DE602005004621T2

DE602005004621T2 - Messsensor

Info

Publication number: DE602005004621T2
Application number: DE602005004621T
Authority: DE
Inventors: Jan Linden; Magnus Pada
Original assignee: Wartsila Finland Oy
Current assignee: Wartsila Finland Oy
Priority date: 2004-12-09
Filing date: 2005-11-15
Publication date: 2009-02-05
Anticipated expiration: 2025-11-16
Also published as: FI20041589A0; WO2006061455A1; EP1819987B1; EP1819987A1; US20090235741A1; ATE385310T1; ES2301081T3; US7730798B2; FI20041589A; DE602005004621D1; FI118239B

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Messsensor, wie er im Oberbegriff von Anspruch 1 beschrieben ist, wobei der Sensor ein langgestrecktes Sensorteil aufweist, an dessen erstem Ende der elektrische Anschluss des Sensorteils platziert ist, und an dessen zweitem Ende das Sensorende des Sensorteils platziert ist, wobei der Messsensor ein erstes Buchsenteil aufweist, das um das Sensorteil angeordnet ist, um den Messsensor an das Objekt festzulegen, das das Messziel umfasst, sowie zum Unterstützen des Sensorteils.
Die Durchführung einer Überwachung und Steuerung des Betriebes in einer modernen Hubkolbenmaschine erfordert insbesondere eine Anzahl von Messsensoren, die in der Maschine angeordnet sind. Oft variiert der Abstand zwischen dem Befestigungspunkt und dem Messpunkt, da die Anwendungsplatzierungen des Messsensors unterschiedlich sind. Es wäre natürlich vorteilhaft, wenn die Sensoren extern ungeachtet des zu vermessenden Objekts so gleichartig wie möglich konstruiert werden könnten. An den verschiedenen Messstellen einer Maschine liegen jedoch oft Unterschiede im Abstand zwischen dem Befestigungspunkt des Sensors und dem Messpunkt vor, wobei ferner der Abstand des Sensors selbst zu dem zu vermessenden Punkt unterschiedlich sein kann. Überdies kann es sein, dass dieser Abstand während des Betriebs eingestellt werden muss.
Eine Befestigung für einen berührungslosen Sensor, der eine Einstellung der Sensorposition erlaubt, ist aus der US-4,632,351 bekannt.
Aufgabe der Erfindung ist es, einen Messsensor zu produzieren, mittels dem der Abstand zwischen dem Befestigungspunkt des Sensors und dem Messpunkt einstellbar ist und leicht und exakt gewählt werden kann, und bei dem auch der gesetzte Abstand in einer Umgebung mit erhöhten Anforderungen unverändert bleibt.
Die Aufgaben der Erfindung werden im Wesentlichen durch den Gegenstand gemäß dem beigefügten Anspruch 1 gelöst und insbesondere gemäß den anderen Ansprüchen.
Der Messsensor gemäß der Erfindung umfasst einen langgestreckten Sensorteil, an dessen erstem Ende der elektrische Anschluss des Sensorteils platziert ist, und an dessen zweitem Ende das Sensorende des Sensorteils platziert ist. Der Messsensor umfasst einen ersten Buchsenteil, der um einen Sensorteil angeordnet ist, um einen Messsensor an das zu vermessende Objekt zu befestigen und zum Unterstützen des Sensorteils. Ein charakteristisches Merkmal der Erfindung liegt darin, dass der Messsensor ein zweites Buchsenteil umfasst, das drehbar innerhalb des ersten Buchsenteils angeordnet ist, und dass das Sensorteil ein äußeres Schraubengewinde und das zweite Buchsenteil ein Innenschraubengewinde aufweisen, wobei das Außengewinde des Sensorteils und das Innengewinde des zweiten Buchsenteils miteinander so in Verbindung sind, dass das Sensorteil in der Richtung seiner Längsachse in Bezug auf das erste und das zweite Buchsenteil bewegt wird, wenn das Buchsenteil relativ zu dem Sensorteil gedreht wird. Die Position des Sensorteils kann somit eingestellt werden, ohne das Sensorteil selbst zu drehen.
In größerem Detail weist der Messsensor gemäß einer bevorzugten Ausführungsform das zweite Buchsenteil so auf, dass es sich zu einer ersten Richtung innerhalb eines ersten Buchsenteils erstreckt, wobei das zweite Buchsenteil drehbar in Verbindung mit dem ersten Buchsenteil angeordnet ist, und der Messsensor ein drittes Buchsenteil aufweist, das sich in einer anderen Richtung innerhalb des ersten Buchsenteils erstreckt, wobei das dritte Buchsenteil drehbar innerhalb des ersten Buchsenteils angeordnet ist. Das zweite und dritte Buchsenteil sind in dem Messsensor leistungsübertragend miteinander verbunden, so dass das zweite Buchsenteil gedreht wird, wenn sich das dritte Buchsenteil dreht, und dass das Sensorteil ein Außengewinde und das zweite Buchsenteil ein Innengewinde aufweisen, wobei das Außengewinde des Sensorteils und das Innengewinde des zweiten Buchsenteils zueinander im Eingriff stehen.
Der Messsensor weist zusätzlich eine Riegelnut auf, die auf dem Außengewinde des Sensorteils auf der Seite des ersten Endes des Sensorteils des ersten Buchsenteils an geordnet ist. Das zweite Buchsenteil ist vollständig innerhalb des ersten Buchsenteils angeordnet und mittels einer Riegelnut gesperrt, die axial als Sperrteil fungiert.
Entweder das zweite oder das dritte Buchsenteil weist mindestens eine Vertiefung und das andere eine in die Vertiefung einpassende Erhöhung auf, wodurch der Anschluss der Leistungsübertragung realisiert ist. Die Länge der Vertiefung in der Axialrichtung des Messsensors ist länger als die Axiallänge der dazu entsprechenden Erhöhung, wobei während der Installation das Festziehen der Verschlussschrauben das zweite und das dritte Buchsenteil in das erste Buchsenteil schiebt und dabei die Teile des Messsensors zueinander festgelegt werden.
Im Folgenden wird die Erfindung exemplarisch und mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben, in denen
1 eine erfindungsgemäße Ausführungsform im Querschnitt zeigt,
2 die Ausführungsform aus 1 in demontierter Form zeigt und
3 eine weitere erfindungsgemäße Ausführungsform veranschaulicht.
Die 1 und 2 zeigen eine Ausführungsform des Messsensors 1 gemäß der Erfindung. Er besteht aus einem Sensorteil 3, welches Teil hauptsächlich ein zylindrisches Stück in langgestreckter Form ist. Das erste Ende 3.1 des Sensorteils umfasst seinen elektrischen Anschluss 3.2, an dem das daran festgelegte Kabel angeschlossen ist. Der Sensor des Sensorteils ist demgemäß in dem anderen Ende platziert, d. h. dem Sensorende 3.3. Das Sensorteil kann auch mit verschiedenen Typen von Sensoren in Abhängigkeit der jeweiligen Anwendung versehen sein. Der Messsensor weist ein erstes Buchsenteil 2 auf, mittels dem das Messteil 3 des Messsensors 1 unterstützt wird und durch das der Messsensor überdies an dem zu vermessenden Objekt festgelegt ist. Das Buchsenteil 2 umfasst ein erstes Ende 2.1 und ein zweites Ende 2.2. Das erste Ende 2.1 ist mit einem Außengewinde 2.3 zum Festlegen des ersten Buchsenteils an das zu ver messende Objekt versehen, wohingegen das zweite Ende 2.2 als eine hexagonale Schraubenmutter für eine einfache Befestigung ausgebildet ist.
Innerhalb des ersten Buchsenteils 2 ist ein zweites Buchsenteil 4 frei rotierbar um dessen Langsachse angeordnet. Das zweite Buchsenteil weist einen Kranz auf, der das zweite Buchsenteil davon abhält, vollständig durch das erste Buchsenteil 2 bewegt zu werden. Der Kranz ist an der Seite des ersten Endes 2.1 des ersten Buchsenteils angeordnet. Das zweite Buchsenteil 4 ist mit einem Innengewinde 4.1 versehen, dessen Zweck im Folgenden beschrieben wird. Das Sensorteil 3 des Messsensors 1 ist mit einem Außengewinde 3.3 entsprechend dem Innengewinde 4.1 des zweiten Buchsenteils versehen. Dadurch kann das Sensorteil 3 in das Gewinde 4.1 des zweiten Buchsenteils 4 eingeschraubt werden, wodurch das Sensorteil durch das erste Buchsenteil über das zweite Buchsenteil unterstützt wird. Gemäß der Grundidee der Erfindung wird das Sensorteil in der Richtung der Längsachse in Bezug auf das erste und das zweite Buchsenteil bewegt, wenn das Sensorteil von einer Rotation abgehalten und das zweite Buchsenteil 4 gedreht wird. Damit kann die Position des Sensorteils des Messsensors in Bezug auf das zu vermessende Objekt und ebenso der Befestigungspunkt des Messsensors auf einfache Weise eingestellt werden, derart, dass das zweite Buchsenteil gedreht wird. Diese Lösung hält das Sensorteil 3 von einer Rotation ab, wodurch auch ein Verdrehen des Kabels nicht auftritt. Damit wird auch ein Entfernen des Kabels nicht erforderlich, was nötig wäre, wenn das Kabel beim Installieren oder Einstellen des Sensors mitgedreht würde.
Zum Rotieren des zweiten Buchsenteils 4 wird gemäß den Ausführungsformen in den Figuren ein drittes Buchsenteil 5 drehbar innerhalb des ersten Buchsenteils angeordnet. Das dritte Buchsenteil umfasst auch einen Kranz, der das dritte Buchsenteil davon abhält, vollständig durch das erste Buchsenteil 2 bewegt zu werden. Der Kranz ist auf der Seite des zweiten Endes 2.1 des ersten Buchsenteils platziert. Das zweite und dritte Buchsenteil sind zueinander in Anschlussverbindung, so dass das Drehen des dritten Buchsenteils auch das zweite Buchsenteil zu einer Rotation veranlasst. Wenn demzufolge der Messsensor installiert wird, kann der Messsensor beispielsweise durch eine in einer Wand gefertigte Öffnung bewegt werden, ohne dass ein Zugang zum Messsensor auf der anderen Seite der Wand erforderlich wäre.
2 veranschaulicht u. a., wie das zweite Buchsenteil 4 mit zwei Vertiefungen 4.1 auf dem Außenumfang unter Bildung dessen zweiten Endes versehen ist. Das dritte Buchsenteil ist dementsprechend mit Erhöhungen 5.1 versehen, die in den Vertiefungen 4.1 platzierbar sind. Wenn das zweite und dritte Buchsenteil innerhalb des ersten Buchsenteils installiert werden, werden die Erhöhungen 5.1 in die Vertiefungen 4.1 gesetzt, wodurch ein zum Drehen des zweiten Buchsenteils 4 erforderlicher Leistungsübertrag durch die Paare aus Erhöhungen und Vertiefungen von dem dritten Buchsenteil 5 erfolgt. Ein solcher Leistungsübertragungsanschluss kann unter Verwendung eines ähnlichen Prinzips mit Lösungen umgesetzt werden, die unterschiedliche Details beinhalten. Es ist wichtig, dass es möglich ist, das zweite Buchsenteil 4 von der Seite des zweiten Endes 2.2 des ersten Buchsenteils zu drehen.
Ein Schließschraubenkopf 6 wurde auf dem Gewinde des Sensorteils 3 angeordnet, mittels dem die Vorrichtung nachfolgend einer Einstellung an ihrem Platz festgelegt werden kann. Wenn der Schließschraubenkopf 6 angezogen wird, wird das erste Buchsenteil 5 zwischen den Kranz 4 des zweiten Buchsenteils und den Kranz des dritten Buchsenteils geschoben, wodurch die Vorrichtung an ihrer Stelle festgelegt ist.
3 zeigt eine Ausführungsform, bei der sich das zweite Buchsenteil 4 aus dem zweiten Ende 2.2 des ersten Buchsenteils 2 heraus erstreckt, wodurch es direkt gedreht werden kann, ohne ein separates Zwischenstück zu benötigen, wie es in der Ausführungsform von 1 gezeigt ist. In der Ausführungsform der 3 ist der Schließschraubenkopf 6 ebenso in seiner Form leicht unterschiedlich zu dem in 1 gezeigten Punkt. Dies liegt daran, dass die Feststellkraft des Schließschraubenkopfes hier direkt gegen das erste Buchsenteil 2 gerichtet ist.
Die Erfindung ist nicht auf die hier beschriebenen Ausführungsformen begrenzt, da eine Reihe von Modifikationen innerhalb des Umfangs der beigefügten Ansprüche möglich ist.

Claims

Messsensor (1), aufweisend ein langgestrecktes Sensorteil (3), an dessen erstem Ende (3.1) ein elektrischer Anschluss (3.2) für das Sensorteil, und an dessen zweitem Ende (3.3) das Sensorende ist, wobei der Messsensor (1) ein erstes Buchsenteil (2) aufweist, das zum Festlegen des Messsensors an das zu vermessende Objekt und zum Unterstützen des Sensorteils (3) um das Sensorteil herum angeordnet ist, wobei der Messsensor ein zweites Buchsenteil (4) aufweist, das innerhalb des ersten Buchsenteils (2) drehbar angeordnet ist, und das Sensorteil (3) ein Außengewinde (3.3) und das zweite Buchsenteil (4) ein Innengewinde (4.1) aufweisen, wobei das Außengewinde (3.3) des Sensorteils (3) und das Innengewinde (4.1) des zweiten Buchsenteils (4) zueinander festgelegt sind, so dass das Sensorteil (3) in der Richtung seiner Längsachse in Bezug auf das erste und zweite Buchsenteil bewegt wird, wenn das zweite Buchsenteil in Bezug auf das Sensorteil (3) gedreht wird, dadurch gekennzeichnet, dass der Messsensor ein zweites Buchsenteil (4) aufweist, das sich in der ersten Richtung in das erste Buchsenteil (2) erstreckt, wobei das zweite Buchsenteil (4) frei drehbar in Verbindung mit dem zweiten Buchsenteil (2) angeordnet ist, und dass der Messsensor überdies eine Riegelnut (6) aufweist, die an dem Außengewinde (3.3) des Sensorteils (3) auf der Seite des ersten Endes (3.1) des Sensorteils des ersten Buchsenteils (2) angeordnet ist.
Messsensor (1) gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Messsensor ein drittes Buchsenteil (5) aufweist, das sich in einer zweiten Richtung in dem ersten Buchsenteil (2) erstreckt, wobei das dritte Buchsenteil (4) drehbar in Verbindung mit dem ersten Buchsenteil (2) angeordnet ist, und dass das zweite (4) und das dritte (5) Buchsenteil in einem leistungsübertragenden Anschluss (4.1, 5.1) zueinander innerhalb des Messsensors vorliegen, so dass das zweite Buchsenteil (4) gedreht wird, wenn das dritte Buchsenteil (5) rotiert wird, und dass das Sensorteil (3) ein Außengewinde (3.3) und das zweite Buchsenteil (4) ein Innengewinde (4.1) aufweisen, wobei das Außengewinde (3.3) des Sensorteils (3) und das Innengewinde (4.1) des zweiten Buchsenteils (4) zueinander in Verbindung stehen.
Messsensor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Buchsenteil (4) vollständig in dem ersten Buchsenteil (2) angeordnet ist, und dass es mittels eines Sperrteils (7) axial blockiert ist.
Messsensor nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass entweder das zweite (4) oder dritte (5) Buchsenteil mindestens eine Vertiefung (4.1) und das andere Teil in Entsprechung eine Erhöhung (5.1) aufweist, das in die Vertiefung einpasst, mittels welcher Vertiefung und Erhöhung die Verbindung der Leistungsübertragung vollzogen ist.
Messsensor nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Länge der Vertiefung in der Axialrichtung des Messsensors größer ist als die axiale Länge der dazu entsprechenden Erhöhung, wodurch mittels Festziehen der Schließschraubenmutter (6) das zweite (4) und dritte (5) Buchsenteil in das erste Buchsenteil (2) gedrückt werden und dadurch die Teile des Messsensors zueinander festgelegt werden.