DE7910852U1 - Hydraulische kolben-zylinder-einrichtung - Google Patents

Description

W 43 433/79 12/Sr

Metacon AG
Zürich (Schweiz)

Hydraulische Kolben-Zylinder-Eiiirichtung

Die Erfindung "bezieht sich auf verbesserte hydraulische Kolben-Zylinder-Einrichtungen, wie sie insbesondere zum Betrieb eines Bodenverschlusses für Metallschmelze enthaltende Gefäße verwendet werden. Insbesondere bezieht
sich die Erfindung auf eine Ausbildung, mit welcher es
ermöglicht ist, ein Induktionsspulenelement, welches zu einer der Kolben-Zylinder-Einrichtung zugeordneten Positionsmeßeinrichtung gehört, so anzuordnen, daß die Signalgabe optimal erfolgt. Außerdem bezieht sich die Erfindung auch auf die Anordnung des Induktionsspulenelementes in Verbindung mit der Anordnung des Spulenkernes.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung
beispielsweise erläutert.

Pig. 1 ist eine schematische Darstellung einer Metallgießanlage, bei welcher der Schieberverschluß eines Gieß-

gefäßes mittels einer hydraulischen Kolben-Zylinder-Einrichtung betätigt wird, die ihrerseits vorzugsweise elektrisch gesteuert wird, wobei die hydraulische Kolben-Zylinder-Einrichtung mit einer Positions-

meßeinrichtung versehen ist. j

Fig. 2 ist eine in vergrößertem Maßstab gehaltene Schnitt- ; ansicht der mit der Positionsmeßeinrichtung versehenen
hydraulischen Kolben-Zylinder-Einrichtung. ■

Fig. 3 ist eine in weiter vergrößertem Maßstab gehaltene
Ansicht eines Teiles der Positionsmeßeinrichtung.

Fig. 4· ist eine in vergrößertem Maßstab gehaltene Schnittansicht eines Führungsstückes gemäß der Erfindung.

Fig. 5 ist eine der Fig. 3 ähnliche Ansicht, anhand welcher
eine Eichung der Positionsmeßeinricntung erläutert
wird.

Fig. 1 zeigt einen mit 1 bezeichneten Schieberverschluß an
einem Flüssigmetallbehälter 2, aus welchem ein Metallstrahl 3
beispielsweise in eine Stranggußkokille 4 fließt. Der
Schieberverschluß weist einen linear beweglichen Schieberteil 5 auf, der über eine nicht dargestellte lösbare Kupplung mit der Kolbenstange 6 einer doppelt wirkenden hydrau- i lischen Kolben-Zylinder-Einrichtung 7 vorzugsweise kraft- f. schlüssig und axial spielfrei verbunden ist. Ein Steuer- | schieber 8 sorgt in Verbindung mit einer elektrohydraulischen ί Antriebseinrichtung für die gewünschte Zuteilung der Be- |; wegungsenergie, d.h. von hydraulischem Druckmittel, an die | hydraulische Kolben-Zylinder-Einrichtung 7 (nachstehend der I Einfachheit halber als Hydraulikzylinder bezeichnet). Die M

elektrohydraulische Antriebseinrichtung weist u.a. gemäß der Darstellung einen Signalwandler 9i eine Drucktasterdose 10 mit Anzeigeinstrument 10a sowie einen Schreiber 11, die nachstehend im einzelnen beschrieben werden, auf.

Die Positionsmeßeinrichtung ist, wie aus Fig. 2 ersichtlich, in der hohl ausgebildeten Kolbenstange 6 der hydraulischen Kolben-Zylinder-Einrichtung 7 (nachstehend der Einfachheit ;.' halber als Hydraulikzylinder bezeichnet) untergebracht. An :. ihrem gemäß Pig. 2 rechten Ende ist die Positionsmeßeinrichtung mit einer Leitung 12 verbunden, die ihrerseits mit dem Signal-(I wandler 9 verbunden ist. Der Signalwandler 9 ist mit der ,■■ Drucktasterdose 10 und mit dem Anzeigeinstrument 10a verbunden und speist letzteres mit Signalen in Abhängigkeit von den über die Leitung 12 empfangenen Signalen. Diese Signale sind zur Arbeitsstellung des beweglichen Schieberteiles 5 proportional. Das Anzeigeinstrument 10a ist vorteilhaft in der üblichen Drucktasterdose 10 angeordnet, die dem Gießer zur manuellen Steuerung des Schieberverschlusses dient.

; Die Kolbenstange 6 weist an ihrem gemäß Fig. 2 linken Ende einen Mitnehmer 13 auf, der ein Bestandteil der oben erwähn- ^! ten Kupplung darstellt, die für eine in axialer Eichtang

praktisch spielfreie Verbindung zwischen der Kolbenstange 6 _r und dem beweglichen Schieberteil 5 dient. Die Kupplung -gewährleistet exakte Übereinstimmung der jeweiligen Arbeitslage des beweglichen Schieberteiles 5 und der Kolbenstange

f^v In einer mittleren Längsbohrung 14 der Kolbenstange 6 ist ^ die Positionsmeßeinrichtung 15 untergebracht. Die Positions-

j§ meßeinrichtung 15 weist eine Spuleneinrichtung 16 (Pig. 3)

II auf, die an dem gemäß ELg. 2 rechten Ende an einem Deckel 20

des Hydraulikzylinders 7 "befestigt ist und vorzugsweise in eine Öffnung des Deckels eingeschraubt ist. Die Spuleneinrichtung 16 umgibt einen Spulenkern 18, aus magnetisierbarem Material, z.B. Weicheisen, der an einer Stange 17 befestigt ist, die ihrerseits an ihrem gemäß Fig. 2 linken Ende an einem Stopfen 19 befestigt ist. Der Stopfen 19 ist in der Kolbenstange 6 fest angeordnet. Der Stopfen 19 ist vorzugsweise in ein in der Kolbenstange 6 vorgesehenes Gewinde eingeschraubt. Zur genauen Positionierung des Stopfens und damit des Spulenkerns 18 ist in der Kolbenstange 6 eine Schulter 19a gebildet, gegen welche der Stopfen 19 geschraubt wird, wie dies aus Pig. 2 ersichtlich ist. Mit dieser Ausbildung ist nicht nur eine genaue Positionierung des Spulenkerns 18 gewährleistet, sondern auch ein bequemes Auswechseln ermöglicht.

Der Hydraulikzylinder 7 weist in seinem Deckel 20 eine Druckmittelöffnung 21 auf. In gleicher Weise weist der Hydraulikzylinder 7 an seinem gemäß Pig. 2 linken Ende 'eine Druckmittelöffnung 22 auf. Die Druckmittelöffnungen und 22 stehen mit dem Inneren des Hydraulikzylinders 7 in Verbindung, und durch entsprechende Steuerung der mit den Öffnungen 21 und 22 verbundenen Leitungen (Fig. 1) kann Bewegung des Kolbens 23 innerhalb des Zylinders hervorgerufen werden.

Es ist ersichtlich, daß bei jeder Bewegung des Kolbens sich auch dessen Kolbenstange 6 und damit die den Spulenkern 18 tragende Stange 17 bewegt. Hierdurch ergibt sich für jede Bewegung des Kolbens 23 eine Relativbewegung zwischen dem Spulenkern 18 und der Spuleneinrichtung 16. Demgemäß entspricht jeder Arbeitsstellung des beweglichen Schieberteiles 5 eine bestimmte Relativstellung von Spulenkern 18 und Spuleneinrichtung 16.

Die Spuleneinrichtung 16 weist gemäß der Darstellung mehrere Einzelspulen auf. Vorzugsweise ist die Spuleneinrichtung 16 eine Induktionsspulenkombination, die für jede Stellung des Spulenkernes 18 relativ zu ihr eine "bestimmte proportionale induzierte Spannung abgibt. Diese Spannung wird über die Leitung 12 als Signal an den Signalwandler 9 angelegt, der dieses Signal entsprechend auswertet.

Die Kolbenstange 6 ist praktisch dauernd von Druckmittel umgeben. Hieraus ergibt sich für die innerhalb der Kolbenstange 6 angeordnete Positionsmeßeinrichtung 15 eine temperaturstabilisierende Wirkung, so daß die Bezugstemperatur der Positionsmeßeinrichtung 15 auch im Betrieb keine großen Schwankungen erfährt. Hieraus wiederum ergibt sich eine vergleichsweise hohe Meßgenauigkeit.

Zusätzlich ist die Positionsmeßeinrichtung 15 direkt von Bruekmittel-umspült, da-der Durehmesser der Spuleneinrichtung 16 kleiner als der Durchmesser der Bohrung 14 der Kolbenstange 6 ist. In den verbleibenden Ringspalt zwischen der Außenfläche der Spuleneinrichtung 16 und der Wand des Durchganges 14 kann Druckmittel eintreten, welches durch die öffnung 21 hindurch in den Hydraulikzylinder 7 gelangt.

Die Druckmittelöffnung 21 ist im Zylinder 20 exzentrisch -gebildet und sie steht mit einer mittleren Ausnehmung 20a in Verbindung, die bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ■ Ίη der dem Kolben 23 zugewandten Fläche des Zylinderdeckels gebildet ist. Die Ausnehmung 20a könnte alternativ auch in der dem Deckel 20 zugewandten Fläche des Kolbens 23 gebildet sein. Sie dient dazu, bei der exzentrischen Druckmittelzufuhr zu gewährleisten, daß das zugeführte Druckmittel sich derart gleichmäßig verteilt, daß konzentrische Kraft auf den Kolben ausgeübt,wird -(Fig. 2).

Wie insbesondere aus Pig 2 ersichtlich und oben bereits beschrieben, ist die Spuleneinrichtung 16 mittig in den Zylinderdeckel 20 eingeschraubt. Dadurch ist der Ringspalt zwischen der Außenfläche der Spuleneinrichtung l6 und der Innen- ^!j wand der Bohrung 14 an der gemäß Fig. 2 rechten Fläche des " Kolbens 25 offen, so daß eine direkte Druckmittelverbindung ' zwischen dem genannten Ringspalt und der öffnung 21 besteht. : -Es ist ersichtlich, daß die Größe des Ringspaltes zwischen der Außenfläche der Spuleneinrichtung 16 und der Innenfläche der Kolbenstangenbohrung Ik im wesentlichen nur insofern kritisch ist. als der Durchtritt von Druckmittel durch den Rinspalt ermöglicht sein soll.

Druckmittel kann auch aus dem Eingspalt zwischen der Außenfläche der Spuleneinrichtung 16 und der Innenwand der Bohrung 14 ins Innere der Spuleneinrichtung 16 fließen, da diese an dem gemäß den Fig. 2 und 3 linken Ende offen ist, und weil die den Spulenkern 18 tragende Stange 17 einen Durchmesser hat, der kleiner als der Innendurchmesser der hohlzylindrischen Spuleneinrichtung 16 ist.

• --"'Es ist noch zu bemerken, daß der Hydraulikzylinder 7 gekUhlt ist. Zu diesem Zweck ist ein Kühlmantel 24 vorgesehen, der mit Zutritts- und Austrittsöffnungen 25 und 26 für das Kühlmittel versehen ist.

Die Spuleneinrichtung 16 weist ein Gehäuse 27 aus gegenüber dem verwendeten Druckmittel korrosionsbeständigem Material, z, B. aus unmagnetischem, rostfreiem Stahl, auf, mittels welchem die Spulen hermetisch dicht abgeschlossen sind. Dies bedeutet, daß das Gehäuse 27 die Spulen sowohl auf der Außenseite als auch auf der Innenseite hermetisch dicht umgibt bzw. abschließt.

. Bei der dargestellten AusfUhrungsform weist die Spuleneinrichtung 16 drei Spulen 28, 29 und 30 auf, die nebeneinander · angeordnet sind und die insgesamt in dem Gehäuse 27 mittels -einer Vergußmasse in ihrer Stellung festgelegt sind. Die Bittlere Spule 29" ist die Erregerspule, während die seitlichen Spulen 28 und 30 Empfängerspulen sind.

Die elektrischen Anschlüsse der Spulen 28 bis 30 sind an dem gemäß Fig. 3 rechten Ende der Spuleneinrichtung 16 in zweckensprechender Weise mit Anschlußstiften 31a eines Steckerteiles 31 verbunden, der in eine öffnung des Gehäuses 27 eingesetzt ist und der mit einem entsprechenden Stecker 31b verbunden werden kann, der am Ende der Leitung 12 vorgesehen ist.

Wie weiter ersichtlich, weist das Gehäuse 27 im Bereich des gemäß Fig. 3 rechten Endes Außengewinde 32 auf, mittels welchem die Spuleneinrichtung 16 von der gemäß Pig. 2 rechten Seite her in den Deckel 20 des Hydraulikzylinders 7 eingeschraubt werden kann.

Der Spulenkern 18 besteht vorzugsweise aus einer Hickel-Eisen-Legierung hoher Permeabilität. Der Spulenkern 18 ist über ein Führungsstück 18a geführt, welches im Inneren des Gehäuses 27 angeordnet ist und mit der Wandung des Gehäuses 27 in Gleiteingriff steht. Das Führungsstück 18a kann beispielsweise aus Polytetrafluoräthylen oder dergleichen bestehen.

Das FUhrungsstück l8a hat mehrflUgelige Gestalt,und bei der dargestellten Ausfilhrungsform (Fig. 4) sind drei Flügel 18b vorgesehen. Die Flügel 18b legen sich mit ihrer Außenfläche Jeweils gegen die Wandung der inneren öffnung des Gehäuses 27. Dabei belassen die Flügel 18b zwischen sich Durchgänge bzw. öffnungen, durch welche Druckmittel hindurchtreten kann.

Das Führungsstück l8a ist auf das freie Ende der Stange 17 aufgeschoben, und in der zusammengebauten Stellung befindet es sich unter vorbestimmtem Axialdruck zwischen einer an der Stange 17 gebildeten Schulter 17a und dem lim gegenüberliegenden Ende des Spulenkerns 18. Der vorbestimmte Axialdruck wird dadurch, erhalten, daß das Pührungsstück 18a zwischen der Stangenschulter 17a und dem Spulenkern 18 zusammengedrückt wird. Hierzu wird der Spulenkern 18 auf das freie Ende der Stange 17 in entsprechendem Ausmaß aufgeschraubt. Durch, das vorbestimmte axiale Zusammendrücken des Führungsstückes 18a 'werden die Außenflächen der Flügel 18b geringfügig gegen die Wandung der inneren öffnung des Gehäuses 27 gedrückt, wodurch. wiederum erreicht wird, daß der Spulenkern 18 in der gewünschten Lage innerhalb des Gehäuses 27 gehalten ist.

Der Durchmesser der den Spulenkern 18 tragenden Stange 17 ist nicht kritisch. Er sollte jedoch kleiner als der Durchmesser des FührungsStückes 18a sein, um eine Berührung zwischen der Stange 17 und dem Inneren des Gehäuses 27 zu vermeiden.

Es ist zu bemerken, daß die Spuleneinrichtung auch anders als dargestellt aufgebaut werden kann. Wichtig ist nur, daß für den gesamten Hub des Koloens 23 für jede Relativstellung zwischen Spulenkern 18 und Spuleneinrichtung 16 ein bestimmtes Ausgangssignal auf der Leitung 12 erhalten wird.

Durch die Erfindung werden verschiedene Vorteile erzielt.

- - -- Ein ersterVorteil besteht darin, daß sehr genaue Meßwerte erhalten werden, da die Bewegung des beweglichen Schieber- -Seiles 5 direkt zur Meßwerterzeugung verwendet wird. Dies ergibt sich daraus, daß einerseits der bewegliche Schieberteil 5 über eine praktisch spielfreie Kupplung direkt mit der Kolbenstange 6 des Hydraulikzylinders verbunden ist, und daß andererseits der bewegliche Teil der Positionsmeßeinrichtung mit der Kolbenstange 6 unverrückbar verbunden ist.

Ein weiterer Yorteil besteht darin, daß die Positionsmeßeinrichtung 15 ohne Demontage des Zylinders bequem eingebaut und ausgebaut werden kann, so daß leichte Auswechselbarkeit gegeben ist.

Ein noch weiterer "Vorteil besteht darin, daß die Positionsmeßeinrichtung 15 bei normalem Betrieb keinen großen Temperaturschwankungen unterworfen wird, so daß die Ausgangssignalwerte direkt verwendet werden können.

Ein noch weiterer Torteil der Erfindung besteht darin, daß die Positionsmeßeinrichtung mechanisch geschützt angeordnet ist, da sie praktisch vollständig innerhalb des Zylinders der Kolben-Zylinder-Einrichtung untergebracht ist.

Es ist noch festzustellen, daß die axiale Länge der ■ Positionsmeßeinrichtung 15 und insbesondere der Spuleneinrichtung 16 kürzer als die axiale Länge des Zylinders der Kolben-Zylinder-Einrichtung 7 ist. Dennoch wird erreicht, daß über den gesamten Hub des Kolbens 23 lineare Proportionalität der Ausgangssignale erhalten wird. -...■-

Es ist noch festzustellen, daß die Darstellung der Spuleneinrichtung 16 in Fig. 3 eine schematische Darstellung ist. Bei praktischen Ausführungsformen können die verschiedenen Spulen beispielsweise einander überlappend und in Übereinstimmung mit der jeweils gewünschten Steuercharakteristik gewickelt sein.

Bei Verwendung der Erfindung zum Betrieb eines Bodenverschlusses für Metallschmelze enthaltende Gefäße werden wichtige Vorteile erzielt, weil es nunmehr möglich ist, eine elektrische Steuerung zu verwenden, mittels welcher Steuerung und Kontrolle von Gießvorgängen beträchtlich erleichtert werden können. Beispielsweise ist es möglich, das bereits erwähnte Anzeigeinstrument vorzusehen und mit diesem die Jeweilige Stellung des beweglichen Schieberteiles für die Bedienungsperson deutlich anzuzeigen. Gleichzeitig können die Stellungen des beweglichen Schieberteiles mit einem Schreiber aufgezeichnet werden, wodurch eine nachträgliche Kontrolle des Gießvorganges, beispielsweise unter Einschluß der Kontrolle des Plattenverschleißes, ermöglicht ist.

Besonders vorteilhaft ist es auch, wie gemäß der Erfindung vorgesehen, wenn das Anzeigeinstrument 10a mit der Drucktasterdose 10 körperlich gekoppelt ist. Die Drucktasterdose 10 enthält, wie aus Pig. I ersichtlich, mehrere Betätigungsknöpfe, die dazu dienen, gewünschte Bewegungen des beweglichen Schieberteiles 5 hervorzurufen. Wenn nun das Anzeigeinstrument 10a

mit der Drucktasterdose 10 praktisch eine körperliche Einheit bildet, kann die Bedienungsperson die durch Betätigung entspre_r Chender Knöpfe hervorgerufenenBewegungen des beweglichen Schieberteiles 5 anhand einer Betrachtung des Anzeigeinstrumentes 10a direkt und unmittelbar verfolgen und kontrollieren.

Es ist bei der Erfindung auch möglich, bei Kenntnis der Badhöhe im Gießgefäß den beweglichen Schieberteil 5 genau in eine Stellung zu bringen, die einer gewünschten Ausflußmenge Je Zeiteinheit entspricht.

Beim Stranggießen kann der Zufluß an Schmelze zur Kokille oder zum Zwischengefäß auf einfache Weise stabil geregelt werden, indem das von der Positionsmeßeinrichtung 15 gelieferte Signal an den Regelkreis rückgekoppelt wird, mit welchem in Abhängigkeit der Püllhöhe in der Kokille bzw. im Zwischengefäß ein Sollwert-Istwert-Vergleich vergenommen wird. Hierdurch ist eine vergleichsweise einfache wegabhängige Regelung geschaffen.

]Ss kann weiterhin vorteilhaft eine Mindestschrittlänge in die Steuerung eingeführt werden derart, daß bei jeder noch so kurzen Betätigung des entsprechenden Drucktasters eine vorbestimmte Bewegungslänge des beweglichen Schieberteiles 5 hervorgerufen wird. Die Mindestschrittlänge kann einstellbar gemacht werden.

Ein weiterer Vorteil besteht daiin, daß auf· einfache Weise ein Speicher vorgesehen werden kann, in den bestimmte Stellungen des beweglichen Schieberteiles eingespeichert werden. Hierbei ist es dann möglich, solche bestimmte Stellungen des beweglichen Schieberteiles nach. Bedarf abzurufen. Hierdurch ist die Verwendung von Programmen für diese Vorgänge ermöglicht.

Es ist bei der Erfindung auch auf einfache Weise möglich, eine Sicherung dagp^n vorzusehen, daß der bewegliche Schieberteil vollständig geschlossen wird.

Durch Verwendung der Drucktasterdose mit Anzeigeinstrument ist es für die Bedienungsperson möglich, sich an irgendeiner geeigneten Stelle aufzuhalten. Die Bedienungsperson ist daher in der Lage_, sich in sicherer Entfernung von der Gießvorrichtung aufzuhalten, gegebenenfalls sogar innerhalb einer geschützten Kabine.

Bei der beschriebenen und dargestellten Ausführungsform befindet sich die Positionsmeßeinrichtung in der Druckmittelströmung. Es ist aber auch möglich, eine trockene Anordnung der Spuleneinrichtung 16 in der Kolbenstange 6 vorzusehen, in welchem Fall zwischen der Außenfläche der Spuleneinrichtung 16 vnd der Wand der Kolbenstangenbohrung 14 Dichtungen angeordnet werden. Außerdem müßten in diesem Fall Entlüftungsöffnungen vorgesehen sein, die den Raum, in welchem die Positionsmeßeinrichtung 15 angeordnet ist, mit der Umgebung verbinden. Solche Entlüftungsöffnungen könnten praktisch bei der in Fig. 3 wiedergegebenen Spuleneinrichtung l6 im gemäß der Figur rechten Endteil derart vorgesehen sein, daß sie das Innere des Gehäuses 27, in welchem der Spulenkern 18 angeordnet ist, mit der äußeren Umgebung verbinden.

Bei Verwendungen von Vorrichtungen gemäß der Erfin dung ergibt sich noch ein Problem hinsichtlich der Linearität der Signale über den Verstellweg der Positionsmeßeinrichtung. Es ist bereits gesagt worden, daß es erwünscht ist, die Positionsmeßeinrichtung im Inneren der hydraulischen Kolben-Zylinder-Einrichtung anzuordnen, utn die Positionsmeßeinrichtung im wesentlichen vor schädlichen äußeren Einflüssen zu schützen, und um insgesamt eine mechanisch einfache Ausführung zu erhalten. Dies bedeutet aber !wiederum, daß die Lange der eigentlichen Positionsmeßeinrichtung praktisch nicht länger als der Stellhub der Kolben-Zylinder-Einrichtung sein kann, wenn man nicht die Kolbenstange und damit den Zylinder verlängern will, was aber verständlicherweise un-"erwürischt ist. Hierbei ist es aber schwierig, über die relativ kurze Länge der Positionsmeßeinrichtung Linearität der Signale zu verwirklichen. Tatsächlich wird dies erst durch die Spulenausführung erreicht, wie sie in der vorliegenden Anmeldung beschrieben ist. Aber selbst in diesem fall entspricht der erzielbare lineare Bereich maximal der Länge des Stellhubes.

Bei der Herstellung von Positionsmeßeinrichtungen ergeben sich aber unvermeidbar Toleranzen, und zwar insbesondere hinsichtlich der exakten Anordnung der Spulen 28 bis 30 und hinsichtlich der magnetischen Eigenschaften der Spulenkerne 18. Somit ergeben sich in der Praxis bei einer fertigen Vorrichtung in der Regel kleine axiale Verschiebungen des linearen Bereiches. Dies führt aber dazu, daß im Bereich eines Endes des Stellweges keine Linearität der Signale mehr vorhanden sind. Durch die vorliegende Erfindung werden Maßnahmen vorgeschlagen, um auch in diesem Fall zu gewährleisten, daß über den gesamten Stellhub Linearität der Signale vorhanden ist.

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- 14

In Pig. 5 ist mit O die idsale Null-Linie bezeichnet,

d. h. diejenige Linie,'die, wenn sie durch die,Mitte der Spuleneinrichtung 16 und durch die Mitte des Spulenkerns 18 geht, im Idealfall die Nullstellung der Positions- $

. Meßeinrichtung .15 darstellt. ί

:c-Mit Λ bzw. 2 sind die beiden idealen bzw. theoretischen, .Linien bezeichnet, welche die seitlichen Begrenzungslinien ..für den Linearen Meßbereich der Positionsmeßeinrichtung 15 darstellen. Die Empfindlichkeitskurve ist mit 3 bezeichnet, und aus. Fig. 5 ist ersichtlich, daß diese Kurve 3 innerhalb der- Grenzen 1 und 2 eine Gerade ist, so daß in diesem Bereich -Linearität der Signale erhalten ist.

In der Praxis, können jedoch diese idealen Bedingungen nicht erreicht werden, und in Fig. 5 ist als ein Beispiel eine mögliche Abweichung - zufolge Fertigungstoleranzen durch entsprechende unterbrochene Linien O¹, I¹, 2' und 3^f ί dargestellt. Es ist ersichtlich, daß bei der Abweichung, die einer praktischen Ausführung entspricht, der Nullpunkt gegenüber dem idealen Nullpunkt um einen Betrag von χ gemäß Fig. 5 nach links verschoben ist. Dies würde für die Praxis bedeuten, daß im Bereich des gemäß Fig. 5 rechten Endes des Stellhubes keine Linearität mehr vorhanden wäre. Um dies zu vermeiden, wird erfindungsgemäß durch besondere Maßnahmen der lineare Bereich derart verschoben, daß er mit dem idealen Bereich zusammenfällt. Für den vorliegenden Fall würde das bedeuten.-Ha & zwischen der Spuleneinrichtung 28 bis 30 und dem Spulenkern 18 eine Relativbewegung um den Betrag χ hervorgerufen werden muß. Allgemein ist es möglich, die Spuleneinrichtung ortsfest zu lassen und den Dauermagneten zu verschieben. Bei einer praktischen Ausführung gemäß der vorliegenden Erfindung wird es jedoch vorgezogen, die Spuleneinrichtung 28 bis 30 relativ zu dem Spulenkern 18

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zu verschieben und in der verschobenen Lage festzulegen. PUr diesen Zweck weist das Spulengehäuse 27 an seinem gemäß Fig. 5 rechten Ende eine Anschlagfläche 34 auf, vor welcher bei der dargestellten Ausführungsform drei Distanzscheiben 33 lose angeordnet sind.

Wird -" immer noch" "bei "dem dargestellten Beispiel angenommen, daß die Verschiebung des Null-Punktes dem Betrag χ entspricht und x = 5 mm, so ist es, um den Null-Punkt mit dem idealen Null-Punkt in Übereinstimmung zu-bringen, erforderlich, bei unveränderter Lage des Spulenkerns .;·. Ϊ8 das Gehäuse 27 der Spuleneinrichtung 16 um 5 mm gemäß Fig. 5 nach rechts zu verschieben. Dies wird dadurch erreicht, daß zu den schon vorhandenen Distanzscheiben weitere Scheiben mit einer. Gesamtdicke von 5 mm hinzugefügt werden.

Wird andererseits angenommen ( nicht dargestellt), daß die Verschiebung bei einer praktischen Positionsmeßeinrichtun; um etwa 5 mm gegenüber dem idealen Null-Punkt nach rechts vorhanden"ist, so wäre es erforderlich, das Gehäuse 27 der Spuleneinrichtung 16 um 5 mm gemäß Fig. 5 nach links zu verschieben. Dies würde bei der dargestellten Aus führung dadurch erreicht, daß - unter der Voraussetzung, daß die Distanzscheiben eine Dicke von:2,5 mm haben - zwei dieser Scheiben 33 entfernt, würden.

Nach einer solchen Verschiebung durch Relativbewegung zwischen Spulenkern l8 und Spuleneinrichtung 16 ist gewährleistet, daß der lineare Bereich der Positionsmeßein-.richtung 15mit dem Stellhub der Vorrichtung übereinstimmt, so daß für jede Verstellbewegung Linearität der Signale sichergestellt ist.

Es ist noch festzustellen, daß in Fig. 5 die Verhältnisse anhand eines Spannun^-Weg-Diagramms dargestellt sind. In diesem Diagramm ist durch die Steigung der Linie 2 die Empfindlichkeit der Positionsmeßeinrichtung wiedergegeben.

Bei Anwendung von Vorrichtungen gemäß der Erfindung kann es der Fall sein, daß gewünscht wird, mehrere Vorrichtungen von einer einzigen Steuereinheit aus zu steuern. In diesem Fall ist es erforderlich, daß alle Positionsmeßeinrichtungen nicht nur hinsichtlich des Null-Punktes korrigiert sind, sondern zusätzlich auch gleiche Empfindlichkeit haben. Gemäß einer bevorzugten Ausführungesform der Erfindung wird dies dadurch ausgeführt, daß aus einer Mehrzahl von Positionsmeßeinrichtungen diejenigen Einrichtungen ausgewählt werden, die ähnliche Empfindlichkeit haben. Danach werden die Empfindlichkeiten der ausgewählten Positionsmeßeinrichtungen aneinander angepaßt, so daß sie im wesentlichen gleich sind. Dies wird dadurch ausgeführt, daß als Ausgangsbasis die Positionsmeßsinrichtung mit der kleinsten Empfindlichkeit verwendet wird. Die Empfindlichkeit der übrigen Positionsmeßeinrichtungen wird dann dadurch verringert, daß die Länge d_es Spulenkerns -. 18 verkürzt wird, wobei vorzugsweise Materia] gleichmäßig an beiden Enden des Kerns ; 18 entfernt wird. Hierdurch wird erreicht, daß der Mittelpunkt des Magnetfeldes unverändert bleibt und das Feld insgesamt symmetrisch geändert wird.

Eine Arbeitsweise zum Korrigieren bzw. Verschieben des Null-Punktes einer Pasitionsmeßeinrichtung ist wie folgt:

Zunächst wird durch an sich bekannte und hier nicht beschriebene Mittel bei einer Positionsmeßeinrichtung das Spannungs-Veg-Diagramm gemäß Fig. 5 hergestellt« Dieses Diagramm wird dann mit dem durch die konstruktive Ausführung der Posi-■feionsmeßeinriehtung bestimmten idealen theoretischen Spannung

Ί^π

Weg-Diagrarara verglichen und die Abweichung, ausgedrückt als ^Verschiebung des Null-Punktes, ermittelt. Diese Abweichung :(die auf der Wegachse des Diagramms liegt) stellt dann das Maß für die vorzunehmende axiale Relativbewegung zwischen Spuleneinrichtung und Spulenkern dar.. Die Positionsmeßeinrichtung wird dann in der korrigierten Relativstellung ^zwischen Spuleneinrichtung und Spulenkern an der bzw. in •.der hydraulischen Kolben-Zylinder-Einrichtung angeordnet. ^TWie oben-bereits erläutert, wird die gewünschte korrigierte Relativstellung zwischen Spuleneinrichtung und Spulenkern :durch entsprechendes Hinzufügen oder Wegnehmen von Distanzlecheiben erzielt.

. Um .eine Korrektur der genannten Relativstellung nach beiden Richtungen vornehmen zu können, ist die praktische .Ausführung der Positionsmeßeinrichtung derart getroffen, daß dieieniff-e Ttelativstellung zwischen Spuleneinrichtung und Spulenkern, die der idealen theoretischen Null-Stellung entspricht, bereits unter Verwendung bzw. Anordnung einiger Distanzscheiben erreicht ist. Demgemäß können zum Hervorrufen reiner Korrektur dieser Relativstellung entweder Distanzscheiben entfernt oder Distanzscheiben hinzugefügt werden.

Wie aus Fig. 5 ersichtlich, ist die Anschlagfläche an einem Bund 35 gebildet, der sich, wie aus Pig. 2 arsichtlic beim Anbringen der Spuleneinrichtung gegen die Stirnfläche des Deckels 20 legt, wenn keine Distanzscheiben 33 vorhanden sind. Wenn Distanzscheiben 33 vorhanden sind, wie es gewöhnli der Fall ist, legt sich demgemäß die von der Anschlagfläche am weitesten entfernt liegende Distanzscheibe 33 mit ihrer freien Fläche gegen die Stirnfläche des Deckels 20, wenn die Spuleneinrichtung 16 an der Kolben-Zylinder-Einrichtung angeordnet wird. In Fig. 2 sind die Distanzscheiben 33 nicht dargestellt.

Claims (6)

1. - 18 - j

   Schutzansprüche

   ;ί| 1. Hydraulische Kolben-Zylinder-Einrichtung, insbesondere

   )f zum Betrieb eines Bodenverschlusses für Metallschmelze ent-

   ;;f haltende Gefäße, mit einer der hydraulischen Kolben-Zylinder-

   ;| Einrichtung zugeordneten Positionsmeßeinrichtung, die ein mit

   I dem ortsfesten Zylinder der hydraulischen Kolben-Zylinder-

   I Einrichtung unverrückbar verbundenes Induktionsspulenelement,

   I das sich in die hohl ausgebildete Kolbenstange erstreckt und

   I mit einer elektrischen Steuerung verbunden ist, und einen im

   I Innenraum des Induktionsspulenelements angeordneten Spulen-

   I kern aufweist, der mit der Kolbenstange unverrückbar ver-

   .; bunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Induktionsspulen-

   I element (16) an einem Ende zum Einschrauben in die Stirn-

   L fläche des Zylinders mit Gewinde (32) versehen ist und eine

   ' Anschlagfläche (34·) besitzt, und daß lose Distanzscheiben zum

   Anordnen zwischen der Anschlagfläche und der Stirnfläche des Zylinders vorgesehen sind.
2. 2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Spulenkern (18) am freien Ende einer Stange (17) angebracht ist, die am anderen Ende an einem Stopfen (19) befestigt ist, der in ein Gewinde in der hohlen Kolbenstange (6) gegen eine in dieser gebildete Schulter eingeschraubt ist.
3. 3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daJ i" der in-der mittleren öffnung des Gehäuses (27) des Induktionsspulenelements (16) angeordnete Spulenkern (18) ein beispielsweise aus Polytetrafluoräthylen bestehendes Pührungsstück (18a) trägt, das mit der Wandung des Gehäuses in Gleiteingriff steht.

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   - 19 -
4. 4·. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Führungsstück (18a) mehrflügelige Gestalt mit zwischen den Flügeln liegenden Durchtritten hat.
5. 5· Einrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Führungsstück (18a) zwischen einer Schulter (I7^a) ·> die an der den Spulenkern (18) tragenden Stange (17) gebildet ist, und dem gegenüberliegenden Ende des Spulenkerns unter vorbestimmten! Axialdruck angeordnet ist.
6. 6. Einrichtung nach Anspruch 5i dadurch gekennzeichnet, daß der Spulenkern (18) auf das Ende der Stange (17) aufgeschraubt und in seiner Stellung gesichert ist.

   7· Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß ein Anzeigeinstrument CiOa) vorgesehen ist, das mit einer Drucktasterdose (10) körperlich vereinigt ist.