, 51 übertragen. Dabei ist der Widerstandswert der darüber liegenden Widerstandsschicht 44 zu vernachlässigen, weil dieser nur den Übergangswiderstand geringfügig erhöht. Die Widerstandsschicht 44 mit der Kupferunterlage dient hier lediglich dazu, eine möglichst gleichmäßige Gleiteigenschaft für die Schleifkontaktfedern 43, 49, 52 herzustellen und damit den Verschleiß gering zu halten. Durch die Verbindung der beiden Kupferunterlagen mit der dazwischenliegenden reinen Widerstandsbahn liegt an dieser dazwischenliegenden Teilfläche die gesamte Spannung an. Dabei greift die Schleifkontaktfeder 49 jeweils einen bestimmten Spannungswert ab, der der jeweiligen Verschiebestrecke des Betätigungsringes gegenüber seiner Ausgangsstellung entspricht. Da der Betätigungsring zwischen den Rückstellfederteilen angeordnet ist, entsteht auch wiederum ein Untersetzungsverhältnis zwischen der Verschiebestrecke des Kolbens 34 gegenüber der Verschiebestrecke des Betätigungsringes 33. Da dieses Verhältnis linear ist, stellt die abgegriffene Spannung einen entsprechenden Wert der jeweiligen Stellung des Kolbens dar. Da die Sockelanordnung in ihrer Stirnseite nur über eine kleine kreisförmige Fläche verfügt, sind auch nur geringe Betätigungsstrecken auf der Widerstandsbahn abgreifbar. Dies könnte dann unter Umständen zu Meßungenauigkeiten führen, die jedoch durch eine spezielle Ausführungsform ausgeglichen werden können. In solchen Fällen sind Ausführungsformen denkbar, bei denen der Trägersockel länglich ausgebildet ist, wodurch die Gleitstrecke erheblich verlängert werden kann. In diesen Fällen ist es möglich, die Gleitfläche in einer Länge auszubilden, die der Bewegungsstrecke des Kolbens bzw. der Kolbenstange entspricht.

In Fig. 5 der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Potentiometereinrichtung dargestellt, bei der am Trägersockel 61 sowohl die Widerstandsanordnung 62 als auch die Schleiferanordnung 79 angebracht ist und bei der die Schleiferanordnung 79 mit dem Betätigungsring 67 des Arbeitszylinders 78 in Wirkverbindung steht.

Der Arbeitszylinder 78 ist ähnlich aufgebaut wie zuvor bei den anderen beiden Ausführungsbeispielen nach Fig. 1 und 2 der Zeichnung beschriebenen Pneumatikzylinder. Der Arbeitszylinder 78 besteht aus einem Zylindergehäuse 75, einem Kolben 76, einem Druckmittelanschluß 71, einer Rückstellfeder 74 und einer Kolbenstange 73. Soweit hier nichts anderes erwähnt ist, sind die Teile des Arbeitszylinders 78 wie bei den zuvor beschriebenen Ausführungsbeispielen ausgebildet und mit diesen funktionsgleich.

In einer Bohrung 69 des Zylindergehäuses 75 befindet sich der Trägersockel 61. An der der Bohrung zugewandten Stirnseite des Trägersockels 61 sind die Funktionselemente der Potentiometereinrichtung, nämlich sowohl die Schleiferanordnung als auch die Widerstandsanordnung angebracht. Auf der gegenüberliegenden Sockelseite sind drei hier nicht dargestellte Steckkontaktstifte vorgesehen, die mit der Steckkontaktdose 60 verbindbar sind. Die Funktionselemente der Potentiometereinrichtung am Trägersockel 61 bestehen aus der auf der Stirnseite aufgebrachten Widerstandsanordnung 62 und der darauf gleitend geführten Schleiferanordnung 79. Dabei ist der Trägersockel 61 und die Widerstandsanordnung 62 im wesentlichen so aufgebaut, wie der Trägersockel 2 und die Widerstandsanordnung 4 des Ausführungsbeispieles nach Fig. 1 der Zeichnung. Allerdings befindet sich an der Stirnseite des Trägersockels 61 zusätzlich noch eine Führungsschiene 66, in der die Schleiferanordnung 79 verschiebbar angeordnet ist. Dabei ist die Führungsschiene wie eine U-Schiene ausgebildet, in dessen mittlerer Verbindungsfläche ein Führungsschlitz offengelassen ist, durch den ein Mitnehmer in Richtung auf die Kolbenstange 73 herausragt. Diese Führungsschiene 66 verläuft längs zur Verschieberichtung der Kolbenstange. Zur Begrenzung des Verschiebeweges der Schleiferanordnung 79 ist die Führungsschiene 66 an ihren Enden verschlossen. Die Schleiferanordnung 79 besteht aus einem verschieblichen Trägerteil 68, der in der Führungsschiene 66 axial beweglich angeordnet und an dem die Schleifkontaktfeder 72 befestigt ist. Zum Antrieb des Trägerteils 68 dient ein in Richtung der Kolbenstange angeordneter Stift 70, der am Trägerteil 68 befestigt ist und einen Mitnehmer darstellt. Dabei greift der Mitnehmer 70 in eine in dem Betätigungsring 67 befindliche Bohrung, die bei Betätigung des Kolbens des Arbeitszylinders die Schleiferanordnung 79 bewegt. Die Führungsschiene 66 wird an ihren beiden Enden jeweils durch eine Endplatte 63 verschlossen. In der Endplatte 63, die sich in Verschieberichtung befindet, ist in axialer Richtung ein Führungsstift 65 angebracht, der in eine axiale Bohrung 71 des Trägerteils 68 hineinragt und zur Führung der Schleiferanordnung dient.

Koaxial zum Führungsstift 65 ist eine spiralförmige Druckfeder 64 angeordnet, gegen dessen Rückstellkraft die Schleiferanordnung 79 verschiebbar ist. Auf der der Widerstandsanordnung 62 zugewandten Seite der Schleiferanordnung 79 ist eine Schleifkontaktfeder 72 befestigt, die unter leichtem Federdruck sowohl auf der Widerstands- als auch auf der Rückführbahn anliegt. Dabei ist die Schleifkontaktfeder 72, wie bereits im Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 der Zeichnung beschrieben, geteilt ausgebildet und liegt jeweils mit einem Teil auf der Widerstandsbahn und mit dem anderen Teil der Rückführbahn.

Wird nun der Kolben 76 des Arbeitszylinders 78 bewegt, so wird auch die Schleiferanordnung 79 durch die Wirkverbindung des Mitnehmers 70 mit dem Betätigungsring in Bewegungsrichtung des Kolbens verschoben. Dadurch wird auch gleichzeitig die Schleifkontaktfeder 72 auf der Widerstandsbahn bewegt, so daß eine der jeweiligen Stellung des Kolbens entsprechende Spannung an der Potentiometereinrichtung abgegriffen werden kann. Dabei ist die Funktion der Potentiometereinrichtung die gleiche, wie die bereits im Ausführungsbeispiel zu Fig. 1 der Zeichnung beschriebene. Auch bei diesem Ausführungsbeispiel wird durch die Rückstellfeder eine weguntersetzende Verschiebung erreicht. Gleichfalls könnte der Sockel 61 aber auch langlochförmig ausgebildet sein, um eine längere Verschiebestrecke der Schleiferanordnung 79 zu erzielen.

Die zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Potentiometereinrichtung sind aber nicht auf die zuvor beschriebenen Einsatzmöglichkeiten in Arbeitszylindern alleine beschränkt, sondern können auch bei anderen Geräteteilen universell eingesetzt werden. Voraussetzung dafür ist allerdings, daß zwei Geräteteile vorhanden sind, die gegeneinander axial verschiebbar sind. Dabei kommt es auch nicht darauf an, ob es sich um druckmittelbetätigte Systeme oder um andere bewegliche Einrichtungen handelt. Bei druckmittelbetätigten Geräten kann es allerdings erforderlich sein, den Trägersockel mit einer Dichtung zu versehen, um ihn druckdicht anzubringen. Es ist auch denkbar, den Trägersockel mit einem Druckmittelanschluß zu versehen, um ihn in einer Druckmittelkammer anzubringen. Es ist auch denkbar, den Druckmittelanschluß steckbar mit dem Trägersockel zu verbinden und eine Druckmittelleitung durch den Trägersockel hindurch den Druckmittelkammern zuzuführen.

Claims (14)

1. Potentiometereinrichtung, insbesondere zur Erfassung der Position eines Kolbens in einen druckmittelbetätigbaren Arbeitszylinder, bestehend aus einer Widerstandsanordnung und einer darauf gleitend geführten Schleifkontaktanordnung als Funktionselemente, wobei jeweils eines der beiden Funktionselemente mit jeweils einem von zwei relativ gegeneinander verschiebbaren Geräteteilen in Wirkverbindung steht, dadurch gekennzeichnet,

• - daß ein Trägersockel (2, 30, 61) vorgesehen ist, der über ein Oberteil (28) und ein Unterteil (26) verfügt, und die Widerstands- und/oder die Schleiferanordnung an der Stirnseite (29) des Unterteils (26) befestigt ist,
• - daß das Unterteil (26) des Trägersockels (2, 30, 61) so ausgebildet ist, daß es in einer Aussparung (5) eines der beiden Geräteteile in Richtung auf das jeweils andere Geräteteil so einsetzbar ist, daß die Stirnseite (29) dem jeweils anderen relativ verschiebbaren Geräteteil gegenübersteht,
• - daß das Oberteil (28) des Trägersockels (2, 30, 61) über eine integrierte Verdrahtung und elektrische Anschlußmittel (23, 24, 25) verfügt, und die integrierte Verdrahtung die Widerstands- und Schleiferanordnung mit den elektrischen Anschlußmitteln (23, 24, 25) verbindet.

2. Potentiometereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Trägersockel (2, 30) in einem ortsfesten Geräteteil (7, 35) angeordnet ist und eines der beiden Funktionselemente mit einem bewegbaren Geräteteil in Wirkverbindung steht, wobei das ortsfeste Geräteteil (7, 35) ein Zylinderrohr eines Arbeitszylinders und das bewegbare Geräteteil ein Kolben (10, 34), eine Kolbenstange (8) oder ein Betätigungsring (3, 33) einer Rückstellfeder (9) ist.

3. Potentiometereinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Widerstandsanordnung (5) auf dem Trägersockel (2) und die Schleiferanordnung (7) an dem bewegbaren Geräteteil (3) angeordnet ist.

4. Potentiometereinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Widerstandsanordnung (31) an dem bewegbaren Geräteteil (33) und die Schleiferanordnung (32) auf dem Trägersockel (30) angebracht ist.

5. Potentiometereinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Widerstandsanordnung (62) und die Schleiferanordnung (79) auf dem Trägersockel (61) angebracht ist.

6. Potentiometereinrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Unterteil des Trägersockels (2, 30, 61) als zylinderförmiger Schaft (26) ausgebildet ist, der zur Führung in der Aussparung (5, 69) dient.

7. Potentiometereinrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3, 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Widerstandsanordnung (4, 62) aus einer rechteckförmigen Widerstandsbahn (22) und einer gleich großen parallel dazu verlaufenden Rückführbahn (21) besteht und mit drei Kontaktstiften (23, 24, 25) auf der der Stirnfläche (29) gegenüberliegenden Sockelseite verbunden und durch eine Steckkontaktdose (1, 60) anschließbar ist.

8. Potentiometereinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Schleiferanordnung (32) aus drei Schleifkontaktfedern (43, 48, 52) besteht, die gegeneinander isoliert und deren elektrische Anschlüsse mit drei Kontaktstiften (40, 41, 53) auf der der Stirnseite gegenüberliegenden Sockelseite verbunden und durch eine Steckkontaktdose anschließbar sind.

9. Potentiometereinrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Widerstandsanordnung (31) aus einer rechteckförmigen Widerstandsbahn (44) besteht, wobei die beiden in Verschieberichtung liegenden Endflächen (47, 50), die jeweils etwa ein Drittel der Gesamtfläche ausmachen, mit einer Kupferunterlage (45, 51) versehen sind und jede der drei Teilflächen (47, 48, 51) als Gleitfläche je einer Schleifkontaktfeder (43, 49, 52) dient.

10. Potentiometereinrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Trägersockel (2, 42) so ausgebildet ist, daß die Kontaktstifte (23, 24, 25; 40, 41, 53) unmittelbar durch den Trägersockel (2, 42) geführt sind und mit den Anschlußpunkten der Schleifkontaktfedern (29, 43, 49, 52) oder der Widerstandsbahn (22) und Rückführbahn (21) eine elektrische Verbindung bilden.

11. Potentiometereinrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Trägersockel (61) so ausgebildet ist, daß an seiner Stirnfläche ein verschiebliches Trägerteil (68) angebracht ist, mit dem die Schleifkontaktfeder (72) fest verbunden ist und daß mit dem bewegbaren Geräteteil (80) durch einen Mitnehmer (70) in Wirkverbindung steht.

12. Potentiometereinrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß an der Stirnseite des Trägersockels (61) eine Führungsschiene (66) befestigt ist, in der ein verschiebliches Trägerteil (68) gegen eine Rückstellfeder (64) beweglich angebracht ist und das verschiebliche Trägerteil (68) durch einen Mitnehmer (70) mit dem bewegbaren Geräteteil (80) in Wirkverbindung steht.

13. Potentiometereinrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Trägersockel langlochförmig ausgebildet und auf der Stirnseite die Widerstands- und/oder Schleiferkontaktanordnung angebracht ist.

14. Potentiometereinrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Trägersockel so ausgebildet ist, daß er gleichzeitig zur Durchführung des Druckmittels dient.