EP0297150B1 - Positionsdetektor für das bewegbare Teil eines mit Fluid betätigten Stellgliedes - Google Patents

Positionsdetektor für das bewegbare Teil eines mit Fluid betätigten Stellgliedes Download PDF

Info

Publication number
EP0297150B1
EP0297150B1 EP87109271A EP87109271A EP0297150B1 EP 0297150 B1 EP0297150 B1 EP 0297150B1 EP 87109271 A EP87109271 A EP 87109271A EP 87109271 A EP87109271 A EP 87109271A EP 0297150 B1 EP0297150 B1 EP 0297150B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
probe
shaft
holder
position detector
set forth
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
EP87109271A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP0297150A1 (de
Inventor
Wolfgang Dondorf
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Pulsotronic Merten GmbH and Co KG
Original Assignee
Pulsotronic Merten GmbH and Co KG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Pulsotronic Merten GmbH and Co KG filed Critical Pulsotronic Merten GmbH and Co KG
Priority to DE8787109271T priority Critical patent/DE3764644D1/de
Priority to EP87109271A priority patent/EP0297150B1/de
Priority to US07/208,257 priority patent/US4876531A/en
Publication of EP0297150A1 publication Critical patent/EP0297150A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP0297150B1 publication Critical patent/EP0297150B1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B15/00—Fluid-actuated devices for displacing a member from one position to another; Gearing associated therewith
    • F15B15/20—Other details, e.g. assembly with regulating devices
    • F15B15/28—Means for indicating the position, e.g. end of stroke
    • F15B15/2807—Position switches, i.e. means for sensing of discrete positions only, e.g. limit switches
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B15/00—Fluid-actuated devices for displacing a member from one position to another; Gearing associated therewith
    • F15B15/20—Other details, e.g. assembly with regulating devices
    • F15B15/28—Means for indicating the position, e.g. end of stroke
    • F15B15/2815—Position sensing, i.e. means for continuous measurement of position, e.g. LVDT

Definitions

  • the invention relates to a position detector for the movable part of a fluid-operated actuator according to the preamble of patent claim 1.
  • proximity switches as the limit switches for hydraulic or pneumatic cylinders which contain an electrical component which reacts to the approach of an electrically conductive part.
  • the electrical component consists, for example, of the coil of an oscillating circuit, which is damped when a metal part approaches, so that the oscillation of the oscillating circuit changes or stops oscillating.
  • the oscillating circuit coil is arranged in a cylindrical probe which is let into a bore in a wall of the hydraulic or pneumatic cylinder and is connected to the cylinder space. When the piston approaches the end of the probe in which the electrical component is arranged, the electrical component reacts without contact to the approach of the piston, which indicates that the piston position to be recognized has been reached.
  • a difficulty with the known contactless piston position detectors is that the response distance of the probe is very limited and is only about 2 mm. It is therefore important to place the end of the probe very close to the cylinder space. With different wall thicknesses of the cylinder wall, different probe lengths are required. On the other hand, it is necessary to seal the bore of the cylinder wall against the high hydraulic or pneumatic pressures.
  • the manufacturers of non-contact piston position detectors supply a series of numerous position detectors that only differ in the length of the cylindrical probe. The probe is firmly attached to the holder, which is sealingly attached to the outside of the pressure cylinder, and it projects from the holder so far that its end is arranged as flush as possible with the inner surface of the cylinder wall.
  • the invention has for its object to provide a position detector of the type specified in the preamble of claim 1, which can be used for a large range of wall thicknesses of the pressure-actuated actuator.
  • the probe is adjustable relative to the holder in the axial direction of the probe. This allows the amount of protrusion of the cylindrical probe from the holder to be changed. A portion of the probe extends into the holder, in the channel of which the second sealing device is located, to prevent the fluid pressure from escaping from the actuator through the gap between the channel of the holder and the probe wall.
  • the cylindrical shape of the probe is used to seal inside the holder at different axial positions of the probe. The probe thus protrudes into the interior of the holder in such a way that the extent to which the probe protrudes from the holder can be changed.
  • Such a position detector can be used in cylinders with different cylinder wall thicknesses, it being ensured in each case that the probe end is located at a very short distance from the inner surface of the cylinder wall.
  • the position detector according to the invention can be used not only with pressure-actuated cylinders, but also with rotating hydraulic motors, turbines or the like. and generally for all actuators in which a movable part is moved in a fixed part under the pressure of a fluid.
  • the main area of application is printing cylinders.
  • the position detector is that the respective axial position of the probe can be determined very easily by the movable part of the pressure-actuated actuator can be brought into a position in which it is located on the hole in the wall. The probe can then be advanced into the bore until it hits the moving part and then moved back slightly. In this way, the optimal position of the probe with respect to the wall of the actuator and with respect to the movable part can be found, the probe responding to an approach of the movable part without projecting into the path of movement.
  • the shaft on the holder is preferably infinitely adjustable, although an adjustment in small increments is also possible, for example by means of a latching device.
  • the circuit housing which contains the electrical components of the position detector - with the exception of the electrical component contained in the probe - is expediently attached to the rear end of the shaft and is moved axially together with the probe and the shaft relative to the holder.
  • This circuit housing can be used as a handle part to carry out the axial adjustment of the probe.
  • the circuit housing can be pivoted around the axis of the shaft in order to take the most favorable position for the connection of an external line.
  • rotation limiting means are provided which allow a limited rotation of the circuit housing without the shaft and the probe rotating. If the circuit housing is rotated further, however, the shaft is also rotated, which makes it possible to axially adjust the probe by rotating the circuit housing about the shaft axis.
  • the hydraulic cylinder 10 has a tubular middle piece 11 and two end pieces 12, 13.
  • the cylinder bore extends through the middle piece 11 into the end pieces 12, 13.
  • Tension rods 14 run between the end pieces 12, 13.
  • a position detector 15 is attached to each of the end pieces 12, 13 in order to detect the front and rear end positions of the piston in the cylinder.
  • the position detector 15 has a cylindrical probe 16 which projects out of a block-shaped solid holder 17.
  • a flange 18 of the holder 17 is fastened from the outside to the wall 19 (FIG. 3) of the cylinder 10 with screws 20, the probe 16 projecting from the center of the flange 18 protruding into a bore 21 in the wall 19.
  • the end of the probe 16 should be as close as possible to the inner surface 22 of the wall 19, along which the piston 23 sweeps, but must not protrude beyond the inner surface 22 in order not to obstruct the path of the piston 23.
  • the cylindrical probe 16 projects through a cylindrical channel 24 of the flange 18. Beyond the channel 24, the probe 16 is extended by a hollow shaft 25 with an external thread.
  • the shaft 25 carries the circuit housing 26 at its upper end.
  • a first sealing device 27 in the form of a sealing ring is accommodated in an annular groove 28 which is provided in the surface of the flange 18 abutting the wall 19.
  • the first sealing device 27 is compressed axially.
  • a second sealing device 29 in the form of a sealing ring closely surrounding the probe 16 is provided in the region of the channel 24 in an annular groove in the flange 18.
  • This second sealing device 29 seals the annular gap between the probe 16 and the channel 24.
  • Both sealing devices 27, 29 can also be combined to form a common sealing device. It is only important that on the one hand the gap between the holder 17 and the wall 19 and on the other hand the annular gap between the channel 17 and the probe 16 are sealed, so that no pressure fluid can escape from the cylinder 10 to the outside.
  • a tube piece 31 is provided with longitudinal slots 30, which is an integral part of the holder 17.
  • the channel 24 extends with a constant diameter into the lower region of the pipe section 31.
  • a threaded bore 32 At the upper end of the pipe section 31 there is a threaded bore 32, the diameter of which is smaller than that of the channel 24 and the thread of which engages with the external thread of the shaft 25.
  • the threaded bore 32 forms an engagement device which cooperates with the shaft 25 to adjust the shaft position.
  • the slots 30 of the pipe section 31 run freely towards the upper end of the pipe section 31, i.e. they also divide the threaded bore 32.
  • Each of these slots 30 is traversed by a screw 33 which can be tightened to pull the edges of the slot 30 against one another and to reduce the diameter of the threaded bore 32.
  • the screws 33, in conjunction with the slots 30, form a clamping device for clamping the shaft in the set position.
  • the internal structure of the probe 16 and the attachment of the circuit housing 26 can be seen in FIG. 5.
  • a support body 35 made of ceramic or plastic is attached to the end of the tube 34 and carries at its end the electrical component 36 which reacts to the approach of a metal part.
  • This component 36 is an annular coil which is housed in a ferromagnetic core which is open on one side is brought.
  • the outer diameter of the carrier body 35 and the electrical component 36 are equal to the outer diameter of the tube 34.
  • the tube 34, the carrier body 35 and the electrical component are closely surrounded by the cylindrical probe jacket 37.
  • the bottom wall 38 of the probe jacket 37 forms the outer end of the probe 16.
  • the electrical component 36 lies directly against the inside of the bottom wall 38. Lines 39 lead from the electrical component 36 through the tube 34 and the shaft 25 into the interior of the circuit housing 26.
  • the probe jacket 37 consists of an oil-resistant plastic, preferably polyacetal.
  • the sleeve jacket 37 is supported directly on the tube 34.
  • the interior of the shaft 25 and the tube 34 is filled with a plastic sealing compound (not shown) in order to also support these parts against external pressure.
  • a hole 40 through which the casting compound also reaches the area between the tube wall and the probe jacket 37 in order to also enclose the electrical component 36 and the carrier body 35 without any cavities.
  • the circuit housing 26 is fastened to the upper end of the shaft 25 in such a way that it can be rotated within limits around the shaft axis without the shaft 25 being carried along.
  • the circuit housing 26 is in threaded engagement with the shaft 25.
  • the end of the shaft 25 projecting into the interior of the housing is provided with a recess 41 which extends over approximately 180 ° of the shaft circumference.
  • a pin 42 protrudes into the recess 41 and is slidably attached to a block 43 fastened in the circuit housing. Together with the recess 41, the pin 42 forms a rotation limiting means in order to be able to rotate the shaft 25 to its axial adjustment by rotating the housing 26.
  • the rotation limiting means allows the circuit housing 26 to rotate freely by approximately 180 ° without rotating the shaft 25 and the probe 16. As a result, the circuit housing 26 can be freely adjusted to the desired direction.
  • circuit housing 26 At one end of the circuit housing 26 there is a union plug connection 44 with a threaded ring which surrounds contact pins 45 for the connection of external lines.
  • the circuit housing 26 contains the remaining components of the proximity switch to which the electrical component 36 belongs.
  • the length of the probe 16 protruding from the holder 17 can be changed by rotating the shaft 25, the shaft 25 rotating in the threaded bore 32 and being axially displaced with respect to the holder 17 together with the probe 16. Such a displacement is possible via a path which corresponds to approximately 3/4 the length of the probe 16. It is therefore possible to adjust the protrusion of the probe 16 over the contact surface of the holder 17 on the wall 19 over a large length range. If the thickness of the wall 19 varies, the protruding length of the probe 16 can be adapted to the respective wall thickness. When the correct length adjustment of the probe is found, the screws 33 are tightened so that the probe position in relation to the holder 17 can no longer be changed.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Length Measuring Devices With Unspecified Measuring Means (AREA)
  • Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)
  • Actuator (AREA)

Description

  • Die Erfindung betrifft einen Positionsdetektor für das bewegbare Teil eines mit Fluid betätigten Stellgliedes nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
  • Bei pneumatischen oder hydraulischen Kolben-Zylinder-Einheiten ist es häufig erforderlich, zu erkennen, wenn der Kolben seine vordere oder rückwärtige Endstellung oder eine Zwischenstellung erreicht hat. Zum Erkennen der Kolbenposition können mechanische Endschalter benutzt werden, jedoch haben mechanische Schalter den Nachteil einer unzureichenden Genauigkeit und einer relativ geringen Schalthäufigkeit. Die Lebensdauer mechanischer Schalter ist durch die in ihnen enthaltenen mechanischen Verschleißteile begrenzt.
  • Es ist bekannt, als Endschalter für Hydraulik-oder Pneumatikzylinder Näherungsschalter zu benutzen, die ein auf Annäherung eines elektrisch leitfähigen Teiles reagierendes elektrisches Bauteil enthalten. Das elektrische Bauteil besteht beispielsweise aus der Spule eines Schwingkreises, der bei Annäherung eines Metallteils bedämpft wird, so daß sich die Schwingung des Schwingkreises verändert oder zu schwingen aufhört. Die Schwingkreisspule ist in einer zylindrischen Sonde angeordnet, die in eine Bohrung einer Wand des Hydraulik- oder Pneumatikzylinders eingelassen wird und in Verbindung mit dem Zylinderraum steht. Nähert sich der Kolben dem Ende der Sonde, in dem das elektrische Bauteil angeordnet ist, dann reagiert das elektrische Bauteil berührungslos auf die Annäherung des Kolbens, wodurch das Erreichen der zu erkennenden Kolbenposition angezeigt wird. Eine Schwierigkeit der bekannten berührungslosen Kolbenpositionsdetektoren besteht darin, daß der Ansprechabstand der Sonde sehr begrenzt ist und nur etwa 2 mm beträgt. Es ist daher wichtig, das Ende der Sonde sehr nahe am Zylinderraum anzuordnen. Bei unterschiedlichen Wandstärken der Zylinderwand werden unterschiedliche Sondenlängen benötigt. Andererseits ist es erforderlich, die Bohrung der Zylinderwand gegen die hohen hydraulischen oder pneumatischen Drücke abzudichten. Die Hersteller berührungsloser Kolbenpositionsdetektoren liefern eine Baureihe von zahlreichen Positionsdetektoren, die sich nur durch die Länge der zylindrischen Sonde unterscheiden. Die Sonde ist fest an dem Halter, der abdichtend außen am Druckzylinder befestigt wird, angebracht und sie steht von dem Halter so weit ab, daß ihr Ende möglichst bündig mit der Innenfläche der Zylinderwand angeordnet ist. Das Bereithalten zahlreicher Positionsdetektoren, die sich nur durch die Länge ihrer Sonde unterscheiden, verursacht einen hohen fertigungstechnischen Aufwand und einen großen Lagerhaltungsaufwand. Ferner ist es schwierig, für jeden Einzelfall die genaue Sondenlänge experimentell zu ermitteln. Es gibt auch Fälle, in denen die Sonde des einen Positionsdetektors zu lang und die Sonde des in der Baureihe nächstfolgenden Positionsdetektors zu kurz ist. In solchen Fällen behilft man sich damit, daß zwischen die Zylinderwand und den Halter des Positionsdetektors eine Abstandsscheibe gelegt wird, um den Positionsdetektor mit der größeren Sondenlänge verwenden zu können.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Positionsdetektor der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Art zu schaffen, der für einen großen Bereich von Wandstärken des druckbetätigten Stellgliedes verwendbar ist.
  • Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß mit den im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmalen.
  • Bei dem erfindungsgemäßen Positionsdetektor ist die Sonde relativ zu dem Halter in Achsrichtung der Sonde verstellbar. Dadurch kann das Maß des Abstehens der zylindrischen Sonde von dem Halter verändert werden. Ein Teil der Sonde ragt in den Halter hinein, in dessen Kanal sich die zweite Dichtvorrichtung befindet, um zu verhindern, daß der Fluiddruck aus dem Stellglied durch den Spalt zwischen dem Kanal des Halters und der Sondenwand entweicht. Die zylindrische Form der Sonde wird ausgenutzt, um im Innern des Halters eine Abdichtung bei unterschiedlichen Axialstellungen der Sonde durchzuführen. Die Sonde ragt also in das Innere des Halters derart hinein, daß das Maß des Abstehens der Sonde von dem Halter verändert werden kann. Ein derartiger Positionsdetektor kann bei Zylindern mit unterschiedlicher Zylinderwandstärke benutzt werden, wobei jeweils sichergestellt ist, daß das Sondenende sich in sehr geringem Abstand von der Innenfläche der Zylinderwand befindet.
  • Der erfindungsgemäße Positionsdetektor ist nicht nur bei druckbetätigten Zylindern anwendbar, sondern auch bei rotierenden Hydromotoren, Turbinen o.dgl. und generell bei allen Stellgliedern, bei denen ein bewegbares Teil in einem feststehenden Teil unter dem Druck eines Fluids bewegt wird. Das Hauptanwendungsgebiet liegt allerdings bei Druckzylindern.
  • Ein weiterer Vorteil des Positionsdetektors besteht darin, daß die jeweilige Axialstellung der Sonde sehr leicht ermittelt werden kann, indem das bewegbare Teil des druckbetätigten Stellgliedes in eine Position gebracht werden kann, in der es sich an der Bohrung der Wand befindet. Die Sonde kann dann in der Bohrung vorgeschoben werden, bis sie gegen das bewegte Teil stößt, und anschließend geringfügig zurückbewegt werden. Auf diese Weise kann die optimale Position der Sonde in Bezug auf die Wand des Stellgliedes und in Bezug auf das bewegbare Teil gefunden werden, wobei die Sonde auf eine Annäherung des bewegbaren Teils reagiert, ohne jedoch in die Bewegungsbahn hinein vorzustehen.
  • Vorzugsweise ist der Schaft an dem Halter stufenlos verstellbar, obwohl auch eine Verstellung in kleinen Abstufungen möglich ist, beispielsweise durch eine Rastvorrichtung.
  • Mit dem Merkmal des Patentanspruchs 3 wird erreicht, daß die Abdichtung gegen das Entweichen von Druck zwischen Halter und Wand einerseits und zwischen Halter und Sonde andererseits ausschließlich im Körper des Halters erfolgt, während der Schaft durch den Halter hindurchragt und an dem der Wand abgewandten Ende axial abgestützt wird.
  • Das Schaltungsgehäuse, das die elektrischen Komponenten des Positionsdetektors - mit Ausnahme des in der Sonde enthaltenen elektrischen Bauteils - enthält, ist zweckmäßigerweise am rückwärtigen Ende des Schafts angebracht und wird zusammen mit der Sonde und dem Schaft relativ zu dem Halter axial bewegt. Dieses Schaltungsgehäuse kann als Griffteil benutzt werden, um die axiale Verstellung der Sonde durchzuführen. Andererseits ist es zweckmäßig, wenn das Schaltungsgehäuse, nachdem die Sonde auf die richtige Position eingestellt worden ist, um die Achse des Schaftes herum verschwenkt werden kann, um die günstigste Position für den Anschluß einer externen Leitung einzunehmen. Nach Patentanspruch 7 sind Drehbegrenzungsmittel vorgesehen, die eine begrenzte Drehung des Schaltungsgehäuses zulassen, ohne daß sich der Schaft und die Sonde mitdrehen. Bei weiterer Drehung des Schaltungsgehäuses wird jedoch der Schaft mitgedreht, wodurch es möglich ist, die Sonde axial zu verstellen, indem das Schaltungsgehäuse um die Schaftachse gedreht wird.
  • Im folgenden wird unter Bezugnahme auf die Zeichnungen ein Ausführungsbeispiel der Erfindung näher erläutert.
  • Es zeigen:
    • Fig. 1 eine perspektivische Darstellung eines Stellgliedes in Form einer Kolben-Zylinder-Einheit, die mit zwei Positionsdetektoren ausgestattet ist,
    • Fig. 2 eine perspektivische Ansicht eines Positionsdetektors,
    • Fig. 3 einen Längsschnitt durch die Wand des Druckzylinders, an der der Positionsdetektor befestigt ist,
    • Fig. 4 eine Seitenansicht der Klemmvorrichtung zum Fixieren der Position des Schafts, relativ zum Halter, und
    • Fig. 5 einen Längsschnitt durch die Sonde, den Schaft und das Schaltungsgehäuse.
  • In Fig. 1 ist ein Hydraulikzylinder 10 dargestellt, in dem ein (nicht dargestellter) Kolben bewegbar ist. Der Hydraulikzylinder 10 weist ein rohrförmiges Mittelstück 11 und zwei Endstücke 12,13 auf. Die Zylinderbohrung erstreckt sich durch das Mittelstück 11 hindurch in die Endstücke 12,13 hinein. Zwischen den Endstücken 12,13 verlaufen Spannstäbe 14. An jedem der Endstücke 12,13 ist ein Positionsdetektor 15 angebracht, um die vordere und rückwärtige Endstellung des Kolbens im Zylinder zu erkennen.
  • Der Positionsdetektor 15 weist gemäß Fig. 2 eine zylindrische Sonde 16 auf, die aus einem blockförmigen massiven Halter 17 heraus vorsteht. Ein Flansch 18 des Halters 17 wird von außen an der Wand 19 (Fig. 3) des Zylinders 10 mit Schrauben 20 befestigt, wobei die von der Mitte des Flansches 18 vorstehende Sonde 16 in eine Bohrung 21 der Wand 19 hineinragt. Das Ende der Sonde 16 sollte sich möglichst nahe an der Innenfläche 22 der Wand 19 befinden, an der der Kolben 23 entlangstreicht, darf aber über die Innenfläche 22 nicht hinaus vorstehen, um den Weg des Kolbens 23 nicht zu behindern.
  • Die zylindrische Sonde 16 ragt durch einen zylindrischen Kanal 24 des Flansches 18 hindurch. Jenseits des Kanals 24 ist die Sonde 16 durch einen hohlen Schaft 25 mit Außengewinde verlängert. Der Schaft 25 trägt an seinem oberen Ende das Schaltungsgehäuse 26.
  • Zur Abdichtung der Stoßstelle zwischen dem Flansch 18 und der Wand 19 ist eine erste Dichtvorrichtung 27 in Form eines Dichtringes in einer Ringnut 28 untergebracht, die in der gegen die Wand 19 stoßenden Fläche des Flansches 18 vorgesehen ist. Wenn der Flansch 18 durch Festziehen der Schrauben 20 gegen die Wand 19 gedrückt wird, wird die erste Dichtvorrichtung 27 axial zusammengedrückt.
  • Eine zweite Dichtvorrichtung 29 in Form eines die Sonde 16 eng umschließenden Dichtringes ist im Bereich des Kanals 24 in einer Ringnut des Flansches 18 vorgesehen. Diese zweite Dichtvorrichtung 29 dichtet den Ringspalt zwischen der Sonde 16 und dem Kanal 24 ab. Beide Dichtvorrichtungen 27,29 können auch zu einer gemeinsamen Dichtvorrichtung vereinigt werden. Wichtig ist nur, daß einerseits der Spalt zwischen dem Halter 17 und der Wand 19 und andererseits der Ringspalt zwischen dem Kanal 17 und der Sonde 16 abgedichtet werden, so daß kein Druckfluid aus dem Zylinder 10 nach außen entweichen kann.
  • An dem der Wand 19 abgewandten Ende des Halters 17 ist ein mit Längsschlitzen 30 versehenes Rohrstück 31 vorgesehen, das einstückiger Bestandteil des Halters 17 ist. Der Kanal 24 erstreckt sich mit konstantem Durchmesser in den unteren Bereich des Rohrstücks 31 hinein. Am oberen Ende des Rohrstücks 31 befindet sich eine Gewindebohrung 32, deren Durchmesser kleiner ist als derjenige des Kanals 24 und deren Gewinde mit dem Außengewinde des Schafts 25 in Eingriff ist. Die Gewindebohrung 32 bildet eine Eingriffsvorrichtung, die mit dem Schaft 25 zum Verstellen der Schaftposition zusammenwirkt.
  • Die Schlitze 30 des Rohrstücks 31 laufen zum oberen Ende des Rohrstücks 31 hin frei aus, d.h. sie unterteilen auch die Gewindebohrung 32. Jeder dieser Schlitze 30 wird von einer Schraube 33 durchquert, die festgezogen werden kann, um die Ränder des Schlitzes 30 gegeneinander zu ziehen und den Durchmesser der Gewindebohrung 32 zu verringern. Die Schrauben 33 bilden in Verbindung mit den Schlitzen 30 eine Klemmvorrichtung zum Festklemmen des Schafts in der eingestellten Position.
  • Der innere Aufbau der Sonde 16 und die Befestigung des Schaltungsgehäuses 26 sind aus Fig. 5 zu ersehen. Der mit Außengewinde versehene hohle Schaft 25, der aus Metall besteht, geht einstückig in ein zum Schaft koaxiales Rohr 34 über. Am Ende des Rohres 34 ist ein aus Keramik oder Kunststoff bestehender Trägerkörper 35 befestigt, der an seinem Ende das auf Annäherung eines Metallteils reagierende elektrische Bauteil 36 trägt. Dieses Bauteil 36 ist eine ringförmige Spule, die in einem einseitig offenen ferromagnetischen Kern untergebracht ist. Die Außendurchmesser von Trägerkörper 35 und elektrischem Bauteil 36 sind gleich dem Außendurchmesser des Rohres 34. Das Rohr 34, der Trägerkörper 35 und das elektrische Bauteil sind von dem zylindrischen Sondenmantel 37 eng umgeben. Die Bodenwand 38 des Sondenmantels 37 bildet das äußere Ende der Sonde 16. Das elektrische Bauteil 36 liegt unmittelbar an der Innenseite der Bodenwand 38 an. Von dem elektrischen Bauteil 36 führen Leitungen 39 durch das Rohr 34 und den Schaft 25 hindurch in das Innere des Schaltungsgehäuses 26.
  • Der Sondenmantel 37 besteht aus einem ölfesten Kunststoff, vorzugsweise aus Polyacetal. Der Hülsenmantel 37 stützt sich unmittelbar an dem Rohr 34 ab. Das Innere des Schafts 25 und des Rohres 34 ist mit einer (nicht dargestellten) Vergußmasse aus Kunststoff ausgefüllt, um auch diese Teile gegen äußeren Druck abzustützen. In der Wand des Rohres 34 befindet sich ein Loch 40, durch das die Vergußmasse auch in den Bereich zwischen Rohrwand und Sondenmantel 37 gelangt, um auch das elektrische Bauteil 36 und den Trägerkörper 35 hohlraumfrei zu umschließen.
  • An dem oberen Ende des Schafts 25 ist das Schaltungsgehäuse 26 in der Weise befestigt, daß es in Grenzen um die Schaftachse gedreht werden kann, ohne daß der Schaft 25 mitgenommen wird. Das Schaltungsgehäuse 26 steht in Gewindeeingriff mit dem Schaft 25. Das ins Gehäuseinnere ragende Ende des Schaftes 25 ist mit einer Aussparung 41 versehen, die sich über etwa 180° des Schaftsumfangs erstreckt. In die Aussparung 41 ragt ein Stift 42 hinein, der an einem im Schaltungsgehäuse befestigten Block 43 verschiebbar befestigt ist. Der Stift 42 bildet zusammen mit der Aussparung 41 ein Drehbegrenzungsmittel, um den Schaft 25 zu seiner axialen Verstellung durch Drehung des Gehäuses 26 mitdrehen zu können. Andererseits erlaubt das Drehbegrenzungsmittel eine freie Drehung des Schaltungsgehäuses 26 um etwa 180° ohne Mitdrehung des Schafts 25 und der Sonde 16. Dadurch kann das Schaltungsgehäuse 26 auf die gewünschte Richtung frei eingestellt werden.
  • An dem einen Ende des Schaltungsgehäuses 26 befindet sich eine Überwurf-Steckverbindung 44 mit einem Gewindering, der Kontaktstifte 45 für den Anschluß externer Leitungen umgibt. Das Schaltungsgehäuse 26 enthält die übrigen Komponenten des Näherungsschalters, zu dem das elektrische Bauteil 36 gehört.
  • Die aus dem Halter 17 heraus vorstehende Länge der Sonde 16 kann durch Drehen des Schaftes 25 verändert werden, wobei der Schaft 25 sich in der Gewindebohrung 32 dreht und zusammen mit der Sonde 16 in Bezug auf den Halter 17 axial verschiebt. Eine solche Verschiebung ist über einen Weg möglich, der etwa 3/4 der Länge der Sonde 16 entspricht. Daher ist eine Einstellung des Überstandes der Sonde 16 über die Anlagefläche des Halters 17 an der Wand 19 in einem großen Längenbereich möglich. Wenn die Stärke der Wand 19 variiert, kann die vorstehende Länge der Sonde 16 an die jeweilige Wandstärke angepaßt werden. Wenn die richtige Längeneinstellung der Sonde gefunden ist, werden die Schrauben 33 festgezogen, so daß dann die Sondenposition in Bezug auf den Halter 17 nicht mehr verändert werden kann.
  • Versuche mit dem beschriebenen Positionsdetektor haben ergeben, daß dieser bei einem hydraulischen Druck von 200 bar (3000 psi) bei millionen von Druckwechseln und Schaltvorgängen voll funktionsfähig bleibt.

Claims (9)

1. Positionsdetektor (15) für das bewegbare Teil (23) eines mit Fluid betätigten Stellgliedes (10), mit einem Halter (17), der an einer Wand (19) des Stellgliedes (10) derart zu befestigen ist, daß er eine Bohrung (21) der Wand (19) umschließt, einer von dem Halter (17) abstehenden, in die Bohrung (21) einführbaren zylindrischen Sonde (16), die mindestens ein auf Annäherung leitfähiger Teile reagierendes elektrisches Bauteil (36) enthält, und einer an dem Halter (17) vorgesehenen ersten Dichtvorrichtung (27) zum Abdichten der Anlagefläche zwischen Halter (17) und Wand (19), dadurch gekennzeichnet, daß die Sonde (16) durch einen hohlen Schaft (25) verlängert ist, der relativ zu dem Halter (17) axial verstellbar ist, um die Länge des Abstehens der Sonde (16) von dem Halter (17) zu verändern, daß die Sonde (16) in einem zylindrischen Kanal (24) des Halters (17) verschiebbar geführt ist, und daß in dem Kanal (24) eine zweite Dichtvorrichtung (29) zum Abdichten des Durchgangs der Sonde (16) vorgesehen ist.
2. Positionsdetektor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaft (25) an dem Halter (17) stufenlos verstellbar ist.
3. Positionsdetektor nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Halter (17) an der der Wand (19) abgewandten Seite des Kanals (24) eine Eingriffsvorrichtung (32) aufweist, die mit dem Schaft (25) zum Verstellen der Schaftposition zusammenwirkt.
4. Positionsdetektor nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Eingriffsvorrichtung (32) ein Gewinde ist, das mit einem Gewinde des Schafts (25) zusammengreift.
5. Positionsdetektor nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Eingriffsvorrichtung (32) als Klemmvorrichtung (30,33) zum Festklemmen des Schafts (25) in der eingestellten Position ausgebildet ist.
6. Positionsdetektor nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß an dem der Sonde (16) abgewandten Ende des Schafts (25) ein Schaltungsgehäuse (26) befestigt ist, in das Leitungen (39) hineinführen, die mit dem elektrischen Bauteil (36) verbunden sind.
7. Positionsdetektor nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Schaltungsgehäuse (26) relativ zu dem Schaft (25) drehbar ist und daß Drehbegrenzungsmittel (41,42) vorgesehen sind, um den Schaft (25) zu seiner axialen Verstellung durch Drehen des Schaltungsgehäuses (26) mitdrehen zu können.
8. Positionsdetektor nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Sonde (16) einen zylindrischen Sondenmantel (37) aufweist, der mit einer Vergußmasse ausgefüllt ist, um ihn gegen äußeren Druck abzustützen.
9. Positionsdetektor nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Sonde (16) ein mit dem Schaft (25) einstückiges Rohr (34) aufweist, das einen rohrförmigen Sondenmantel (37) trägt und gegen äußeren Druck abstützt und daß an dem Ende des Rohrs (34) das elektrische Bauteil (36) befestigt ist, das von einer Bodenwand (38) des Sondenmantels (37) bedeckt ist.
EP87109271A 1987-06-27 1987-06-27 Positionsdetektor für das bewegbare Teil eines mit Fluid betätigten Stellgliedes Expired - Lifetime EP0297150B1 (de)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE8787109271T DE3764644D1 (de) 1987-06-27 1987-06-27 Positionsdetektor fuer das bewegbare teil eines mit fluid betaetigten stellgliedes.
EP87109271A EP0297150B1 (de) 1987-06-27 1987-06-27 Positionsdetektor für das bewegbare Teil eines mit Fluid betätigten Stellgliedes
US07/208,257 US4876531A (en) 1987-06-27 1988-06-17 Position detector for the movable element of a fluid-operated actuator

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP87109271A EP0297150B1 (de) 1987-06-27 1987-06-27 Positionsdetektor für das bewegbare Teil eines mit Fluid betätigten Stellgliedes

Publications (2)

Publication Number Publication Date
EP0297150A1 EP0297150A1 (de) 1989-01-04
EP0297150B1 true EP0297150B1 (de) 1990-08-29

Family

ID=8197096

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP87109271A Expired - Lifetime EP0297150B1 (de) 1987-06-27 1987-06-27 Positionsdetektor für das bewegbare Teil eines mit Fluid betätigten Stellgliedes

Country Status (3)

Country Link
US (1) US4876531A (de)
EP (1) EP0297150B1 (de)
DE (1) DE3764644D1 (de)

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2645268B1 (fr) * 1989-04-03 1991-07-12 Toupin Joseph Dispositif de detection de franchissement d'un seuil de temperature
US5219068A (en) * 1991-07-16 1993-06-15 Cincinnati Milacron, Inc. Adjustable proximity switch mounting assembly
DE4338568C2 (de) * 1993-11-05 1997-05-22 Mannesmann Ag Einrichtung zur Abfrage von Stellungen an bewegten Elementen mittels Sensoren
US5488860A (en) * 1993-12-29 1996-02-06 E-Systems, Inc. Apparatus for determining the position of a piston in a fluidic actuator
US5704813A (en) * 1995-12-13 1998-01-06 Namco Controls Corporation Proximity sensor housing and arrangement
US5906222A (en) * 1996-08-07 1999-05-25 General Electric Company Apparatus for detecting position of piston in hydraulic actuator coupled to gate valve
CH691003A5 (fr) * 1996-08-13 2001-03-30 Parker Lucifer Sa Tête de commande électro-pneumatique pour actuateurs.
US5947001A (en) * 1997-04-24 1999-09-07 Turn-Act, Inc. Molded piston
DE19916986C2 (de) * 1999-04-15 2001-12-06 Sauer Danfoss Nordborg As Nord Steuereinrichtung für die Lage eines Ventilschiebers
ITBG20050028A1 (it) * 2005-05-13 2006-11-14 Abb Service Srl Dispositivo per la rilevazione della posizione di un elemento mobile ad esso accoppiato e relativo elemento mobile.

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2182363A5 (de) * 1972-04-28 1973-12-07 Cem Comp Electro Mec
FR2342419A1 (fr) * 1976-02-24 1977-09-23 Climax France Sa Dispositif detecteur electronique sans contact ni piece mobile de position ou passage sur ensemble verin actionne par fluide
DE7927808U1 (de) * 1979-09-29 1980-02-21 Werner Turck Gmbh & Co Kg, 5884 Halver Schutzvorrichtung fuer einen naeherungsschalter gegen aeussere stoereinfluesse
DE3117386C1 (de) * 1981-05-02 1982-10-28 Gebhard Balluff, Fabrik Feinmechanischer Erzeugnisse, 7303 Neuhausen Näherungsschalter
DE3339093A1 (de) * 1983-10-28 1985-05-09 Festo KG, 7300 Esslingen Annaeherungsfuehler
US4799048A (en) * 1984-09-28 1989-01-17 Nippondenso Co., Ltd. Accumulator
US4689553A (en) * 1985-04-12 1987-08-25 Jodon Engineering Associates, Inc. Method and system for monitoring position of a fluid actuator employing microwave resonant cavity principles
DE3609537A1 (de) * 1985-06-29 1987-01-08 Wabco Westinghouse Steuerung Beruehrungslos arbeitende naeherungsschalteinrichtung
US4705151A (en) * 1985-10-31 1987-11-10 Automotive Product Plc Hydraulic slave cylinder interlock switching device with proximity sensor
DE8626017U1 (de) * 1986-09-30 1986-11-20 Werner Turck GmbH & Co. KG, 58553 Halver Näherungsschalter mit einem in einen Druckzylinder einbaubaren Sensorteil zur Erfassung der Kolbenstellung
US4752657A (en) * 1987-05-07 1988-06-21 Allied Automation Systems, Inc. Proximity switch mounting apparatus

Also Published As

Publication number Publication date
US4876531A (en) 1989-10-24
EP0297150A1 (de) 1989-01-04
DE3764644D1 (de) 1990-10-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0017779B1 (de) Druckmittelbetätigte Lineareinheit für Handhabungsgeräte der industriellen Fertigung
EP0591621B1 (de) Dreh-Linear-Einheit
EP0297150B1 (de) Positionsdetektor für das bewegbare Teil eines mit Fluid betätigten Stellgliedes
DE19720100A1 (de) Linearstellglied
EP0177693A2 (de) Potentiometer
DE2944826A1 (de) Zweistufig bewegbarer zylinder
EP0532720B1 (de) Druckmittelbetätigte lineareinheit
DE3405315C2 (de)
DE3246970A1 (de) Druckmittelbetaetigbarer arbeitszylinder
DE4242601A1 (de) Kolben-Zylinder-Anordnung
EP0911530B1 (de) Dreh-Linear-Einheit
EP0268030B1 (de) Potentiometer bzw. veränderbarer Widerstand
EP0100334B1 (de) Vorrichtung zum verpressen rohrförmiger teile
DE2342908A1 (de) Spann- und foerdervorrichtung fuer langgestreckte gegenstaende
DE2538288C3 (de) Antrieb für die Bewegung des Bodens einer Vorform einer IS-Glasformmaschine
DE3605388A1 (de) Elektrohydraulische schaltvorrichtung
DE2920670C3 (de) Stelleinrichtung für ein hydraulisches Proportionalventil
DE19513967A1 (de) Kolben-Zylinder-Einheit
DE9305640U1 (de) Druckmittelbetätigter Arbeitszylinder
DE4105703A1 (de) Potentiometereinrichtung
DE3532988C2 (de) Elektrohydraulische Schaltvorrichtung
EP0310538B1 (de) Elektrischer Hochspannungs-Leistungsschalter
DE29713825U1 (de) Fluidbetätigter Arbeitszylinder
DE69206610T2 (de) Proportionale elektronisch-mechanische betaetigungseinrichtung.
DE3537124A1 (de) Arbeitszylinder

Legal Events

Date Code Title Description
PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): CH DE FR GB IT LI

17P Request for examination filed

Effective date: 19890301

17Q First examination report despatched

Effective date: 19890921

GRAA (expected) grant

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009210

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: B1

Designated state(s): CH DE FR GB IT LI

ITF It: translation for a ep patent filed
GBT Gb: translation of ep patent filed (gb section 77(6)(a)/1977)
REF Corresponds to:

Ref document number: 3764644

Country of ref document: DE

Date of ref document: 19901004

ET Fr: translation filed
PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: GB

Payment date: 19910514

Year of fee payment: 5

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: FR

Payment date: 19910627

Year of fee payment: 5

PLBE No opposition filed within time limit

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009261

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: NO OPPOSITION FILED WITHIN TIME LIMIT

ITTA It: last paid annual fee
PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: CH

Payment date: 19910701

Year of fee payment: 5

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: DE

Payment date: 19910717

Year of fee payment: 5

26N No opposition filed
PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: GB

Effective date: 19920627

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: LI

Effective date: 19920630

Ref country code: CH

Effective date: 19920630

GBPC Gb: european patent ceased through non-payment of renewal fee

Effective date: 19920627

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: FR

Effective date: 19930226

REG Reference to a national code

Ref country code: CH

Ref legal event code: PL

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: DE

Effective date: 19930302

REG Reference to a national code

Ref country code: FR

Ref legal event code: ST

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: IT

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20050627