DE4234063C1

DE4234063C1 - Hydraulic cylinder electronic end-position damping system - senses piston position at ends of stroke using free-field, inductive, capacitive or cavity resonator detection, and varies hydraulic supply with controllable-cross=section choke

Info

Publication number: DE4234063C1
Application number: DE19924234063
Authority: DE
Inventors: Gerhard Dipl Ing Heyen
Original assignee: Vickers Systems GmbH
Current assignee: Vickers Systems GmbH
Priority date: 1992-10-09
Filing date: 1992-10-09
Publication date: 1994-03-10
Anticipated expiration: 2012-10-10

Abstract

The control unit (27) evaluates the signals respectively of the displacement recorders (29,35;43,47). A choke working in conjunction with the hydraulic supply of the piston is controlled by the control unit. The choke has a flow cross-section which is varied, depending on a control signal given by the control unit. The respective displacement recorders are located inside a cylinder (3) of the cylinder unit adjacent to one or both the inner chambers of the cylinder (3). They are positioned at an endface formed by an end wall (5,7) and/or at one or both end surfaces (41,45) of the piston (11) acted on by pressure. ADVANTAGE - Maintains high measurement and control accuracy, requiring smallest possible space and constructed simply and cost effectively.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur elek tronischen Endlagendämpfung einer hydraulischen Zy lindereinrichtung gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a device for elec tronic end position damping of a hydraulic Zy Lindereinrichtung according to the preamble of the claim 1.

Bei hydraulischen Zylindereinrichtungen, die einen bis zu einem oder beiden Endanschlägen des Zylin ders verfahrbaren Kolben aufweisen, wird häufig zur Vermeidung von Erschütterungen bei Anschlag des Kolbens an den Stirnseiten des Zylinders eine hydraulische Endlagendämpfung vorgesehen. Es ist vorgesehen, bei Annäherung des Kolbens an die End lage den Strömungswiderstand des mit dem Kolben zu sammenwirkenden Mediums zu verändern und entweder im Zufluß oder im Abfluß des Mediums eine Quer schnittsverengung herbeizuführen, um die kinetische Energie des Kolbens ganz oder teilweise abzubauen, bevor der mechanische Endanschlag erreicht ist. Problematisch ist, daß der Bereich der Endlagen dämpfung durch die mechanische Konstruktion der Zy lindereinrichtung fest vorgegeben und damit eine nachträgliche Optimierung nicht möglich ist. Dar über hinaus ist die Bedämpfungscharakteristik von der Viskosität des Mediums und der bewegten Masse abhängig und schließlich treten in der Bremsphase sogenannte Druckübersetzungen auf, die die Zylin dermechanik zusätzlich belasten.In hydraulic cylinder devices, the one up to one or both end stops of the Zylin have movable piston, is often used Avoidance of vibrations when the Piston on the end faces of the cylinder one hydraulic end position damping provided. It is provided when the piston approaches the end was the flow resistance of the piston interacting medium and either a cross in the inflow or outflow of the medium cut narrowing to bring the kinetic To completely or partially reduce the energy of the piston, before the mechanical limit stop is reached. The problem is that the area of the end positions damping through the mechanical construction of the Zy lindereinrichtung fixed and thus a subsequent optimization is not possible. Dar In addition, the damping characteristic of the viscosity of the medium and the moving mass dependent and finally occur in the braking phase so-called pressure translations, which the Zylin additional strain on the mechanics.

Bekannt ist es auch, die Bewegung des Kolbens im Bereich der Endlagen durch eine elektronische Ziel bremsung zu beeinflussen. Mit Hilfe eines Wegauf nehmers wird die tatsächliche Kolbenposition ermit telt und durch eine geeignete Steuereinrichtung der Querschnitt einer Drossel so variiert, daß die Be wegung des Kolbens im Bereich der Endlagen sanft abgebremst wird.It is also known to move the piston in the Range of end positions through an electronic target to affect braking. With the help of a way up the actual piston position is determined telt and by a suitable control device of Cross section of a choke varies so that the loading movement of the piston in the area of the end positions gently is braked.

So zeigt zum Beispiel die DE 37 08 989 A1 eine Steuervorrichtung für einen in einem doppelt wir kenden Zylinder verschiebbaren Kolben, bei dem die Kolbenposition innerhalb des Zylinders durch außer halb des Zylinders angeordnete Positionssensoren bestimmbar ist. Durch diese außen an der Zylinder einrichtung angeordneten Positionssensoren wird ein zusätzlicher Einbauraum benötigt, der den Einsatz dieser Zylindereinheit für Einsatzfälle aus schließt, indem gerade dieser zusätzliche Einbau raum nicht zur Verfügung steht. Zur Aktivierung der Positionssensoren sollen auf der Kolbenumfangsflä che Magnete angeordnet sein, die bei Erreichen des Kolbens der Sensorposition ein Signal auslösen. Da hier die Positionssensoren nicht unmittelbar auslö sen, sondern erst durch Beaufschlagung mit einem von dem an der Kolbenumfangsfläche angeordneten Ma gneten aufgebauten Magnetfeld, ist mit Meßfehlern zu rechnen, die ein genaues gewünschtes Endlagenab bremsen der Kolben nicht gewährleisten. Besteht darüber hinaus der Zylinder aus einem magnetischen Material, kann es durch magnetische Streuflüsse so gar zu Fehlschaltungen kommen.For example, DE 37 08 989 A1 shows one Control device for one in one double us kenden cylinder sliding piston, in which the Piston position within the cylinder by outside position sensors located half of the cylinder is determinable. Through this outside of the cylinder device arranged position is a additional installation space is required, the use this cylinder unit for applications closes by just this additional installation space is not available. To activate the Position sensors should be on the piston circumferential surface che magnets can be arranged when reaching the Trigger a signal at the piston of the sensor position. There here the position sensors are not triggered immediately sen, but only by applying one of the dimension arranged on the piston peripheral surface gneten built up magnetic field, is with measurement errors to calculate the exact desired end positions do not ensure braking of the pistons. Consists in addition, the cylinder made of a magnetic Material, it can by magnetic stray fluxes like this incorrect switching.

In der DE 29 08 583 A1 ist ebenfalls eine Zylinder einrichtung gezeigt, bei der die Stellung des Kol bens über außerhalb der Zylindereinrichtung ange ordnete Magnetfeldschalteinrichtungen bestimmbar ist.In DE 29 08 583 A1 there is also a cylinder device shown, in which the position of the col bens beyond the cylinder device ordered magnetic field switching devices can be determined is.

Weiterhin ist in der DE 38 18 068 C2 eine Zylinder einrichtung beschrieben, bei der die Position eines sich bewegenden Kolbens mittels auf der Außenseite des Zylinders angeordneten Sensoren erfolgt.Furthermore, DE 38 18 068 C2 is a cylinder device described in which the position of a moving piston means on the outside of the cylinder arranged sensors.

In der DE 34 16 661 A1 ist eine Zylindereinrichtung gezeigt, deren Kolben eine nach außerhalb des Zy linders geführte Verlängerung aufweist und an die ser ebenfalls, wie bereits aus den vorgenannten Druckschriften bekannt, magnetische Positionssenso ren angeordnet sind, die eine Stellung des Kolbens detektieren können.DE 34 16 661 A1 is a cylinder device shown, the pistons one outside the Zy linders led extension and to the ser also as already from the aforementioned Publications known, magnetic position sensor ren are arranged, the position of the piston can detect.

Damit treten hier die bereits oben erwähnten Nachteile auf.This means that the ones mentioned above occur here Disadvantages.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine Vorrich tung zur elektronischen Endlagendämpfung einer hydraulischen Zylindereinrichtung zu schaffen, die bei Einhaltung einer hohen Meß- und Steuergenauig keit unter Beanspruchung eines geringsten Einbauvo lumens einfach und kostengünstig aufgebaut ist.It is therefore an object of the invention, a Vorrich device for electronic end position damping hydraulic cylinder device to create the with high measurement and control accuracy with the lowest installation vo lumens is simple and inexpensive.

Die Erfindung wird mit Hilfe einer Vorrichtung der eingangs genannten Art mittels der im Anspruch 1 genannten Merkmale gelöst. Dadurch daß der bezie hungsweise die Wegaufnehmer innerhalb eines Zylin ders der Zylindereinrichtung nahe an einer oder beiden den Innenraum des Zylinders begrenzenden, jeweils von einer Abschlußwand gebildeten Stirn seite und/oder beiden druckbeaufschlagbaren Endflä chen des Kolbens angeordnet sind, können sehr ein fach aufgebaute kompakte Wegaufnehmer verwendet werden, die preiswert realisierbar sind. Mittels derartiger Wegaufnehmer ist es möglich, die zu er fassende Stellung des Kolbens innerhalb des Zylinders in einem weiten Bereich frei zu wählen. Der oder die Wegaufnehmer sind entlang der Bewegungsbahn des Kolbens anorden bar, so daß dessen Bewegung an vorgegebenen Stellen beeinflußbar ist. Insbesondere kann der Kolben an beliebigen Stellen innerhalb der Zylindereinrich tung abgebremst werden, sofern der mit der Zylin dereinrichtung zusammenwirkende Verbraucher dies erfordert.The invention is achieved with the aid of a device type mentioned at the beginning by means of claim 1 mentioned features solved. The fact that the the displacement transducers within a cylin ders the cylinder device close to one or both delimiting the interior of the cylinder, each formed by an end wall side and / or both pressurizable end faces Chen the piston are arranged can be very compact compact transducers used that can be realized inexpensively. Means such displacement transducer, it is possible to he grasping position of the piston within the cylinder in a wide Free choice of area. The displacement sensor (s) are arranged along the movement path of the piston bar, so that its movement at predetermined points can be influenced. In particular, the piston can anywhere within the cylinder device tion are braked, provided that with the Zylin cooperating consumers this required.

Besonders bevorzugt wird eine Vorrichtung, bei der die Wegaufnehmer die Stellung des Kolbens im Be reich der Endlagen erfaßt. Auf diese Weise kann der gesamte Arbeitsbereich der Zylindereinrichtung aus genutzt und dennoch vermieden werden, daß in den Endstellungen Erschütterungen durch abruptes Ab bremsen des Kolbens verursacht werden.A device in which the position transducer the position of the piston in the loading range of end positions. In this way, the entire working area of the cylinder device used and yet avoided that in the End positions shocks due to abrupt ab braking of the piston.

Besonders bevorzugt wird eine Ausführungsform der Vorrichtung, bei der der Wegaufnehmer als Freifeld- Wegaufnehmer ausgebildet ist, der eine berührungs lose Erfassung der Kolbenstellung ermöglicht. Eine derartige Vorrichtung zeichnet sich durch eine sehr störungsunanfällige Funktionsweise aus, die auch in einem weiten Rahmen durch Verschmutzungen nicht be einflußbar ist.An embodiment of the Device in which the displacement sensor acts as a free field Travel sensor is formed, which is a touch allows loose detection of the piston position. A such device is characterized by a very malfunction-free functioning, which also in a wide range due to contamination can be influenced.

Darüber hinaus wird eine Ausführungsform der Vor richtung besonders bevorzugt, die sich dadurch aus zeichnet, daß der bzw. die Wegaufnehmer eine Auswertungs schaltung aufweisen, die deren Ausgangssignale ver arbeiten. Damit ist eine sehr kompakte Realisierung der Vorrichtung möglich, so daß auch kleine Zylin dereinrichtungen problemlos mit einer derartigen elektronischen Endlagendämpfung versehen werden können.In addition, an embodiment of the front direction particularly preferred, which is characterized by records that the transducer or transducers an evaluation Have circuit that ver the output signals work. This is a very compact implementation the device possible, so that even small cylinders dereinrichtung easily with such electronic end position damping can.

Weitere Ausgestaltungen der Vorrichtung ergeben sich aus den übrigen Unteransprüchen.Further configurations of the device result from the other subclaims.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der Zeich nung näher erläutert.The invention is based on the drawing tion explained in more detail.

Es zeigen:Show it:

Fig. 1 einen stark schematisierten Längsschnitt durch eine Zylindereinrichtung und Fig. 1 shows a highly schematic longitudinal section through a cylinder device and

Fig. 2 die grafische Darstellung der Ausgangs signale einer elektronischen Endlagen dämpfung mit an beiden Enden vorgesehenen Wegaufnehmern im Vergleich zu einer End lagendämpfung herkömmlicher Art. Fig. 2 shows the graphical representation of the output signals of an electronic end position damping with displacement transducers provided at both ends in comparison to an end position damping of a conventional type.

Fig. 1 zeigt einen schematisierten Längsschnitt durch eine Zylindereinrichtung 1 mit einem Zylinder 3, der an seinen beiden Stirnseiten Abschlußwände 5 und 7 aufweist. Im Inneren des Zylinders 3 ist ein an einer Kolbenstange 9 geführter Kolben 11 vorge sehen, der an der Berührungsfläche mit der Innen seite des Zylinders 3 geeignete Dichtungseinrich tungen 13 - beispielsweise O-Ringe - aufweist. Die Kolbenstange 9 ist bei dem hier dargestellten Aus führungsbeispiel durch die rechte Abschlußwand 7 hindurchgeführt und kann mit ihrem rechten Ende auf geeignete Weise mit einem von der Zylindereinrich tung 1 angetriebenen Arbeitsmittel gekoppelt sein. Fig. 1 shows a schematic longitudinal section through a cylinder device 1 with a cylinder 3 , which has end walls 5 and 7 on its two end faces. Inside the cylinder 3 , a piston 11 guided on a piston rod 9 is provided which, on the contact surface with the inside of the cylinder 3, has suitable sealing means 13 , for example O-rings. The piston rod 9 is in the exemplary embodiment shown here passed through the right end wall 7 and can be coupled with its right end in a suitable manner with a device driven by the cylinder device 1 .

Durch den Kolben 11 wird der Innenraum des Zylin ders 3 in zwei Bereiche unterteilt, die mit ge eigneten, hier lediglich angedeuteten Leitungen 15 und 17 mit einer Hydraulikeinrichtung verbunden sind.By the piston 11 , the interior of the cylinder 3 is divided into two areas, which are connected with ge suitable, only indicated lines 15 and 17 with a hydraulic device.

In der linken Leitung 15 ist eine erste Drossel 19 angedeutet, während in der rechten Leitung 17 eine zweite Drossel 21 vorgesehen ist. Die Drosseln sind über geeignete, hier lediglich angedeutete Steuer leitungen 23 beziehungsweise 25 mit einer Steuereinheit 27 verbunden.A first throttle 19 is indicated in the left line 15 , while a second throttle 21 is provided in the right line 17 . The chokes are connected to a control unit 27 via suitable control lines 23 and 25 , which are only indicated here.

In der linken Abschlußwand 5 des Zylinders 3 ist ein erster Wegaufnehmer 29 vorgesehen, der über ge eignete, hier lediglich angedeutete Anschlußleitun gen 31 mit einer ersten Anschlußklemme 33 der Steuereinheit 27 verbunden ist. Entsprechend ist in der rechten Abschlußwand 7 des Zylinders 3 ein zweiter Wegaufnehmer 35 vorgesehen, der über ge eignete Anschlußleitungen 37 mit einer zweiten An schlußklemme 39 der Steuereinheit 27 verbunden ist. In the left end wall 5 of the cylinder 3 , a first position transducer 29 is provided, which is connected to a first connection terminal 33 of the control unit 27 via suitable, only indicated connection lines 31 here. Accordingly, a second displacement transducer 35 is provided in the right end wall 7 of the cylinder 3 , which is connected via ge suitable connecting lines 37 to a second terminal 39 of the control unit 27 .

In Fig. 1 ist angedeutet, daß die linke Stirnflä che 41 des Kolbens 11 ebenfalls mit einem Wegauf nehmer 43 versehen sein kann, der über ein geeigne tes hier nicht dargestelltes Anschlußkabel an ent sprechende Anschlußklemmen der Steuereinheit 27 an geschlossen sein kann.In Fig. 1 it is indicated that the left Stirnflä surface 41 of the piston 11 can also be provided with a Wegauf subscriber 43 , which can be closed via a suitable cable (not shown here) to appropriate terminals of the control unit 27 .

Darüber hinaus kann in der rechten Begrenzungsflä che des Kolbens 11, die eine zwischen der Innenflä che des Zylinders 3 und der Außenfläche der Kolben stange 9 liegende Ringfläche 45 darstellt, ein Weg aufnehmer 47 vorgesehen werden, der seinerseits über geeignete, hier nicht dargestellte Anschluß leitungen mit einer Anschlußklemme der Steuerein heit 27 verbunden sein kann.In addition, a path sensor 47 can be provided in the right limiting surface of the piston 11 , which represents a rod between the inner surface of the cylinder 3 and the outer surface of the piston 9 , ring surface 45 , which in turn has suitable connection lines, not shown here can be connected to a terminal of the control unit 27 .

Zur Funktion der elektronischen Endlagendämpfung ist folgendes festzuhalten:For the function of the electronic end position damping the following should be noted:

Im Betrieb der Zylindereinrichtung 1 wird der Kol ben 11 durch Zufuhr von Hydraulikflüssigkeit durch die erste Leitung 15 von rechts nach links bewegt, während Hydraulikflüssigkeit dabei durch die zweite Leitung 17 verdrängt wird. Bei einer entgegenge setzten Bewegung des Kolbens 11 dient die zweite Leitung 17 als Zufuhrleitung und die erste Leitung 15 als Ableitung. Um zu vermeiden, daß der Kolben 11 abrupt an den Abschlußwänden 15 oder 7 anschlägt und zum Stillstand kommt ist vorgesehen, durch die Wegaufnehmer eine Annäherung des Kolbens 11 an die linke Abschlußwand 5 beziehungsweise an die rechte Abschlußwand 7 zu erfassen.In operation of the cylinder device 1 , the piston 11 is moved from right to left by supplying hydraulic fluid through the first line 15 , while hydraulic fluid is displaced through the second line 17 . In an opposite movement of the piston 11 , the second line 17 serves as a supply line and the first line 15 as a derivative. In order to avoid that the piston 11 abuts abruptly on the end walls 15 or 7 and comes to a standstill, provision is made for the displacement transducers to detect an approach of the piston 11 to the left end wall 5 or to the right end wall 7 .

Dazu bedarf es grundsätzlich lediglich eines einzi gen Wegaufnehmers auf der linken beziehungsweise rechten Seite der Zylindereinrichtung 1. Dieser kann, um eine besonders kompakte Bauweise zu ge währleisten, einstückig ausgebildet sein. Es bedarf in diesem Fall keines auf der gegenüberliegenden Seite vorgesehen weiteren Elements des Wegaufneh mers. Beispielsweise können in den Abschlußwänden 5 und 7 die Wegaufnehmer 29 und 35 vorgesehen sein, die als Freifeld-Wegaufnehmer ausgebildet sind.This basically requires only a single displacement transducer on the left or right side of the cylinder device 1 . In order to ensure a particularly compact design, this can be formed in one piece. In this case, there is no need for any other element of the displacement sensor provided on the opposite side. For example, the displacement transducers 29 and 35 , which are designed as free-field displacement transducers, can be provided in the end walls 5 and 7 .

Diese Wegaufnehmer erfassen eine Annäherung des Kolbens an die Abschlußwand, ohne daß irgendwelche Sende- und/oder Empfangseinrichtungen auf der ge genüberliegenden Kolbenoberfläche vorgesehen sind. Verwendbar sind auch Wegaufnehmer, die die Kolben stellung induktiv oder kapazitiv erfassen. Überdies haben sich als Hohlraumresonatoren ausgebildete Wegaufnehmer bewährt.These displacement sensors record an approximation of the Piston to the end wall without any Sending and / or receiving devices on the ge opposite piston surface are provided. Displacement sensors can also be used, which are the pistons Detect position inductively or capacitively. Moreover have been trained as cavity resonators Proven displacement sensor.

Anstelle der auf der Innenfläche der Abschlußwände 5 beziehungsweise 7 vorgesehenen Wegaufnehmer 29 beziehungsweise 35 können an den entsprechenden Oberflächen des Kolbens 11, also auf der linken Stirnfläche 41 beziehungsweise auf der rechten Ringfläche 45, Wegaufnehmer 43 beziehungsweise 47 vorgesehen werden, die entsprechend den an den Ab schlußwänden vorgesehenen Wegaufnehmern ausgebildet sein können. Instead of the displacement transducers 29 and 35 provided on the inner surface of the end walls 5 and 7, displacement transducers 43 and 47 can be provided on the corresponding surfaces of the piston 11 , i.e. on the left end face 41 and on the right annular surface 45 , respectively, which correspond to end walls provided transducers can be formed.

Im Zusammenhang mit der hier beschriebenen Erfindung wird mit Endlage jede Stellung des Kolbens ange sprochen, in der das angeschlossene Arbeitsmittel seine Endstellung erreicht hat.In connection with the invention described here every position of the piston is indicated with the end position spoke in which the connected work equipment has reached its end position.

Allgemein gilt, daß die Anzahl der Wegaufnehmer da durch reduziert werden kann, wenn lediglich die An näherung des Kolbens 11 an eine der Abschlußwände 5 oder 7 beziehungsweise an eine einzige vorbestimmte Stellung erfaßt werden soll.In general, the number of displacement transducers can be reduced if only the approach of the piston 11 to one of the end walls 5 or 7 or to a single predetermined position is to be detected.

Die Bewegungsgeschwindigkeit beziehungsweise Annä herungsgeschwindigkeit des Kolbens 11 an die Ab schlußwände 5 wird also durch die Wegaufnehmer erfaßt. Diese ge ben daraufhin über ihre Anschlußleitungen ein Aus gangssignal an die Steuereinheit 27 ab, die die Si gnale der Wegaufnehmer verarbeitet und in Steuer signale umsetzt, die über die Steuerleitungen 23 und/oder 25 an die Drosseln 19 und/oder 21 weiter geleitet werden. Die Drosseln sind so ausgebildet, daß der von ihnen freigegebene Leitungsquerschnitt durch ein Steuersignal der Steuereinheit 27 verän derbar ist. Wenn also der Kolben 11 sich beispiels weise der linken Abschlußwand 5 annähert, kann Zu fuhr durch die in diesem Fall als Zufuhrleitung dienende zweite Leitung 17 durch die dort vorgese hene Drossel 21 abgeriegelt werden. Je nach Ausge staltung der elektronischen Endlagendämpfung kann gleichzeitig mit der Drossel 21 auch die in der in diesem Funktionszustand als Abflußleitung dienenden Leitung 15 vorgesehenen Drossel 19 so angesteuert werden, daß deren Durchflußquerschnitt reduziert wird. Es sind auch beliebige Kombinationen der An steuerung der beiden Drosseln möglich, das heißt, es genügt, gegebenenfalls jeweils nur eine der bei den Drosseln anzusteuern.The speed of movement or approach speed of the piston 11 to the end walls 5 is thus detected by the displacement transducer. These then ge via their connecting lines from an output signal to the control unit 27 , which processes the signals from the transducers and converts them into control signals which are passed on to the chokes 19 and / or 21 via the control lines 23 and / or 25 . The chokes are designed so that the line cross-section released by them can be changed by a control signal from the control unit 27 . Thus, if the piston 11 approaches the left end wall 5 , for example, can be shut off by the second line 17 serving in this case as a supply line by the choke 21 provided there. Depending on the configuration of the electronic end position damping, the throttle 19 provided in the line 15 serving as drain line in this functional state can also be controlled with the throttle 21 in such a way that its flow cross section is reduced. Any combinations of the control of the two chokes are also possible, that is to say it is sufficient to control only one of the chokes in each case.

Das Ausgangssignal des Wegaufnehmers 29 ändert sich bei Annäherung des Kolbens 11, so daß in Abhängig keit von der Kolbenstellung der Querschnitt der Drosseln 19 und 21 variiert werden kann. Auf diese Weise kann das Bremsverhalten des Kolbens an die jeweiligen Anwendungsfälle der Zylindereinrichtung beziehungsweise der an die Kolbenstange 9 ange schlossenen Arbeitseinrichtung angepaßt werden.The output signal of the displacement sensor 29 changes when the piston 11 approaches, so that the cross section of the throttles 19 and 21 can be varied as a function of the piston position. In this way, the braking behavior of the piston can be adapted to the respective applications of the cylinder device or the working device connected to the piston rod 9 .

Auch nach Montage und Fertigstellung der Zylinder einrichtung 1 ist eine Änderung des Abbremsverhal tens des Kolbens 11 innerhalb des Zylinders 3 noch möglich, weil die Steuereinheit 27 50 ausgelegt werden kann, daß die auf den Steuerleitungen 23 und 25 abgegebenen Steuersignale an den jeweiligen Ver wendungsfall anpaßbar sind. Somit ist die elek tronische Endlagendämpfung der hier beschriebenen Art sehr flexibel einsetzbar.Even after assembly and completion of the cylinder device 1 , a change in the Abbremsverhal tens of the piston 11 within the cylinder 3 is still possible because the control unit 27 50 can be designed so that the control signals emitted on the control lines 23 and 25 can be adapted to the respective use case are. Thus, the electronic end position damping of the type described here can be used very flexibly.

Besonders vorteilhaft ist es, daß außerhalb der Meßbereiche der Wegaufnehmer der Kolben 11 unbeein flußt über die Leitungen 17 und 15 ansteuerbar und damit besonders rasch in die Nähe der Endstellungen bringbar ist. Erst im Meßbereich der Wegaufnehmer werden von diesen Ausgangssignale über die zugehö rigen Anschlußleitungen an die Anschlußklemmen der Steuereinheit 27 abgegeben, so daß erst dann eine Beeinflussung der Bewegung des Kolbens erfolgt. Es hat sich dabei herausgestellt, daß die Ausgangssi gnale der erfindungsgemäßen Wegaufnehmer - wie unten anhand von Fig. 2 erläutert - gegenüber herkömm lichen Endlagendämpfungen eine sehr viel größere Änderung der Amplitude des Ausgangssignals zeigen, so daß häufig auf eine Verstärkung der Ausgangssi gnale der Wegaufnehmer verzichtet werden kann. Dies ermöglicht eine kostengünstige Realisierung der Steuereinheit 27.It is particularly advantageous that outside of the measuring ranges of the displacement transducers the pistons 11 can be controlled via the lines 17 and 15 and can thus be brought particularly quickly into the vicinity of the end positions. Only in the measuring range of the displacement transducers are output from these output signals via the associated connecting lines to the connecting terminals of the control unit 27 , so that the movement of the piston is influenced only then. It has been found that the output signals of the displacement transducer according to the invention - as explained below with reference to FIG. 2 - show a much larger change in the amplitude of the output signal compared to conventional end position attenuations, so that often the amplification of the output signals of the displacement transducer is dispensed with can be. This enables the control unit 27 to be implemented inexpensively.

Es kann überdies vorgesehen werden, daß unmittelbar mit den Wegaufnehmern 29, 35, 43 und 47 Auswer tungsschaltungen kombiniert werden, die die Aus gangssignale der Wegaufnehmer verarbeiten und ent sprechend aufgearbeitete Signale an die Steuerein heit 27 weiterleiten. Diese kann daher in verein fachter Form realisiert werden, so daß auch hier eine Miniaturisierung der Schaltung und weitere Ko stenreduktion möglich ist. Es ist dabei denkbar mehr als einem der Wegaufnehmer eine gemeinsame Auswertungsschaltung zuzuordnen, um Bauteile ein zusparen und damit eine weitere Miniaturisierung der Vorrichtung zur elektronischen Endlagendämpfung zu realisieren.It can also be provided that evaluation circuits are combined directly with the displacement transducers 29 , 35 , 43 and 47 , which process the output signals from the displacement transducers and forward processed signals accordingly to the control unit 27 . This can therefore be realized in simplified form, so that miniaturization of the circuit and further cost reduction is possible here too. It is conceivable to assign more than one of the displacement transducers to a common evaluation circuit in order to save on components and thus implement a further miniaturization of the device for electronic end position damping.

Es zeigt sich überdies, daß ein einfacher Aufbau der Zylindereinrichtung 1 möglich ist: Sofern aus schließlich in den Abschlußwänden 5 und 7 Wegauf nehmer 29 beziehungsweise 35 vorgesehen sind, be darf es keinerlei Anpassung des Kolbens 11 bezie hungsweise der Kolbenstange 9 an die so realisier bare Endlagendämpfung, so daß eine einfache Nachrü stung bestehender Zylindereinrichtungen möglich ist, wobei die Einheit aus Kolben und Kolbenstange unverändert übernommen werden kann. Sofern außer halb des Zylinders 3 angeordnete Wegaufnehmer 49 in der Nähe der Abschlußwände angeordnet werden, kann die gesamte Zylindereinrichtung 1 unverändert über nommen werden, das heißt, ohne weiteres mit einer elektronischen Endlagendämpfung nachgerüstet wer den.It also shows that a simple structure of the cylinder device 1 is possible: provided that finally in the end walls 5 and 7 Wegauf participants 29 and 35 are provided, it must be no adjustment of the piston 11 or the piston rod 9 to the so realizable bare End position damping, so that a simple retrofit existing cylinder devices is possible, the unit consisting of piston and piston rod can be taken over unchanged. Unless half of the cylinder 3 arranged transducers 49 are arranged in the vicinity of the end walls, the entire cylinder device 1 can be taken over unchanged, that is, easily upgraded with an electronic end position damping who the.

Anhand von Fig. 2 soll das Grundprinzip der elek tronischen Endlagendämpfung näher erläutert werden, wobei in dem unteren Diagramm - in Fig. 2a - die Si gnalamplituden SA der Wegaufnehmer 29 und 35 über der Länge L der Zylindereinrichtung 1 aufgetragen ist. Zum Vergleich ist in dem darüberliegenden obe ren Diagramm - Fig. 2b - das Ausgangssignal eines sich über die gesamte Länge der Zylindereinrichtung 1 erstreckenden Wegaufnehmers dargestellt. . On the basis of Figure 2, the basic principle is to the elec tronic cushioning are explained in detail, in the lower diagram -. The Si gnalamplituden SA is the position transducer applied to the length L of the cylinder device 1 29 and 35 - in Figure 2a. For comparison, the above-mentioned diagram - FIG. 2b - shows the output signal of a displacement sensor extending over the entire length of the cylinder device 1 .

Durch zwei Doppelpfeile links und rechts im Endbe reich der Diagramme ist der Bereich der Endlagen dämpfung eingezeichnet. Der Bereich der Endlagen dämpfung ED am linken Ende ZEL des Zylinders 3 ist durch zwei Pfeile angedeutet ebenso der Bereich der Endlagendämpfung ED am rechten Ende ZER des Zylin ders 3. Außerhalb dieser Dämpfungsbereiche findet keine Beeinflussung der Bewegung des Kolbens 11 in nerhalb des Zylinders 3 statt, das heißt, die Steuereinheit 27 beeinflußt in diesem Funktionsbe reich die Drosseln 19 und 21 nicht.The area of the end position damping is shown by two double arrows on the left and right in the end area of the diagrams. The area of the end position damping ED at the left end ZEL of the cylinder 3 is indicated by two arrows as well as the area of the end position damping ED at the right end ZER of the cylinder 3 . Outside of these damping ranges, there is no influence on the movement of the piston 11 within the cylinder 3 , that is, the control unit 27 influences the throttles 19 and 21 in this functional area.

Sobald sich beispielsweise der Kolben 11 bei einer Bewegung von rechts nach links innerhalb des Zylin ders 3 dem linken Bereich ZEL der Endlagendämpfung nähert, steigt die Signalamplitude des linken Weg aufnehmers 29 rasch an, bis der Kolben 11 an der linken Abschlußwand 5 zum Stillstand kommt. Aus dem unteren Diagramm ist ersichtlich, daß die Signalam plitude des rechten Wegaufnehmers 35 in der rechten Abschlußwand 7 entsprechend bei einer Annäherung des Kolbens 11 an die rechte Abschlußwand 7 an steigt. Der Amplitudenhub ist mit AH gekennzeich net.As soon as, for example, the piston 11 approaches the left region ZEL of the end position damping during a movement from right to left within the cylinder 3 , the signal amplitude of the left displacement sensor 29 increases rapidly until the piston 11 on the left end wall 5 comes to a standstill. From the lower diagram it can be seen that the Signalam plitude of the right transducer 35 in the right end wall 7 increases accordingly when the piston 11 approaches the right end wall 7 . The amplitude swing is marked with AH.

Im Gegensatz dazu steigt gemäß der Darstellung im Diagramm 2b das Ausgangssignal SA eines sich über die gesamte Länge der Zylindereinrichtung 1 er streckenden Wegaufnehmers mehr oder weniger linear bei einer Bewegung des Kolbens 11 von der linken Abschlußwand 5 bis zur rechten Abschlußwand 7 an. In einem ersten Bereich der Endlagendämpfung ED nahe der linken Abschlußwand beziehungsweise dem linken Ende des Zylinders ZEL ändert sich die Si gnalamplitude des Wegaufnehmers nur innerhalb eines sehr kleinen Amplitudenbereichs AHL. Entsprechend klein ist der Amplitudenhub AHR am Ausgang eines durchgehenden Wegaufnehmers, wenn sich der Kolben 11 der rechten Abschlußwand 7 nähert, die dem rech ten Zylinderende ZER entspricht. Es ist angesichts des relativ kleinen Amplitudenhubs AHR be ziehungsweise AHL ohne weiteres ersichtlich, daß ein Wegaufnehmer, der über die gesamte Bewegungs bahn des Kolbens ein Ausgangssignal liefern soll, nur unter hohem technischem Aufwand realisierbar ist, damit eine exakte Auswertung des sich nur in einem kleinen Amplitudenbereich ändernden Ausgangs signals möglich ist. Daher sind derartige aus dem Stand der Technik bekannte Wegaufnehmer sehr teuer realisierbar.In contrast to this, as shown in diagram 2 b, the output signal SA of a displacement transducer extending over the entire length of the cylinder device 1 increases more or less linearly when the piston 11 moves from the left end wall 5 to the right end wall 7 . In a first region of the end position damping ED near the left end wall or the left end of the cylinder ZEL, the signal amplitude of the displacement sensor changes only within a very small amplitude range AHL. The amplitude swing AHR at the output of a continuous displacement transducer is correspondingly small when the piston 11 approaches the right end wall 7 , which corresponds to the right cylinder end ZER. In view of the relatively small amplitude shift AHR or AHL, it is readily apparent that a displacement transducer, which is to provide an output signal over the entire movement path of the piston, can only be realized with great technical effort, so that an exact evaluation of the result can only be achieved in a small amount Amplitude range changing output signal is possible. Such displacement transducers known from the prior art are therefore very expensive to implement.

Demgegenüber können die Wegaufnehmer der Zylinder einrichtung 1 gemäß Fig. 1 auch eine hohe Nicht- Linearität im Ausgangssignal zeigen. Es hier ohne weiteres, insbesondere angesichts des großen Ampli tudenhubs AH im Ausgangssignal eine einfache elek tronische Kompensation möglich. Auf diese Weise können relativ preiswerte Wegaufnehmer eingesetzt werden, ohne daß die Genauigkeit der Steuerung des Bremsverhaltens des Kolbens nachteilig beeinflußt wird. In contrast, the displacement transducer of the cylinder device 1 according to FIG. 1 can also show a high non-linearity in the output signal. It is easily possible here, particularly in view of the large amplitude stroke AH in the output signal, to make electronic compensation possible. In this way, relatively inexpensive displacement sensors can be used without the accuracy of the control of the braking behavior of the piston being adversely affected.

Insgesamt ist sichergestellt, daß der oder die Weg aufnehmer die Stellung des Kolbens lediglich in ei nem eng definierten, kleinen Wegbereich erfassen und einen an einen Anwendungsfall angepaßten Brems vorgang innerhalb des definierten Wegbereichs si cherstellen. Die Verzögerung des Kolbens 11 ist auch noch nach Fertigstellung der Zylindereinrich tung 1 beeinflußbar, so daß die hier beschriebene Endlagendämpfung in vielen verschiedenen Einsatzbe reichen Verwendung finden kann.Overall, it is ensured that the displacement sensor (s) only register the position of the piston in a narrowly defined, small displacement range and ensure a braking process adapted to an application within the defined displacement range. The delay of the piston 11 can also be influenced after completion of the cylinder device 1 , so that the end position damping described here can be used in many different applications.

Claims

1.Device for electronic end position damping of a hydraulic cylinder device with at least one position sensor of a piston of the cylinder device in a narrowly defined path area and a sensor that evaluates the signals of the sensor or sensors and with a control unit that can be controlled by the control unit, with the hydraulic supply of the Piston cooperating throttle, which has a flow cross-section that can be changed as a function of a control signal output by the control unit, characterized in that the displacement transducer (s) ( 29 , 35 ; 43 , 47 ) within a cylinder ( 3 ) is close to the cylinder device one or both of the interior of the cylinder ( 3 ) delimiting, each of an end wall ( 5 , 7 ) formed end face and / or on one or both pressurizable end faces ( 41 , 45 ) of the piston ( 11 ) are arranged.

2. Apparatus according to claim 1, characterized in that the or the transducers ( 29 , 35 ; 43 , 47 ) detect the position of the piston ( 11 ) near its end positions or near the end positions of a working medium, which with the end of a the piston connected piston rod ( 9 ) is coupled.

3. Device according to claim 1 or 2, characterized in that the relation or the displacement transducers ( 29 , 35 ; 43 , 47 ) are designed as free-field displacement transducers.

4. Device according to one of claims 1 to 3, characterized in that the relation or the position transducers ( 29 , 35 ; 43 , 47 ) detect the position of the piston ( 11 ) inductively or capacitively.

5. Device according to one of claims 1 to 4, characterized in that the relation or the displacement transducers ( 29 , 35 ; 43 , 47 ) are designed as a cavity resonator.

6. Device according to one of claims 1 to 5, characterized in that the relation or the transducers ( 29 , 35 ; 43 , 47 ) have an evaluation circuit processing their output signals, which is connected to the control unit ( 27 ).

7. Device according to one of claims 1 to 6, characterized in that the relation or the displacement transducers ( 29 , 35 ; 43 , 47 ) are integrally formed.