EP1866548A1 - Piston and fluidically actuated positioning device comprising the same - Google Patents

Piston and fluidically actuated positioning device comprising the same

Info

Publication number
EP1866548A1
EP1866548A1 EP06707196A EP06707196A EP1866548A1 EP 1866548 A1 EP1866548 A1 EP 1866548A1 EP 06707196 A EP06707196 A EP 06707196A EP 06707196 A EP06707196 A EP 06707196A EP 1866548 A1 EP1866548 A1 EP 1866548A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
piston
segments
permanent magnet
piston according
magnet
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.)
Granted
Application number
EP06707196A
Other languages
German (de)
French (fr)
Other versions
EP1866548B1 (en
Inventor
Michael Rau
Wolfgang Rammler
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.)
Festo SE and Co KG
Original Assignee
Festo SE 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 Festo SE and Co KG filed Critical Festo SE and Co KG
Priority to EP10006849A priority Critical patent/EP2228544B1/en
Publication of EP1866548A1 publication Critical patent/EP1866548A1/en
Application granted granted Critical
Publication of EP1866548B1 publication Critical patent/EP1866548B1/en
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

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
    • F15B15/2815—Position sensing, i.e. means for continuous measurement of position, e.g. LVDT
    • F15B15/2861—Position sensing, i.e. means for continuous measurement of position, e.g. LVDT using magnetic means

Definitions

  • the invention relates to a piston of a fluid operable adjusting device, in particular a linear drive or a shock absorber, with a supporting body which has a coaxial to the piston longitudinal axis annular recess in which at least one annular permanent magnet arrangement is arranged. Furthermore, the invention relates to a fluid-actuated actuating device equipped with such a permanent magnet arrangement.
  • DE 3404095 C2 It is a linear drive in the form of a fluid-actuated working cylinder with a transmission of the driving force serving, attached to a piston rod piston.
  • the piston For non-contact detection of the piston position, the piston carries a permanent magnet arrangement in the form of an annular permanent magnet which can cooperate with position detection means arranged on the outside of the housing.
  • the permanent magnet is seated in an annular recess, which is defined in the region of the joining surface of two axially interconnected piston parts.
  • the assembly of the piston takes place during assembly on the piston rod, whereby the annular permanent magnet between the two piston parts is inserted.
  • the problem with such a design is the complexity of the piston construction, which is primarily attributable to the necessary integration of the permanent magnet arrangement, and the associated installation effort.
  • From DE-PS 1 185 276 shows a special structure of a stator of an electric motor.
  • This stator includes a plurality of magnetic segments, which are partially elastic and which are inserted axially into a cylindrical iron jacket.
  • the permanent magnet arrangement is segmented in its circumferential direction and consists of at least two arcuate magnet segments, and that the annular recess is designed as an annular groove with a radially outwardly oriented tan opening into which the magnet segments are inserted radially from the outside to form an annular configuration.
  • a fluid-operated adjusting device which has a position detecting means. has permitted housing, which defines a receiving chamber in which a piston of the type defined above is arranged linearly displaceable, which is coupled for the force picking with an accessible outside of the housing Kraftab- grip part.
  • the piston assembly according to the invention enables the simple realization of a ring magnet construction without a mandatory requirement of a piston pitch in the region of the recess receiving the permanent magnet arrangement.
  • the annular permanent magnet arrangement is composed of a plurality of arcuate magnet segments, which can be inserted into the annular recess formed as an annular groove during manufacture of the piston from radially outside, in order then to define a segmented but nonetheless annular permanent magnet arrangement.
  • Such a piston can be relatively easily assembled independently of the mounting on a Kraftabgriffsteil, which reduces the storage costs and improves availability. It can also be used for special cost reduction to an even one-piece support body, because the assembly of the permanent magnet arrangement does not require a division of the support body.
  • the magnet segments are polarized with one another in the same orientation, in order to ensure, in spite of the segmentation, a magnetic field which is as uniform as possible along the entire circumference of the ring.
  • a magnetic field which is as uniform as possible along the entire circumference of the ring.
  • an axial polarization of the magnet segments has been found.
  • the number of magnet segments for forming the annularly configured permanent magnet arrangement is in principle arbitrary. It is advisable to use only magnetic
  • the permanent magnet arrangement is composed of exactly two magnet segments whose end sections are assigned to one another in pairs. Assembly within the framework of
  • the magnetic segments in such a way that the mutually facing end sections of the magnetic segments which are respectively adjacent in the circumferential direction are free from overlapping are opposite.
  • the magnet segments can butt against each other. Since, however, relatively high magnetic repulsion forces may act on the joints or transition regions, such a design should be combined with additional fastening measures in order to fix the individual magnet segments in place on the piston. For example, a latching attachment or fixing by an adhesive connection would be possible.
  • the self-sustaining effect can be realized in particular in conjunction with a shaping in which the preferably axially polarized magnet segments overlap at their mutually facing end sections in the circumferential direction of the permanent magnet arrangement.
  • a magnetic force compressing the magnet segments is produced between the overlapping sections.
  • the active surface of this magnetic holding force can be carried out relatively large simply by the fact that the magnet segments at the mutually facing end portions each have a nose projecting in a first radial plane in the circumferential direction of the permanent magnet arrangement with respect to a reference point and a parallel second radial plane spaced apart from the first radial plane opposite has recessed recess to the nose with respect to the reference point, so that in the assembled state overlapping end portions of the nose of one end portion in the recess of the other Endab-section dives and in the circumferential direction of the permanent magnet arrangement is a relatively large overlap length.
  • the permanent magnet arrangement can be exposed radially on the outside. Alternatively, however, it can also be covered by a piston component. If the piston is equipped with a guide ring which makes sliding contact with the piston running surface in the state installed in the housing of an adjusting device, the permanent magnet arrangement can be coaxially enclosed by this guide ring.
  • FIG. 1 shows a piston of a preferred construction according to the invention as a component of a fluid-actuated adjusting device, the further components of which are shown in dash-dot fashion only;
  • FIG. 2 is an axial view of the piston of FIG. 1 looking in the direction of arrow II;
  • FIG. 3 shows the piston according to FIGS. 1 and 2 in a perspective exploded view
  • FIGS. 1 to 3 shows an uncut side view of the piston according to FIGS. 1 to 3 without illustration of the guide ring and with enlarged representation of the transitional rich between two circumferentially successive magnetic segments and
  • FIG. 5 shows a radial section through the piston according to FIG. 4 along a sectional plane V-V which is radial with respect to the piston longitudinal axis.
  • FIG. 1 shows a total of a fluid-operated adjusting device 1 in one embodiment as a fluid-operated linear drive.
  • the adjusting device 1 comprises a housing 2, which defines a linearly extending and preferably a circular cross-section receiving chamber 3, in which a corresponding circular outer contour having piston 4 is arranged linearly displaceable back and forth.
  • the piston longitudinal axis 5 extends in the direction of movement of the piston 4 and coincides with the longitudinal axis of the receiving chamber 3.
  • the receiving chamber 3 is closed at the two end sides by a respective end wall 6a, 6b of the housing 2.
  • the peripheral boundary of the receiving chamber 3 assumes a between the two end walls 6a, 6b extending ein 0 or multi-part tubular body 7, the inner surface defines a cylindrical piston tread 8, on which the piston 4 slides in its linear movement.
  • the end walls 6a, 6b are expediently designed as a housing cover.
  • the receiving chamber 3 is divided axially into two s working chambers 12a, 12b, into each of which a fluid channel 13a, 13b opens, via which a controlled fluid loading is possible.
  • the piston 4 moves in one or the other direction or remains in place.
  • the fluid used for the operation is preferably compressed air. However, the use of another gaseous medium or a hydraulic medium is possible.
  • the linear movement of the piston 4 can be tapped outside of the housing 2 on a force-separating part 14 coupled in a motion-coupled manner to the piston 4.
  • the latter is in the embodiment of a piston rod, the at least one of the end walls 6a under seal and slidably guided passes through lo and is fixed with its lying within the receiving chamber 3 section on the piston 4.
  • the piston 4 expediently has a central, continuous attachment hole 15 with which it is plugged onto the piston rod 14 until it is stepped.
  • the axial fi xing is done by way of example by a screw 16, wherein a nut 17 is screwed onto a protruding from the mounting hole 15 threaded portion 18 of the piston rod 14.
  • the adjusting device 1 could in principle also be designed as a shock absorber or other passive device.
  • the piston 4 would be displaced by a non-fluidically introduced into it driving force, displacing the fluid contained in the receiving chamber 3.
  • the piston 4 has a preferably one-piece and 2s in particular made of metal circular disk-shaped support body 22 in which the mounting hole 15 is formed.
  • the support body 22 is provided with an annular recess designed as an annular groove 23, which is arranged coaxially with the longitudinal axis 5 of the piston and extends around the support body 22.
  • the correspondingly shaped circumferential contour of the piston 4 slot-shaped groove opening 24 is oriented with respect to the piston longitudinal axis 5 radially outward and the piston tread 8 faces.
  • Axial on both sides of the annular groove 23 is bounded by a respective groove flank 25a, 25b and radially inwardly by a preferably circular cylindrical groove base 26.
  • the cross section of the annular groove 23 is rectangular.
  • annular permanent magnet assembly 27 In the annular groove 23 is coaxially seated an annular permanent magnet assembly 27. It extends along the entire piston circumference and generates a continuous magnetic field, which passes through the tubular body 7.
  • the position detection means 28 respond to the magnetic field of the permanent magnet assembly 27, when the latter passes by appropriate movement of the piston 4 in a certain position, for example, the position detection means 28 ra dial in opposite. As a result, the position of the piston 4 can be detected.
  • the position detection means 28 contain, for example, at least one so-called reed switch or Hall sensor, but may also be designed as a displacement measuring system.
  • the permanent magnet arrangement 27 is covered in the region of its outer circumference by a component arranged on the piston 4.
  • a hollow-cylindrical guiding ring 32 consisting of plastic material acts as a cover and sits coaxially on the outer circumference of the supporting body 22 at the axial height of the annular groove 23.
  • it is interrupted at one point of its circumference (interruption 33). Due to its elasticity, it can therefore be temporarily expanded during assembly.
  • the piston 4 slides with its guide ring 32 on the piston tread 8 from.
  • Axial on both sides of the annular groove 23 is on the support body 22 each one to the piston longitudinal axis 5 coaxial annular piston seal 34a, 34b arranged. They are expediently formed by injection molding on the support body 22. Incidentally, the latter expediently consists of non-magnetizable material, such as aluminum or stainless steel, so as not to impair the propagation of the magnetic field generated by the permanent magnet arrangement 27.
  • the piston seals 34a, 34b may be an integral part of two elastomer components 35a, 35b, which are integrally formed on the support body 22 and in addition to the respective associated piston seal 34a, 34b, for example, to the End faces of the piston 4 arranged buffer structures 36 can form, which are able to reduce the impact in the end positions.
  • the permanent magnet arrangement 27 is segmented in its circumferential direction B. Said circumferential direction is illustrated in the drawing by a double arrow at 37 and extends along the circumference of the piston longitudinal axis fifth
  • the permanent magnet assembly 27 is composed of a plurality of arcuate magnet segments 38, 39 lo, which are preceded by their concavity through the slot opening 24 according to arrows 42 from radially outside into the annular groove 23 inserted so that they are consecutive in the circumferential direction 37 come to rest and form an annular configuration representing the permanent magnet arrangement i5 27.
  • the arc length of the individual magnet segments 38, 39 is expediently chosen such that the mutually facing end sections 38a, 39a, 38b, 39b of the magnetic segments 38, 39, which are each directly successively arranged in the circumferential direction 37, are immediately adjacent in a transition area 43 and expediently even touch.
  • the annular permanent magnet arrangement 27 consists of only two magnet segments 38, 39 with mutually equal arc length, which expediently corresponds in each case to at least 180 °.
  • the magnetic segments 38 are expediently also designed circular arc. Their inner radius corresponds at least substantially to the radius of the groove base 26.
  • the magnet segments 38, 39 are preferably axially, that is polarized in the direction of the piston longitudinal axis 5, with mutually identical orientation.
  • the north poles of all magnetic segments 38, 39 marked “N” in FIG. 4 lie on one side and the south poles of all magnet segments 38, 39 denoted "S” in FIG. 4 on the opposite other axial side of the permanent magnet arrangement 27. The latter corresponds Therefore, from the mode of action of a one-piece, axially polarized ring magnet.
  • the identical orientation has the advantage that a constant magnetic field is achieved along the entire circumference of the permanent magnet arrangement 27 and thus also in the transition region 43. As a result, an always reliable position query can be ensured even with non-rotating piston 4.
  • the carrier body 22 can be formed in the region defining the annular groove 23 and preferably integrally in one piece, without impairing the mountability of the permanent magnet arrangement 27.
  • the individual magnet segments 38, 39 are easily inserted over the groove opening 24 into the annular groove 23 during assembly. A subdivision of the support body 22 in the region of the annular groove 23 is thus not required.
  • the magnetic segments 38, 39 are formed so that they in the respective transition region 43 with their local end portions 38a, 39a; 38b, 39b overlap a piece in the circumferential direction 37.
  • the width of the magnet segments 38, 39 measured in the direction of the piston longitudinal axis 5 is locally reduced in a coordinated manner in the region of the mentioned end sections, so that a constant width of the permanent magnet arrangement 27 is also established overall over the respective transition region.
  • the overlapping portions of the magnet segments 38, 39 are in the axial direction of the permanent magnet assembly 27, ie in the direction of the piston longitudinal axis 5, advantageously side by side.
  • the strength of the attraction force can also be well influenced and executed so that the mutually facing end portion 38a, 39a; 38b, 39b are firmly held together by the magnetic forces prevailing in the transitional area by latching.
  • the ring configuration thus holds only by the see the individual magnetic segments 38, 39 together effective magnetic forces, so that unnecessary special fastening measures to fix the magnet segments 38, 39 in the annular groove 23. If necessary, however, 5 may be additionally provided such fastening measures.
  • the magnet segments 38, 39 are in the lo range of the overlapping end portions 38a, 39a; 38b, 39b each provided with a respect to a reference point 52 in the circumferential direction 37 projecting nose 53 and a recess 52 with respect to the reference point 52.
  • the recess 54 is designed to be complementary to the nose 53 i5. Nose 53 and recess 54 of a respective end portion 38a, 38b, 39a, 39b extend in two axially spaced-apart radial planes 55, 56, so that in the united state of the magnet segments 38, 39 at the individual transition regions 43, the nose 53 of each one Endab- Section immersed in the recess 54 of the respective other end portion in the circumferential direction 37.
  • the recess 54 on the adjacent nose 53 opposite axial side is suitably open. It also closes
  • the permanent magnet arrangement 27 is composed of mutually identical magnet segments 38, 39.
  • the lugs 53 are expediently at a radial distance "a" to the extended inner peripheral surface of the associated magnetic segment 38 and 39 arranged.
  • This radial distance "a” causes, with the use of only two magnet segments 38, 39, which each have to enclose a half of the piston circumference, that the width "W" between the two end sections 38a, 38b or 39a, 39b of a respective magnet segment 38, 39 defined mounting opening 63 is larger than the diameter of the annular groove 23 in the region of the groove base 26.
  • each magnet segment 38, 39 expediently has one in the circumferential direction 37. oriented end face 64 extending from the
  • Inner circumferential surface 62 extends to the root portion of the nose 53 to s radially outward.
  • Magnetic segments 38, 39 combined with one another by means of the assembly face each other with their support surfaces 64 in pairs and can also rest on one another.
  • the two reference locations 52 of a respective magnet segment 38, 39 are expediently located on a straight line 65 drawn in phantom in FIG. 5, which intersects the longitudinal axis 5 of the piston.
  • the magnet segments 38, 39 can also be designed so that they complement each other in the circumferential direction 37 without overlapping to an annular configuration.
  • the transition region between two adjacent end sections can then be designed, in particular, in the manner indicated by dash-dotted lines in FIG. 4 at 43 ', wherein the immediately 0 consecutive magnet segments lie opposite one another with end faces 67, 68 not lying in the same plane, ie not offset in the circumferential direction 37 ,
  • the assembled magnet segments 38, 39 should additionally be fixed. This is done expediently, as already mentioned above, by a mutual bonding of the magnet segments 38, 39 in the transition regions 43 'and / or fixed relative to the support body 22 fasteners that hold the Mag-0 netsegmente 38, 39 in the annular groove 23.
  • protruding projections 72 may be provided, which overlap the inserted magnetic segments 38, 39 on the outer circumference a piece and thereby hold form-fitting manner.
  • the projections 72 may in this case be designed as latching means, so that it is possible to use the magnetic segments 38, 39 by a latching operation in the annular groove 23 and to fix.
  • the magnetization of the magnet segments 38, 39 leading to the desired polarization can be carried out either before or even after insertion into the annular groove 23.

Abstract

Disclosed is a piston for a positioning device that is actuated by means of fluid, among other things. Said piston comprises a support member (22) that is provided with an annular recess which runs coaxial to the longitudinal axis of the piston and in which at least one annular permanent magnet assembly (27) is disposed. The permanent magnet assembly (27) is segmented in the circumferential direction (37) thereof and is composed of at least two arc-shaped magnet segments (38, 39). The annular recess is embodied as an annular groove (23) with a groove opening (24) which faces radially outward and into which the magnet segments (38, 39) are inserted from radially outward so as to form an annular configuration.

Description

Kolben und damit ausgestattete fluidbetätigte Stellvorrichtung Piston and thus equipped fluid operated actuator
Die Erfindung betrifft einen Kolben einer mit Fluid betreibbaren Stellvorrichtung, insbesondere eines Linearantriebes oder eines Stoßdämpfers, mit einem Tragkörper, der eine zur Kolben-Längsachse koaxiale ringförmige Ausnehmung aufweist, in der mindestens eine ringförmige Permanentmagnetanordnung angeordnet ist. Ferner betrifft die Erfindung eine mit einer solchen Permanentmagnetanordnung ausgestattete fluidbetätigte Stellvorrichtung .The invention relates to a piston of a fluid operable adjusting device, in particular a linear drive or a shock absorber, with a supporting body which has a coaxial to the piston longitudinal axis annular recess in which at least one annular permanent magnet arrangement is arranged. Furthermore, the invention relates to a fluid-actuated actuating device equipped with such a permanent magnet arrangement.
Gegenstände der vorgenannten Art sind beispielsweise in der DE 3404095 C2 beschrieben. Dabei handelt es sich um einen Linearantrieb in Gestalt eines mit Fluidkraft betätigbaren Arbeitszylinders mit einem der Übertragung der Antriebskraft dienenden, an einer Kolbenstange befestigten Kolben. Zur berührungslosen Erfassung der Kolbenposition trägt der Kolben eine Permanentmagnetanordnung in Gestalt eines ringförmigen Permanentmagneten, der mit außen am Gehäuse angeordneten Po- sitionserfassungsmitteln zusammenarbeiten kann. Der Permanentmagnet sitzt in einer ringförmigen Ausnehmung, die im Bereich der Fügefläche zweier axial miteinander verbundener Kolbenteile definiert ist. Der Zusammenbau des Kolbens erfolgt bei der Montage auf der Kolbenstange, wobei auch der ringförmige Permanentmagnet zwischen die beiden Kolbenteile eingelegt wird. Problematisch bei einer solchen Bauform ist die vor allem auf die notwendige Integration der Permanentmagnetanordnung zurückzuführende Komplexität des Kolbenauf- baus und der damit zusammenhängende Montageaufwand.Objects of the aforementioned type are described for example in DE 3404095 C2. It is a linear drive in the form of a fluid-actuated working cylinder with a transmission of the driving force serving, attached to a piston rod piston. For non-contact detection of the piston position, the piston carries a permanent magnet arrangement in the form of an annular permanent magnet which can cooperate with position detection means arranged on the outside of the housing. The permanent magnet is seated in an annular recess, which is defined in the region of the joining surface of two axially interconnected piston parts. The assembly of the piston takes place during assembly on the piston rod, whereby the annular permanent magnet between the two piston parts is inserted. The problem with such a design is the complexity of the piston construction, which is primarily attributable to the necessary integration of the permanent magnet arrangement, and the associated installation effort.
In der EP 1058037 Bl wurde daher bereits vorgeschlagen, den ringförmigen Permanentmagnet aus mit permanentmagnetischen Komponenten angereichertem Kunststoffmaterial herzustellen und durch Spritzgießen unmittelbar in eine von radial außen her zugängliche Ringnut des Tragkörpers des Kolbens einzufor- men. Dies bedingt allerdings einen sehr hohen verfahrenstech- nischen Aufwand, der sich nur bei hohen Stückzahlen lohnt.It has therefore already been proposed in EP 1058037 B1 to produce the annular permanent magnet from plastic material enriched with permanent-magnetic components and to inject it by injection molding directly into an annular groove of the supporting body of the piston which is accessible from radially outward. However, this requires a very high procedural effort, which is worthwhile only with high quantities.
Aus der DE-PS 1 185 276 geht ein besonderer Aufbau eines Stators eines Elektromotors hervor. Dieser Stator enthält mehrere Magnetsegmente, die teilweise elastisch sind und die axial in einen zylindrischen Eisenmantel eingesetzt sind.From DE-PS 1 185 276 shows a special structure of a stator of an electric motor. This stator includes a plurality of magnetic segments, which are partially elastic and which are inserted axially into a cylindrical iron jacket.
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Kolben sowie eine damit ausgestattete fluidbetätigte Stellvorrichtung zu schaffen, wobei unter Beibehaltung der Positionsabfragemöglichkeit Vereinfachungen in Herstellung und Montage erzielbar sind.It is the object of the present invention to provide a piston and a fluid-actuated actuating device equipped therewith, wherein simplifications in production and assembly can be achieved while maintaining the position query possibility.
Diese Aufgabe wird bei einem Kolben der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass die Permanentmagnetanordnung in ihrer Umfangsrichtung segmentiert ist und aus mindestens zwei bogenförmigen MagnetSegmenten besteht, und dass die ringförmige Ausnehmung als Ringnut mit einer nach radial außen ori- entierten Wutöffnung ausgeführt ist, in die die Magnetsegmen- te unter Bildung einer ringförmigen Konfiguration von radial außen her eingesetzt sind.This object is achieved in a piston of the type mentioned above in that the permanent magnet arrangement is segmented in its circumferential direction and consists of at least two arcuate magnet segments, and that the annular recess is designed as an annular groove with a radially outwardly oriented tan opening into which the magnet segments are inserted radially from the outside to form an annular configuration.
Ferner wird die Aufgabe mit einer fluidbetätigten Stellvorrichtung gelöst, die ein mit Positionserfassungsmitteln aus- gestattetes Gehäuse aufweist, welches eine Aufnahmekammer definiert, in der ein Kolben der vorstehend definierten Art linear verschiebbar angeordnet ist, welcher für den Kraftabgriff mit einem außerhalb des Gehäuses zugänglichen Kraftab- griffsteil bewegungsgekoppelt ist.Furthermore, the object is achieved by means of a fluid-operated adjusting device, which has a position detecting means. has permitted housing, which defines a receiving chamber in which a piston of the type defined above is arranged linearly displaceable, which is coupled for the force picking with an accessible outside of the housing Kraftab- grip part.
Der erfindungsgemäße Kolbenaufbau ermöglicht die einfache Realisierung einer Ringmagnetkonstruktion ohne zwingendes Erfordernis einer Kolbenteilung im Bereich der die Permanentmagnetanordnung aufnehmenden Ausnehmung. Die ringförmige Per- manentmagnetanordnung setzt sich aus mehreren bogenförmigen MagnetSegmenten zusammen, die sich bei der Herstellung des Kolbens von radial außen her in die als Ringnut ausgebildete ringförmige Ausnehmung einsetzen lassen, um dann eine zwar segmentierte, gleichwohl jedoch ringförmige Permanentmagnet- anordnung zu definieren. Ein solcher Kolben kann relativ leicht unabhängig von der Montage an einem Kraftabgriffsteil zusammengebaut werden, was die Lagerhaltungskosten reduziert und die Verfügbarkeit verbessert. Es kann ferner zur besonderen Kostenreduzierung auf einen sogar einstückigen Tragkörper zurückgegriffen werden, weil die Montage der Permanentmagnet- anordnung keine Teilung des Tragkörpers voraussetzt .The piston assembly according to the invention enables the simple realization of a ring magnet construction without a mandatory requirement of a piston pitch in the region of the recess receiving the permanent magnet arrangement. The annular permanent magnet arrangement is composed of a plurality of arcuate magnet segments, which can be inserted into the annular recess formed as an annular groove during manufacture of the piston from radially outside, in order then to define a segmented but nonetheless annular permanent magnet arrangement. Such a piston can be relatively easily assembled independently of the mounting on a Kraftabgriffsteil, which reduces the storage costs and improves availability. It can also be used for special cost reduction to an even one-piece support body, because the assembly of the permanent magnet arrangement does not require a division of the support body.
Aus der DE 3687690 T2 ist es zwar grundsätzlich bereits bekannt, in Zusammenhang mit einem Verriegelungsdrehmagnet anstelle eines kreisförmigen Magneten eine Serie von in Dicken- richtung polarisierten MagnetSegmenten zu verwenden. Allerdings handelt es sich dort um einen anderen Anwendungszweck auf einem entfernten Fachgebiet. Der bei Bedarf segmentierte Ringmagnet dient dort zum Aufbau eines Magnetfeldes, das einen eine Verriegelungsfunktion ausübenden Magnetanker in der verriegelten Position hält. Grundsätzlich ist in der EP 0264682 Bl schon beschrieben, einen Permanentmagnet von radial außen her in einer Umfangsver- tiefung eines Kolbens zu fixieren. Der Permanentmagnet ist dort allerdings als relativ kleines Magnetstück ausgebildet, 5 das in einer punktuellen Umfangsvertiefung montiert ist. Das erzeugte Magnetfeld wirkt daher nur in einem engen Umfangsbe- reich des Kolbens, was zwingend zusätzliche Verdrehsiche- rungsmaßnahmen erfordert, wenn eine Positionserfassung des Kolbens erwünscht ist .It is in principle already known from DE 3687690 T2, in connection with a locking rotary magnet, to use a series of magnetic segments polarized in the thickness direction instead of a circular magnet. However, this is another application in a remote field. The segmented ring magnet, if necessary, serves to build up a magnetic field which holds a magnetic armature performing a locking function in the locked position. Basically, it has already been described in EP 0264682 B1 to fix a permanent magnet radially outward in a circumferential depression of a piston. However, the permanent magnet is formed there as a relatively small piece of magnet 5, which is mounted in a punctiform circumferential recess. The magnetic field generated therefore acts only in a narrow circumferential region of the piston, which necessarily requires additional anti-rotation measures when position detection of the piston is desired.
lo Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen hervor.lo Advantageous developments of the invention will become apparent from the dependent claims.
Zweckmäßigerweise sind die Magnetsegmente untereinander mit gleicher Orientierung polarisiert, um trotz der Segmentierung ein möglichst gleichförmiges Magnetfeld entlang des gesamten i5 Ringumfanges zu gewährleisten. Als besonders vorteilhaft hat sich eine axiale Polarisierung der Magnetsegmente erwiesen.Expediently, the magnet segments are polarized with one another in the same orientation, in order to ensure, in spite of the segmentation, a magnetic field which is as uniform as possible along the entire circumference of the ring. Particularly advantageous is an axial polarization of the magnet segments has been found.
Die Anzahl von Magnetsegmenten zur Bildung der ringförmig konfigurierten Permanentmagnetanordnung ist prinzipiell beliebig. Zweckmäßig ist es auf jeden Fall, ausschließlich Mag-The number of magnet segments for forming the annularly configured permanent magnet arrangement is in principle arbitrary. It is advisable to use only magnetic
2o netsegmente mit gleicher Bogenlänge zu verwenden, vorzugsweise mit identischem Aufbau. Bei einer besonders bevorzugten Variante setzt sich die Permanentmagnetanordnung aus genau zwei Magnetsegmenten zusammen, deren Endabschnitte einander paarweise zugeordnet sind. Die Montage im Rahmen der Herstel-2o net segments with the same arc length to use, preferably with identical structure. In a particularly preferred variant, the permanent magnet arrangement is composed of exactly two magnet segments whose end sections are assigned to one another in pairs. Assembly within the framework of
2s lung des Kolbens kann hier insbesondere durch Einstecken in die als Ringnut gestaltete Ausnehmung von diametral entgegengesetzten Seiten her erfolgen.2s ment of the piston can be done here in particular by insertion into the recess designed as an annular groove of diametrically opposite sides.
Es ist möglich, die Magnetsegtnente so auszuführen, dass sich die einander zugewandten Endabschnitte der in der Umfangs- 30 richtung jeweils benachbarten MagnetSegmente überlappungsfrei gegenüberliegen. Die MagnetSegmente können hierbei stumpf aneinanderstoßen. Da hier jedoch an den Stoßstellen bzw. Übergangsbereichen unter Umständen relativ hohe magnetische Abstoßkräfte wirken, sollte eine solche Bauform mit zusätzli- chen Befestigungsmaßnahmen kombiniert werden, um die einzelnen Magnetsegmente an Ort und Stelle am Kolben zu fixieren. Beispielsweise wäre eine verrastende Befestigung oder ein Fixieren durch eine Klebeverbindung möglich.It is possible to design the magnetic segments in such a way that the mutually facing end sections of the magnetic segments which are respectively adjacent in the circumferential direction are free from overlapping are opposite. The magnet segments can butt against each other. Since, however, relatively high magnetic repulsion forces may act on the joints or transition regions, such a design should be combined with additional fastening measures in order to fix the individual magnet segments in place on the piston. For example, a latching attachment or fixing by an adhesive connection would be possible.
Als vorteilhafter wird es angesehen, die einzelnen Magnetseg- mente so zu gestalten und zu polarisieren, dass im zusammengefügten Zustand Magnetkräfte wirken, durch die die einander zugewandten Endabschnitte der jeweils aufeinanderfolgenden Magnetsegmente quasi von selbst zusammengehalten werden. Bei einer solchen Selbstfixierung kann bei Bedarf auf zusätzliche Befestigungsmaßnahmen verzichtet werden. Der Aufwand für Herstellung und Montage ist dadurch besonders gering.It is considered more advantageous to design and polarize the individual magnetic segments in such a way that, in the assembled state, magnetic forces act by which the mutually facing end sections of the respective successive magnet segments are virtually held together by themselves. In such a self-fixing can be dispensed with additional fastening measures if necessary. The cost of manufacture and assembly is therefore particularly low.
Der selbsthaltende Effekt lässt sich insbesondere in Verbindung mit einer Formgebung realisieren, bei der sich die bevorzugt axial polarisierten Magnetsegmente an ihren einander zugewandten Endabschnitten in der Umfangsrichtung der Permanentmagnetanordnung überlappen. Hier wird zwischen den sich überlappenden Abschnitten eine die Magnetsegmente insbesondere quer zur Umfangsrichtung der Permanentmagnetanordnung zusammenpressende Magnetkraft hervorgerufen.The self-sustaining effect can be realized in particular in conjunction with a shaping in which the preferably axially polarized magnet segments overlap at their mutually facing end sections in the circumferential direction of the permanent magnet arrangement. Here, between the overlapping sections, a magnetic force compressing the magnet segments, in particular transversely to the circumferential direction of the permanent magnet arrangement, is produced.
Die Wirkfläche dieser magnetischen Haltekraft lässt sich relativ einfach dadurch besonders groß ausführen, dass die Magnetsegmente an den einander zugewandten Endabschnitten jeweils eine in einer ersten Radialebene in Umfangsrichtung der Permanentmagnetanordnung bezüglich einer Referenzstelle vor- springende Nase und eine in einer zur ersten Radialebene beabstandeten parallelen zweiten Radialebene entgegengesetzt zu der Nase bezüglich der Referenzstelle zurückspringende Aussparung aufweist, sodass bei im montierten Zustand sich überlappenden Endabschnitten die Nase des jeweils einen Endabschnittes in die Aussparung des jeweils anderen Endab- Schnittes eintaucht und in der Umfangsrichtung der Permanent- magnetanordnung eine relativ große Überlappungslänge vorliegt.The active surface of this magnetic holding force can be carried out relatively large simply by the fact that the magnet segments at the mutually facing end portions each have a nose projecting in a first radial plane in the circumferential direction of the permanent magnet arrangement with respect to a reference point and a parallel second radial plane spaced apart from the first radial plane opposite has recessed recess to the nose with respect to the reference point, so that in the assembled state overlapping end portions of the nose of one end portion in the recess of the other Endab-section dives and in the circumferential direction of the permanent magnet arrangement is a relatively large overlap length.
Die Permanentmagnetanordnung kann radial außen frei liegen. Alternativ hierzu kann sie jedoch auch von einer Kolbenkompo- nente überdeckt werden. Ist der Kolben mit einem Führungsring ausgestattet, der im im Gehäuse einer Stellvorrichtung installierten Zustand den gleitenden Kontakt zur Kolbenlauffläche herstellt, kann die Permanentmagnetanordnung koaxial von diesem Führungsring umschlossen sein.The permanent magnet arrangement can be exposed radially on the outside. Alternatively, however, it can also be covered by a piston component. If the piston is equipped with a guide ring which makes sliding contact with the piston running surface in the state installed in the housing of an adjusting device, the permanent magnet arrangement can be coaxially enclosed by this guide ring.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand der beiliegenden Zeichnung näher erläutert. In dieser zeigen:The invention will be explained in more detail with reference to the accompanying drawings. In this show:
Figur 1 einen Kolben bevorzugten erfindungsgemäßen Aufbaus als Komponente einer fluidbetätigten Stellvorrichtung, deren weitere Bestandteile nur strichpunk- tiert abgebildet sind,FIG. 1 shows a piston of a preferred construction according to the invention as a component of a fluid-actuated adjusting device, the further components of which are shown in dash-dot fashion only;
Figur 2 eine axiale Ansicht des Kolbens aus Figur 1 mit Blickrichtung gemäß Pfeil II,FIG. 2 is an axial view of the piston of FIG. 1 looking in the direction of arrow II;
Figur 3 den Kolben gemäß Figuren 1 und 2 in einer perspektivischen Explosionsdarstellung,FIG. 3 shows the piston according to FIGS. 1 and 2 in a perspective exploded view;
Figur 4 eine ungeschnittene Seitenansicht des Kolbens gemäß Figuren 1 bis 3 ohne Abbildung des Führungsringes und mit vergrößerter Darstellung des Übergangsbe- reiches zwischen zwei in Umfangsrichtung aufeinanderfolgenden MagnetSegmenten und4 shows an uncut side view of the piston according to FIGS. 1 to 3 without illustration of the guide ring and with enlarged representation of the transitional rich between two circumferentially successive magnetic segments and
Figur 5 einen Radialschnitt durch den Kolben gemäß Figur 4 entlang einer bezüglich der Kolben-Längsachse radi- 5 alen Schnittebene V-V.FIG. 5 shows a radial section through the piston according to FIG. 4 along a sectional plane V-V which is radial with respect to the piston longitudinal axis.
Die Figur 1 zeigt insgesamt eine fluidbetätigte Stellvorrichtung 1 in einer Ausgestaltung als mit Fluid betreibbarer Linearantrieb. Die Stellvorrichtung 1 enthält ein Gehäuse 2, das eine sich linear erstreckende und vorzugsweise einen o kreisförmigen Querschnitt aufweisende Aufnahmekammer 3 definiert, in der ein eine entsprechende kreisförmige Außenkontur aufweisender Kolben 4 linear hin und her verschiebbar angeordnet ist. Die Kolben-Längsachse 5 verläuft in der Bewegungsrichtung des Kolbens 4 und fällt mit der Längsachse der s Aufnahmekammer 3 zusammen.FIG. 1 shows a total of a fluid-operated adjusting device 1 in one embodiment as a fluid-operated linear drive. The adjusting device 1 comprises a housing 2, which defines a linearly extending and preferably a circular cross-section receiving chamber 3, in which a corresponding circular outer contour having piston 4 is arranged linearly displaceable back and forth. The piston longitudinal axis 5 extends in the direction of movement of the piston 4 and coincides with the longitudinal axis of the receiving chamber 3.
Die Aufnahmekammer 3 ist an den beiden Stirnseiten durch je eine Abschlusswand 6a, 6b des Gehäuses 2 verschlossen. Die periphere Begrenzung der Aufnahmekammer 3 übernimmt ein sich zwischen den zwei Abschlusswänden 6a, 6b erstreckender ein- 0 oder mehrteiliger Rohrkörper 7, dessen Innenfläche eine zylindrische Kolbenlauffläche 8 definiert, an der der Kolben 4 bei seiner Linearbewegung entlanggleitet . Die Abschlusswände 6a, 6b sind zweckmäßigerweise als Gehäusedeckel ausgebildet.The receiving chamber 3 is closed at the two end sides by a respective end wall 6a, 6b of the housing 2. The peripheral boundary of the receiving chamber 3 assumes a between the two end walls 6a, 6b extending ein 0 or multi-part tubular body 7, the inner surface defines a cylindrical piston tread 8, on which the piston 4 slides in its linear movement. The end walls 6a, 6b are expediently designed as a housing cover.
Durch den Kolben 4 wird die Aufnahmekammer 3 axial in zwei s Arbeitsräume 12a, 12b unterteilt, in die jeweils ein Fluidka- nal 13a, 13b einmündet, über die eine gesteuerte Fluid- beaufschlagung möglich ist. Entsprechend der zwischen den beiden Arbeitsräumen 12a, 12b herrschenden Druckdifferenz bewegt sich der Kolben 4 in die eine oder andere Richtung oder o verharrt an Ort und Stelle. Bei dem für den Betrieb verwendeten Fluid handelt es sich vorzugsweise um Druckluft. Allerdings ist auch der Einsatz eines anderen gasförmigen Mediums oder eines hydraulischen Mediums möglich.By the piston 4, the receiving chamber 3 is divided axially into two s working chambers 12a, 12b, into each of which a fluid channel 13a, 13b opens, via which a controlled fluid loading is possible. According to the pressure difference prevailing between the two working spaces 12a, 12b, the piston 4 moves in one or the other direction or remains in place. The fluid used for the operation is preferably compressed air. However, the use of another gaseous medium or a hydraulic medium is possible.
5 Die Linearbewegung des Kolbens 4 lässt sich außerhalb des Gehäuses 2 an einem mit dem Kolben 4 bewegungsgekoppelten Kraftabgriffsteil 14 abgreifen. Letzteres ist beim Ausführungsbeispiel eine Kolbenstange, die mindestens eine der Abschlusswände 6a unter Abdichtung und verschiebbar geführt lo durchsetzt und mit ihrem innerhalb der Aufnahmekammer 3 liegenden Abschnitt am Kolben 4 befestigt ist. Zur Befestigung besitzt der Kolben 4 zweckmäßigerweise ein zentrales, durchgehendes Befestigungsloch 15, mit dem er bis zu einer Abstufung auf die Kolbenstange 14 aufgesteckt ist. Die axiale Fi- i5 xierung erfolgt beispielhaft durch eine Schraubverbindung 16, wobei eine Mutter 17 auf einen aus dem Befestigungsloch 15 herausragenden Gewindeabschnitt 18 der Kolbenstange 14 aufgeschraubt ist .5 The linear movement of the piston 4 can be tapped outside of the housing 2 on a force-separating part 14 coupled in a motion-coupled manner to the piston 4. The latter is in the embodiment of a piston rod, the at least one of the end walls 6a under seal and slidably guided passes through lo and is fixed with its lying within the receiving chamber 3 section on the piston 4. For attachment, the piston 4 expediently has a central, continuous attachment hole 15 with which it is plugged onto the piston rod 14 until it is stepped. The axial fi xing is done by way of example by a screw 16, wherein a nut 17 is screwed onto a protruding from the mounting hole 15 threaded portion 18 of the piston rod 14.
Die Stellvorrichtung 1 könnte prinzipiell auch als Stoß- 2o dämpfer oder sonstige passive Vorrichtung ausgebildet sein. In diesem Fall würde der Kolben 4 durch eine nicht-fluidisch in ihn eingeleitete Antriebskraft verlagert werden, unter Verdrängung des in der Aufnahmekammer 3 enthaltenen Fluides.The adjusting device 1 could in principle also be designed as a shock absorber or other passive device. In this case, the piston 4 would be displaced by a non-fluidically introduced into it driving force, displacing the fluid contained in the receiving chamber 3.
Der Kolben 4 verfügt über einen bevorzugt einstückigen und 2s insbesondere aus Metall bestehenden kreisscheibenförmigen Tragkörper 22, in dem das Befestigungsloch 15 ausgebildet ist.The piston 4 has a preferably one-piece and 2s in particular made of metal circular disk-shaped support body 22 in which the mounting hole 15 is formed.
Im Bereich seines Außenumfanges ist der Tragkδrper 22 mit einer als Ringnut 23 ausgebildeten ringförmigen Ausnehmung ver- 30 sehen, die koaxial zu der Kolben-Längsachse 5 angeordnet ist und sich rings um den Tragkörper 22 erstreckt. Die entsprechend der Umfangskontur des Kolbens 4 gekrümmte schlitzförmige Nutöffnung 24 ist bezüglich der Kolben-Längsachse 5 nach radial außen orientiert und der Kolbenlauffläche 8 zugewandt. Axial beidseits ist die Ringnut 23 durch je eine Nutflanke 25a, 25b begrenzt und radial innen durch eine bevorzugt kreiszylindrische Nutgrundfläche 26. Bevorzugt ist der Querschnitt der Ringnut 23 rechteckig.In the region of its outer circumference, the support body 22 is provided with an annular recess designed as an annular groove 23, which is arranged coaxially with the longitudinal axis 5 of the piston and extends around the support body 22. The correspondingly shaped circumferential contour of the piston 4 slot-shaped groove opening 24 is oriented with respect to the piston longitudinal axis 5 radially outward and the piston tread 8 faces. Axial on both sides of the annular groove 23 is bounded by a respective groove flank 25a, 25b and radially inwardly by a preferably circular cylindrical groove base 26. Preferably, the cross section of the annular groove 23 is rectangular.
Soweit im Folgenden in Bezug auf den Kolben 4 von einer "Radialebene" die Rede ist, sei hierunter eine Ebene zu verstehen, die rechtwinkelig zu der Kolben-Längsachse 5 verläuft. Die Achsrichtung der Längsachse 5 ist also die Normalenrichtung einer solchen Radialebene. Die beiden Nutflanken 25a, 25b verlaufen zweckmäßigerweise in zwei zueinander pa- rallelen Radialebenen.As far as in the following with respect to the piston 4 of a "radial plane" is mentioned, this is a plane to understand that is perpendicular to the piston longitudinal axis 5. The axial direction of the longitudinal axis 5 is thus the normal direction of such a radial plane. The two groove flanks 25a, 25b expediently run in two mutually parallel radial planes.
In der Ringnut 23 sitzt koaxial eine ringförmige Permanentmagnetanordnung 27. Sie erstreckt sich entlang des gesamten Kolbenumfanges und erzeugt ein ständiges Magnetfeld, das den Rohrkörper 7 durchsetzt.In the annular groove 23 is coaxially seated an annular permanent magnet assembly 27. It extends along the entire piston circumference and generates a continuous magnetic field, which passes through the tubular body 7.
Außerhalb der Aufnahmekammer 3 sind in Figur 1 strichpunktiert angedeutete Positionserfassungsmittel 28 gehäusefest fixiert. Sie sind zweckmäßigerweise am Außenumfang des Rohr- kδrpers 7 befestigt, beispielsweise in einer oder mehreren Längsnuten. Eine Verstellbarkeit in der Bewegungsrichtung des Kolbens 4 kann vorgesehen sein.Outside the receiving chamber 3 are indicated in phantom in Figure 1 indicated position detecting means 28 fixed to the housing. They are expediently fastened to the outer circumference of the tubular body 7, for example in one or more longitudinal grooves. An adjustability in the direction of movement of the piston 4 may be provided.
Die Positionserfassungsmittel 28 sprechen auf das Magnetfeld der Permanentmagnetanordnung 27 an, wenn Letztere durch entsprechende Bewegung des Kolbens 4 in eine bestimmte Position gelangt, beispielsweise den Positionserfassungsmitteln 28 ra- dial innen gegenüberliegend. Dadurch kann die Position des , Kolbens 4 erfasst werden.The position detection means 28 respond to the magnetic field of the permanent magnet assembly 27, when the latter passes by appropriate movement of the piston 4 in a certain position, for example, the position detection means 28 ra dial in opposite. As a result, the position of the piston 4 can be detected.
Die Positionserfassungsmittel 28 enthalten beispielsweise mindestens einen sogenannten Reed-Schalter oder Hall-Sensor, können aber auch als WegmessSystem ausgebildet sein.The position detection means 28 contain, for example, at least one so-called reed switch or Hall sensor, but may also be designed as a displacement measuring system.
Zweckmäßigerweise ist die Permanentmagnetanordnung 27 im Bereich ihres Außenumfanges durch eine am Kolben 4 angeordnete Komponente abgedeckt . Als Abdeckung fungiert beim Ausführungsbeispiel ein aus Kunststoffmaterial bestehender, hohlzy- lindrischer Führungsring 32, der auf axialer Höhe der Ringnut 23 koaxial auf dem Außenumfang des Tragkörpers 22 sitzt. Um eine einfache Montage zu ermöglichen, ist er an einer Stelle seines Umfanges unterbrochen (Unterbrechung 33) . Aufgrund seiner Elastizität kann er daher bei der Montage vorüberge- hend aufgeweitet werden.Expediently, the permanent magnet arrangement 27 is covered in the region of its outer circumference by a component arranged on the piston 4. In the exemplary embodiment, a hollow-cylindrical guiding ring 32 consisting of plastic material acts as a cover and sits coaxially on the outer circumference of the supporting body 22 at the axial height of the annular groove 23. In order to allow easy installation, it is interrupted at one point of its circumference (interruption 33). Due to its elasticity, it can therefore be temporarily expanded during assembly.
Im Betrieb der Stellvorrichtung 1 gleitet der Kolben 4 mit seinem Führungsring 32 an der Kolbenlauffläche 8 ab.During operation of the adjusting device 1, the piston 4 slides with its guide ring 32 on the piston tread 8 from.
Axial beidseits der Ringnut 23 ist am Tragkörper 22 je eine zur Kolben-Längsachse 5 koaxiale ringförmige Kolbendichtung 34a, 34b angeordnet. Sie sind zweckmäßigerweise durch Spritzgießen an den Tragkörper 22 angeformt. Letzterer besteht übrigens zweckmäßigerweise aus nicht-magnetisierbarem Material wie Aluminium oder Edelstahl, um die Ausbreitung des von der Permanentmagnetanordnung 27 erzeugten Magnetfeldes nicht zu beeinträchtigen.Axial on both sides of the annular groove 23 is on the support body 22 each one to the piston longitudinal axis 5 coaxial annular piston seal 34a, 34b arranged. They are expediently formed by injection molding on the support body 22. Incidentally, the latter expediently consists of non-magnetizable material, such as aluminum or stainless steel, so as not to impair the propagation of the magnetic field generated by the permanent magnet arrangement 27.
Die Kolbendichtungen 34a, 34b können integraler Bestandteil zweier Elastomerkomponenten 35a, 35b sein, die an den Tragkörper 22 angeformt sind und die zusätzlich zur jeweils zugeordneten Kolbendichtung 34a, 34b beispielsweise auch an den Stirnflächen des Kolbens 4 angeordnete Pufferstrukturen 36 bilden können, die den Aufprall in den Endlagen zu reduzieren vermögen .The piston seals 34a, 34b may be an integral part of two elastomer components 35a, 35b, which are integrally formed on the support body 22 and in addition to the respective associated piston seal 34a, 34b, for example, to the End faces of the piston 4 arranged buffer structures 36 can form, which are able to reduce the impact in the end positions.
Die Permanentmagnetanordnung 27 ist in ihrer Umfangsrichtung B segmentiert. Besagte Umfangsrichtung ist in der Zeichnung durch einen Doppelpfeil bei 37 verdeutlicht und verläuft entlang des Umfanges der Kolben-Längsachse 5.The permanent magnet arrangement 27 is segmented in its circumferential direction B. Said circumferential direction is illustrated in the drawing by a double arrow at 37 and extends along the circumference of the piston longitudinal axis fifth
Aufgrund der Segmentierung setzt sich die Permanentmagnetanordnung 27 aus mehreren bogenförmigen MagnetSegmenten 38, 39 lo zusammen, die mit ihrer Konkavität voraus durch die Nutöffnung 24 hindurch gemäß Pfeilen 42 von radial außen her in die Ringnut 23 so eingesetzt sind, dass sie in der Umfangsrichtung 37 aufeinanderfolgend zu liegen kommen und eine ringförmige Konfiguration bilden, die die Permanentmagnetanordnung i5 27 darstellt.Due to the segmentation, the permanent magnet assembly 27 is composed of a plurality of arcuate magnet segments 38, 39 lo, which are preceded by their concavity through the slot opening 24 according to arrows 42 from radially outside into the annular groove 23 inserted so that they are consecutive in the circumferential direction 37 come to rest and form an annular configuration representing the permanent magnet arrangement i5 27.
Die Bogenlänge der einzelnen MagnetSegmente 38, 39 ist zweckmäßigerweise so gewählt, dass die einander zugewandten Endabschnitte 38a, 39a,- 38b, 39b der in der Umfangsrichtung 37 jeweils unmittelbar aufeinanderfolgend angeordneten Magnetseg- 20 mente 38, 39 in einem Übergangsbereich 43 unmittelbar benachbart sind und sich zweckmäßigerweise sogar berühren.The arc length of the individual magnet segments 38, 39 is expediently chosen such that the mutually facing end sections 38a, 39a, 38b, 39b of the magnetic segments 38, 39, which are each directly successively arranged in the circumferential direction 37, are immediately adjacent in a transition area 43 and expediently even touch.
Beim Ausführungsbeispiel setzt sich die ringförmige Permanentmagnetanordnung 27 aus lediglich zwei Magnetsegmenten 38, 39 mit untereinander gleicher Bogenlänge zusammen, die zweck- 25 mäßigerweise jeweils mindestens 180° entspricht. Allerdings wäre es durchaus möglich, mehr als zwei MagnetSegmente 38 zur Bildung der Permanentmagnetischen Ringstruktur einzusetzen, bei denen dann die Bogenlänge jeweils entsprechend geringer ausfällt. Handelt es sich um einen kreisförmig konturierten Kolben 4 wie beim Ausführungsbeispiel, sind die Magnetsegmente 38 zweckmäßigerweise ebenfalls kreisbogenförmig gestaltet. Ihr Innenradius entspricht dabei zumindest im Wesentlichen dem Radius der Nutgrundfläche 26.In the exemplary embodiment, the annular permanent magnet arrangement 27 consists of only two magnet segments 38, 39 with mutually equal arc length, which expediently corresponds in each case to at least 180 °. However, it would be quite possible to use more than two magnetic segments 38 to form the permanent magnetic ring structure, in which then the arc length is correspondingly lower. If it is a circularly contoured piston 4 as in the embodiment, the magnetic segments 38 are expediently also designed circular arc. Their inner radius corresponds at least substantially to the radius of the groove base 26.
Die Magnetsegmente 38, 39 sind vorzugsweise axial, also in Richtung der Kolben-Längsachse 5 polarisiert, und zwar mit untereinander gleicher Orientierung. Es liegen also die in Figur 4 mit "N" gekennzeichneten Nordpole sämtlicher Magnet- segmente 38, 39 auf der einen und die in Figur 4 mit "S" bezeichneten Südpole sämtlicher Magnetsegmente 38, 39 auf der entgegengesetzten anderen Axialseite der Permanentmagnetanordnung 27. Letztere entspricht daher von der Wirkungsweise her einem einteiligen, axial polarisierten Ringmagneten.The magnet segments 38, 39 are preferably axially, that is polarized in the direction of the piston longitudinal axis 5, with mutually identical orientation. Thus, the north poles of all magnetic segments 38, 39 marked "N" in FIG. 4 lie on one side and the south poles of all magnet segments 38, 39 denoted "S" in FIG. 4 on the opposite other axial side of the permanent magnet arrangement 27. The latter corresponds Therefore, from the mode of action of a one-piece, axially polarized ring magnet.
Gegenüber einer theoretisch möglichen Anordnung mit bei den einzelnen MagnetSegmenten 38, 39 vertauschten Polaritäten hat die identische Orientierung den Vorteil, dass entlang des gesamten Umfanges der Permanentmagnetanordnung 27 und mithin auch in dem Übergangsbereich 43 ein konstantes Magnetfeld er- reicht wird. Dadurch kann auch bei nicht verdrehgesichertem Kolben 4 eine stets zuverlässige Positionsabfrage gewährleistet werden.Compared to a theoretically possible arrangement with polarities reversed at the individual magnet segments 38, 39, the identical orientation has the advantage that a constant magnetic field is achieved along the entire circumference of the permanent magnet arrangement 27 and thus also in the transition region 43. As a result, an always reliable position query can be ensured even with non-rotating piston 4.
Die geschilderte Segmentierung der Permanentmagnetanordnung 27 vereinfacht die Herstellung des Kolbens. So kann der Trag- körper 22 in dem die Ringnut 23 definierenden Bereich und bevorzugt insgesamt einstückig ausgebildet werden, ohne die Montierbarkeit der Permanentmagnetanordnung 27 zu beeinträchtigen. Die einzelnen Magnetsegmente 38, 39 sind bei der Montage einfach über die NutÖffnung 24 hinweg in die Ringnut 23 einzustecken. Eine Unterteilung des Tragkörpers 22 im Bereich der Ringnut 23 ist somit nicht erforderlich. Beim Ausführungsbeispiel sind die Magnetsegmente 38, 39 so ausgebildet, dass sie sich im jeweiligen Übergangsbereich 43 mit ihren dortigen Endabschnitten 38a, 39a; 38b, 39b ein Stück weit in der Umfangsrichtung 37 überlappen. Dabei ist die in Richtung der Kolben-Längsachse 5 gemessene Breite der Magnetsegmente 38, 39 im Bereich der erwähnten Endabschnitte in aufeinander abgestimmter Weise lokal reduziert, sodass sich insgesamt auch über den jeweiligen Übergangsbereich hinweg eine konstante Breite der Permanentmagnetanordnung 27 einstellt. Die sich überlappenden Abschnitte der Magnetsegmente 38, 39 liegen in der axialen Richtung der Permanentmagnetanordnung 27, also in Richtung der Kolben-Längsachse 5, zweckmäßigerweise seitlich nebeneinander.The described segmentation of the permanent magnet assembly 27 simplifies the manufacture of the piston. Thus, the carrier body 22 can be formed in the region defining the annular groove 23 and preferably integrally in one piece, without impairing the mountability of the permanent magnet arrangement 27. The individual magnet segments 38, 39 are easily inserted over the groove opening 24 into the annular groove 23 during assembly. A subdivision of the support body 22 in the region of the annular groove 23 is thus not required. In the embodiment, the magnetic segments 38, 39 are formed so that they in the respective transition region 43 with their local end portions 38a, 39a; 38b, 39b overlap a piece in the circumferential direction 37. In this case, the width of the magnet segments 38, 39 measured in the direction of the piston longitudinal axis 5 is locally reduced in a coordinated manner in the region of the mentioned end sections, so that a constant width of the permanent magnet arrangement 27 is also established overall over the respective transition region. The overlapping portions of the magnet segments 38, 39 are in the axial direction of the permanent magnet assembly 27, ie in the direction of the piston longitudinal axis 5, advantageously side by side.
Durch eine solche, aus dem vergrößerten Ausschnitt in Figur 4 gut ersichtliche Überlappung resultiert im jeweiligen Überlappungsbereich eine dahingehende Konfiguration, dass die einander zugeordneten Endabschnitte 38a, 39a bzw. 38b, 39b unter anderem zum einen mit in einer ersten Radialebene 44 verlaufenden axialen Grenzflächen 45, 46 aneinander anliegen und sich zum anderen auch in Umfangsrichtung 37 orientierte Stirnflächenabschnitte 47, 48 gegenüberliegen. Hier findet dann zwar im Bereich der sich gegenüberliegenden Stirnflächenabschnitte 47, 48 eine magnetische Abstoßung in der Um- fangsrichtung 37 statt, die jedoch erheblich geringer ist als die aus der magnetischen Anziehungskraft im Bereich der einander zugewandten axialen Grenzflächen 45, 46 resultierende Haltekraft. Durch eine entsprechend große Überlappung lässt sich die Stärke der Anziehungskraft zudem gut beeinflussen und so ausführen, dass die einander zugewandten Endabschnitt 38a, 39a; 38b, 39b durch die im Übergangsbereich herrschenden Magnetkräfte durch Selbsthaltung fest zusammengehalten werden. Die Ringkonfiguration hält somit allein durch die zwi- sehen den einzelnen Magnetsegmenten 38, 39 wirksamen Magnetkräfte zusammen, sodass sich spezielle Befestigungsmaßnahmen erübrigen, um die Magnetsegmente 38, 39 in der Ringnut 23 zu fixieren. Bei Bedarf können solche Befestigungsmaßnahmen 5 gleichwohl jedoch zusätzlich vorgesehen werden. Am einfachsten zu realisieren wäre beispielsweise ein gegenseitiges Verkleben der Magnetsegmente 38, 39 in den Übergangsbereichen 43 und/oder eine Rastfixierung am Tragkörper 22.By such, from the enlarged section in Figure 4 well visible overlap results in the respective overlap region a pertinent configuration that the mutually associated end portions 38a, 39a and 38b, 39b inter alia on the one with in a first radial plane 44 extending axial interfaces 45, 46 abut each other and opposite to each other in the circumferential direction 37 oriented end face portions 47, 48 opposite. Here, although magnetic repulsion in the circumferential direction 37 takes place in the area of the opposite end face sections 47, 48, this is considerably less than the holding force resulting from the magnetic attraction force in the region of the axial boundary surfaces 45, 46 facing each other. By a correspondingly large overlap, the strength of the attraction force can also be well influenced and executed so that the mutually facing end portion 38a, 39a; 38b, 39b are firmly held together by the magnetic forces prevailing in the transitional area by latching. The ring configuration thus holds only by the see the individual magnetic segments 38, 39 together effective magnetic forces, so that unnecessary special fastening measures to fix the magnet segments 38, 39 in the annular groove 23. If necessary, however, 5 may be additionally provided such fastening measures. The easiest way to realize, for example, a mutual bonding of the magnet segments 38, 39 in the transition regions 43 and / or a locking fixation on the support body 22nd
Beim Ausführungsbeispiel sind die Magnetsegmente 38, 39 im lo Bereich der sich überlappenden Endabschnitte 38a, 39a; 38b, 39b jeweils mit einer bezüglich einer Referenzstelle 52 in der Umfangsrichtung 37 vorspringenden Nase 53 und einer bezüglich der Referenzstelle 52 zurückspringenden Aussparung 54 versehen. Die Aussparung 54 ist komplementär zu der Nase 53 i5 gestaltet. Nase 53 und Aussparung 54 eines jeweiligen Endabschnittes 38a, 38b, 39a, 39b erstrecken sich in zwei axial zueinander beabstandeten Radialebenen 55, 56, sodass im vereinigten Zustand der Magnetsegmente 38, 39 an den einzelnen Übergangsbereichen 43 die Nase 53 des jeweils einen Endab- 20 Schnittes in die Aussparung 54 des jeweils anderen Endabschnittes in der Umfangsrichtung 37 eintaucht.In the embodiment, the magnet segments 38, 39 are in the lo range of the overlapping end portions 38a, 39a; 38b, 39b each provided with a respect to a reference point 52 in the circumferential direction 37 projecting nose 53 and a recess 52 with respect to the reference point 52. The recess 54 is designed to be complementary to the nose 53 i5. Nose 53 and recess 54 of a respective end portion 38a, 38b, 39a, 39b extend in two axially spaced-apart radial planes 55, 56, so that in the united state of the magnet segments 38, 39 at the individual transition regions 43, the nose 53 of each one Endab- Section immersed in the recess 54 of the respective other end portion in the circumferential direction 37.
An den einzelnen Endabschnitten der Magnetsegmente 38, 39 ist die Aussparung 54 an der der benachbarten Nase 53 entgegengesetzten Axialseite zweckmäßigerweise offen. Außerdem schließtAt the individual end portions of the magnet segments 38, 39, the recess 54 on the adjacent nose 53 opposite axial side is suitably open. It also closes
2B sich zweckmäßigerweise die radial verlaufende Seitenfläche 57 einer jeweiligen Aussparung 54 in ein und derselben Radialebene unmittelbar an die gleich orientierte axiale Seitenfläche 58 der benachbarten' Nase 53 an. Die in einer Radialebene verlaufende Überlappungsfläche zweier Endabschnitte 38a, 39a;2B expediently the radially extending side surface 57 of a respective recess 54 in one and the same radial plane directly to the same oriented axial side surface 58 of the adjacent ' nose 53 at. The overlapping surface extending in a radial plane of two end sections 38a, 39a;
30 38b, 39b entspricht somit der Summe der beiden vorgenannten Seitenflächen 57, 58 und ist folglich relativ groß. Die Seitenflächen 57, 58 erstrecken sich zweckmäßigerweise in der die Permanentmagnetanordnung 27 breitenmittig durchsetzenden ersten Radialebene 44. Dadurch ergeben sich identische Breitenabmessungen der Nasen 53 und Aussparungen 54. Somit ergibt sich eine symmetrische Anordnung, die ein ausrichtungsunabhängiges Zusammenfügen der MagnetSegmente 38, 39 ermöglicht .30 38b, 39b thus corresponds to the sum of the two aforementioned side surfaces 57, 58 and is therefore relatively large. The side surfaces 57, 58 expediently extend in the first radial plane 44 passing through the permanent magnet arrangement 27 in the center. This results in identical width dimensions of the lugs 53 and cutouts 54. This results in a symmetrical arrangement which enables alignment of the magnetic segments 38, 39.
Zweckmäßig ist es, an den beiden Endabschnitten 38a, 38b bzw. 39a, 39b innerhalb eines jeweiligen Magnetsegmentes 38, 39 eine axial spiegelverkehrte Anordnung von Nase 53 und Aussparung 54 vorzusehen. Dies begünstigt die Stabilität im zusammengesteckten Zustand.It is useful to provide at the two end portions 38a, 38b and 39a, 39b within a respective magnet segment 38, 39 an axially mirror-inverted arrangement of nose 53 and recess 54. This favors the stability in the assembled state.
Insgesamt ist es bei allen Ausführungsformen von Vorteil, wenn sich die Permanentmagnetanordnung 27 aus untereinander identischen Magnetsegmenten 38, 39 zusammensetzt.Overall, it is advantageous in all embodiments if the permanent magnet arrangement 27 is composed of mutually identical magnet segments 38, 39.
Um trotz der in Umfangsrichtung 37 vorstehenden Nasen 53 auch bei nur zwei MagnetSegmenten 38, 39 ohne Beeinträchtigung der Montage in den Übergangsbereichen 43 eine Überlappung zu ermöglichen, sind die Nasen 53 zweckmäßigerweise mit radialem Abstand "a" zur verlängerten Innenumfangsfläche des zugehörigen Magnetsegmentes 38 bzw. 39 angeordnet. Dieser Radialabstand "a" bewirkt bei Verwendung von nur zwei MagnetSegmenten 38, 39, die jeweils eine Hälfte des Kolbenumfanges zu umschließen haben, dass die Weite "W" der zwischen den beiden Endabschnitten 38a, 38b bzw. 39a, 39b eines jeweiligen Magnetsegments 38, 39 definierten Montageöffnung 63 größer ist als der Durchmesser der Ringnut 23 im Bereich der Nutgrundfläche 26. Dadurch lassen sich die Magnetsegmente 38, 39 mit der Montageöffnung 63 voraus auch dann in die Ringnut 23 ein- setzen, wenn ihre Bogenlänge aufgrund der zur Überlappung vorgesehenen Nasen 53 jeweils größer ist als 180°. Im Bereich der Referenzstellen 52 verfügt jedes MagnetSegment 38, 39 zweckmäßigerweise über eine in der Umfangsrichtung 37 . orientierte Abschlussfläche 64, die sich ausgehend von derIn order to allow in spite of the protruding in the circumferential direction 37 lugs 53 even with only two magnetic segments 38, 39 without affecting the assembly in the transition areas 43, the lugs 53 are expediently at a radial distance "a" to the extended inner peripheral surface of the associated magnetic segment 38 and 39 arranged. This radial distance "a" causes, with the use of only two magnet segments 38, 39, which each have to enclose a half of the piston circumference, that the width "W" between the two end sections 38a, 38b or 39a, 39b of a respective magnet segment 38, 39 defined mounting opening 63 is larger than the diameter of the annular groove 23 in the region of the groove base 26. This allows the magnetic segments 38, 39 with the mounting hole 63 ahead even in the annular groove 23 set if their arc length due to the provided for overlapping noses 53 each greater than 180 °. In the area of the reference points 52, each magnet segment 38, 39 expediently has one in the circumferential direction 37. oriented end face 64 extending from the
Innenumfangsflache 62 bis zum Wurzelbereich der Nase 53 nach s radial außen erstreckt . Durch den Zusammenbau miteinander kombinierte Magnetsegmente 38, 39 liegen sich mit ihren Ab- stützflachen 64 jeweils paarweise gegenüber und können auch aneinander anliegen.Inner circumferential surface 62 extends to the root portion of the nose 53 to s radially outward. Magnetic segments 38, 39 combined with one another by means of the assembly face each other with their support surfaces 64 in pairs and can also rest on one another.
Bei einer sich aus lediglich zwei MagnetSegmenten 38, 39 zu- o sammensetzenden Permanentmagnetanordnung 27 liegen die beiden Referenzstellen 52 eines jeweiligen MagnetSegments 38, 39 zweckmäßigerweise auf einer in Figur 5 strichpunktiert eingezeichneten Geraden 65, die die Kolben-Längsachse 5 schneidet.In the case of a permanent magnet arrangement 27 composed of only two magnet segments 38, 39, the two reference locations 52 of a respective magnet segment 38, 39 are expediently located on a straight line 65 drawn in phantom in FIG. 5, which intersects the longitudinal axis 5 of the piston.
Die Magnetsegmente 38, 39 können auch so ausgebildet sein, s dass sie sich in der Umfangsrichtung 37 überlappungsfrei zu einer ringförmigen Konfiguration ergänzen. Der Übergangsbereich zwischen zwei benachbarten Endabschnitten kann dann insbesondere in der in Figur 4 bei 43 ' strichpunktiert angedeuteten Weise gestaltet sein, wobei sich die unmittelbar 0 aufeinanderfolgenden MagnetSegmente ausschließlich mit in der gleichen Ebene liegenden, also in der Umfangsrichtung 37 nicht versetzten Stirnflächen 67, 68 gegenüberliegen.The magnet segments 38, 39 can also be designed so that they complement each other in the circumferential direction 37 without overlapping to an annular configuration. The transition region between two adjacent end sections can then be designed, in particular, in the manner indicated by dash-dotted lines in FIG. 4 at 43 ', wherein the immediately 0 consecutive magnet segments lie opposite one another with end faces 67, 68 not lying in the same plane, ie not offset in the circumferential direction 37 ,
Aufgrund der hier jedoch zwischen den MagnetSegmenten 38, 39 normalerweise auftretenden Abstoßungskräfte sollten die zu- s sammengefügten MagnetSegmente 38, 39 zusätzlich fixiert werden. Dies geschieht zweckmäßigerweise, wie oben bereits erwähnt, durch ein gegenseitiges Verkleben der Magnetsegmente 38, 39 in den Übergangsbereichen 43' und/oder durch bezüglich des Tragkörpers 22 ortsfeste Befestigungsmittel, die die Mag- 0 netsegmente 38, 39 in der Ringnut 23 festhalten. Beispielsweise können entlang der Nutöffnung 24 verteilt in die Nut- Öffnung 24 hineinragende Vorsprünge 72 vorgesehen sein, die die eingesetzten MagnetSegmente 38, 39 am Außenumfang ein Stück weit übergreifen und dadurch formschlüssig festhalten. Die Vorsprünge 72 können hierbei als Rastmittel ausgeführt sein, sodass es möglich ist, die Magnetsegmente 38, 39 durch einen Rastvorgang in die Ringnut 23 einzusetzen und zu fixieren.Due to the repulsive forces normally occurring here between the magnet segments 38, 39, however, the assembled magnet segments 38, 39 should additionally be fixed. This is done expediently, as already mentioned above, by a mutual bonding of the magnet segments 38, 39 in the transition regions 43 'and / or fixed relative to the support body 22 fasteners that hold the Mag-0 netsegmente 38, 39 in the annular groove 23. For example, distributed along the slot opening 24 in the groove Opening 24 protruding projections 72 may be provided, which overlap the inserted magnetic segments 38, 39 on the outer circumference a piece and thereby hold form-fitting manner. The projections 72 may in this case be designed as latching means, so that it is possible to use the magnetic segments 38, 39 by a latching operation in the annular groove 23 and to fix.
Bei allen Δusführungsbeispielen kann die zu der gewünschten Polarisierung führende Magnetisierung der Magnetsegmente 38, 39 entweder schon vor oder auch erst nach dem Einsetzen in die Ringnut 23 vorgenommen werden. In all the exemplary embodiments, the magnetization of the magnet segments 38, 39 leading to the desired polarization can be carried out either before or even after insertion into the annular groove 23.

Claims

Ansprüche claims
1. Kolben einer mit Fluid betreibbaren Stellvorrichtung, insbesondere eines Linearantriebes oder eines Stoßdämpfers, mit einem Tragkörper (22), der eine zur Kolben-Längsachse (5) koaxiale ringförmige Ausnehmung aufweist, in der mindestens1. Piston of a fluid operable adjusting device, in particular a linear drive or a shock absorber, with a support body (22) having a longitudinal axis to the piston (5) coaxial annular recess, in the at least
5 eine ringförmige Permanentmagnetanordnung (27) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Permanentmagnetanord- nung (27) in ihrer Umfangsrichtung (37) segmentiert ist und aus mindestens zwei bogenförmigen Magnetsegmenten (38, 39) besteht, und dass die ringförmige Ausnehmung als Ringnut (23) lo mit einer nach radial außen orientierten Nutöffnung (24) ausgeführt ist, in die die Magnetsegmente (38, 39) unter Bildung einer ringförmigen Konfiguration von radial außen her eingesetzt sind.5, an annular permanent magnet arrangement (27) is arranged, characterized in that the permanent magnet arrangement (27) is segmented in its circumferential direction (37) and consists of at least two arcuate magnet segments (38, 39), and in that the annular recess is designed as an annular groove (27). 23) lo is designed with a radially outwardly oriented slot opening (24) into which the magnet segments (38, 39) are inserted from radially outward to form an annular configuration.
2. Kolben nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die i5 Magnetsegmente (38, 39) untereinander mit gleicher Orientierung polarisiert sind.2. Piston according to claim 1, characterized in that the i5 magnet segments (38, 39) are polarized with each other with the same orientation.
3. Kolben nach Anspruch 1 oder 2 , dadurch gekennzeichnet , dass die MagnetSegmente (38, 39) axial polarisiert sind.3. Piston according to claim 1 or 2, characterized in that the magnet segments (38, 39) are axially polarized.
4. Kolben nach einem der Ansprüche 1 bis 3 , dadurch gekenn- 20 zeichnet, dass sich die Permanentmagnetanordnung (27) aus genau zwei MagnetSegmenten (38, 39) mit zweckmäßigerweise gleicher Bogenlänge zusammensetzt.4. Piston according to one of claims 1 to 3, characterized marked 20 records that the permanent magnet assembly (27) consists of exactly two magnetic segments (38, 39) with suitably the same arc length.
5. Kolben nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass sich die einander zugewandten Endabschnitte (38a, 39a,- 38b, 39b) wenigstens zweier benachbarter Magnetsegmente (38, 39) in der Umfangsrichtung (37) der Permanent- magnetanordnung (27). überlappungsfrei gegenüberliegen.5. Piston according to one of claims 1 to 4, characterized in that the mutually facing end portions (38a, 39a, - 38b, 39b) at least two adjacent magnetic segments (38, 39) in the circumferential direction (37) of the permanent magnet assembly (27). Opposite overlap.
6. Kolben nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekenn- s zeichnet, dass sich die einander zugewandten Endabschnitte wenigstens zweier benachbarter Magnetsegmente (38, 39) mit in der Umfangsrichtung (37) der Permanentmagnetanordnung (27) versatzfrei angeordneten Stirnflächen (67, 68) gegenüberliegen.6. Piston according to one of claims 1 to 5, characterized in that the mutually facing end portions of at least two adjacent magnet segments (38, 39) with in the circumferential direction (37) of the permanent magnet assembly (27) without offset arranged end faces (67, 68) are opposite.
o 7. Kolben nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass sich wenigstens zwei benachbarte Magnetsegmente (38, 39) an ihren einander zugewandten Endabschnitten (38a, 39a; 38b, 39b) in der Umfangsrichtung (37) der Perma- nentmagnetanordnung (27) überlappen.7. Piston according to one of claims 1 to 6, characterized in that at least two adjacent magnet segments (38, 39) at their mutually facing end portions (38a, 39a, 38b, 39b) in the circumferential direction (37) of the permanent-magnet arrangement (27) overlap.
s 8. Kolben nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die sich überlappenden Bereiche der Endabschnitte (38a, 39a; 38b, 39b) in der axialen Richtung der Permanentmagnetanordnung (27) seitlich nebeneinander liegen.8. A piston according to claim 7, characterized in that the overlapping portions of the end portions (38a, 39a, 38b, 39b) are laterally adjacent to each other in the axial direction of the permanent magnet assembly (27).
9. Kolben nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, 0 dass die MagnetSegmente (38, 39) an den einander zugewandten Endabschnitten (38a, 39a; 38b, 39b) jeweils eine in einer ersten Radialebene (55) in Umfangsrichtung (37) der Permanentmagnetanordnung (27) bezüglich einer Referenzstelle (52) vorspringende Nase (53) und eine in einer zweiten Radialebene 5 (56) in der Umfangsrichtung (37) der Permanentmagnetanordnung (27) bezüglich der Referenzstelle (52) zurückspringende Aussparung (54) aufweist, derart, dass bei sich überlappenden Endabschnitten (38a, 39a; 38b, 39b) die Nase (53) des jeweils einen Endabschnittes in die Aussparung (54) des jeweils ande- 0 ren Endabschnittes eintaucht. 9. Piston according to claim 7 or 8, characterized in that the magnet segments (38, 39) at the mutually facing end portions (38a, 39a, 38b, 39b) in each case one in a first radial plane (55) in the circumferential direction (37) of Permanent magnet arrangement (27) with respect to a reference point (52) projecting nose (53) and in a second radial plane 5 (56) in the circumferential direction (37) of the permanent magnet assembly (27) with respect to the reference point (52) recessed recess (54), such in that, in the case of overlapping end sections (38a, 39a; 38b, 39b), the nose (53) of the respective one end section dips into the recess (54) of the respective other end section.
10. Kolben nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass jedes Magnetsegment (38, 39) im Bereich der Referenzstelle (52) eine in Umfangsrichtung (37) der Permanentmagnetanordnung10. Piston according to claim 9, characterized in that each magnet segment (38, 39) in the region of the reference point (52) in the circumferential direction (37) of the permanent magnet arrangement
(27) orientierte, ausgehend von der Innenumfangsfläche (62) 5 des Magnetsegments (38, 39) nach radial außen verlaufende Abschlussfläche (64) aufweist, an die sich die Aussparung (54) und die Nase (53) anschließen, wobei sich die Abstützflächen(27) oriented, starting from the inner peripheral surface (62) 5 of the magnet segment (38, 39) radially outwardly extending end surface (64), to which the recess (54) and the nose (53) adjoin, wherein the support surfaces
(64) miteinander kombinierter MagnetSegmente (38, 39) paarweise gegenüberliegen.(64) magnet segments (38, 39) which are combined with each other in pairs.
lolo
11. Kolben nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer sich aus lediglich zwei MagnetSegmenten (38, 39) zusammensetzenden Permanentmagnetanordnung (27) die den beiden Endabschnitten (38a, 38b; 39a, 39b) eines jeweiligen Magnetsegments (38, 39) zugeordneten Referenzstellen (52) auf i5 einer die Kolben-Längsachse (5) schneidenden Gerade (65) liegen.11. Piston according to claim 9 or 10, characterized in that the two end sections (38a, 38b, 39a, 39b) of a respective magnet segment (38, 39) are composed of a permanent magnet arrangement (27) composed of only two magnet segments (38, 39) ) associated reference points (52) lie on a i5 of the piston longitudinal axis (5) intersecting straight line (65).
12. Kolben nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Nase (53) und die Aussparung (54) mit radialem Abstand zur verlängerten Innenumfangsflache (62) des12. Piston according to one of claims 9 to 11, characterized in that the nose (53) and the recess (54) with a radial distance to the extended inner peripheral surface (62) of the
20 zugeordneten Magnetsegmentes (38, 39) angeordnet sind.20 associated magnetic segment (38, 39) are arranged.
13. Kolben nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Magnetsegmente (38, 39) derart gestaltet und polarisiert sind, dass die einander zugewandten Endabschnitte (38a, 39a; 38b, 39b) zweier aufeinanderfolgender13. Piston according to one of claims 1 to 12, characterized in that the magnet segments (38, 39) are designed and polarized such that the mutually facing end portions (38a, 39a, 38b, 39b) of two successive
25 MagnetSegmente (38, 39) allein durch Magnetkraft zusammengehalten werden.25 magnetic segments (38, 39) are held together solely by magnetic force.
14. Kolben nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass aufeinanderfolgende MagnetSegmente (38, 39) an den einander zugewandten Endabschnitten (38a, 39a;14. Piston according to one of claims 1 to 13, characterized in that successive magnetic segments (38, 39) at the mutually facing end portions (38a, 39a;
30 38b, 39b) miteinander verklebt sind. 30 38b, 39b) are glued together.
15. Kolben nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Permanentmagnetanordnung (27) aus untereinander identischen Magnetsegmenten (38, 39) zusammensetzt .15. Piston according to one of claims 1 to 14, characterized in that the permanent magnet arrangement (27) composed of mutually identical magnetic segments (38, 39).
5 16. Kolben nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass der Tragkörper (22) , zumindest in dem die Ringnut (23) definierenden Bereich, einstückig ausgebildet ist .5 16. Piston according to one of claims 1 to 15, characterized in that the supporting body (22), at least in which the annular groove (23) defining region, is integrally formed.
17. Kolben nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch ge- lo kennzeichnet, dass die Permanentmagnetanordnung (27) koaxial von einem 'Führungsring (32) umschlossen ist.17. Piston according to one of claims 1 to 16, characterized overall lo indicates that the permanent magnet arrangement (27) is surrounded coaxially by a 'guide ring (32).
18. Kolben nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass der Tragkörper (22) axial beidseits der Ringnut (23) je eine zur Kolben-Längsachse (5) koaxiale ring- i5 förmige Kolbendichtung (34a, 34b) trägt.18. Piston according to one of claims 1 to 17, characterized in that the support body (22) axially on both sides of the annular groove (23) each one to the piston longitudinal axis (5) coaxial annular i5 shaped piston seal (34 a, 34 b) carries.
19. Kolben nach einem der Ansprüche 1 bis 18, gekennzeichnet durch eine kreisförmige Außenkontur.19. Piston according to one of claims 1 to 18, characterized by a circular outer contour.
20. Kolben nach einem der Ansprüche 1 bis 19, gekennzeichnet durch eine kreisbogenfδrmige Gestalt der einzelnen Magnetseg-20. Piston according to one of claims 1 to 19, characterized by a kreisbogenfδrmige shape of the individual Magnetseg-
20 mente (38, 39) .20 elements (38, 39).
21. Fluidbetätigte Stellvorrichtung, insbesondere Linearantrieb oder Stoßdämpfer, mit einem mit Positionserfassungsmit- teln (28) ausgestatteten Gehäuse (2) , das eine Aufnahmekammer (3) definiert, in der ein nach einem der Ansprüche 1 bis 2021. A fluid-operated adjusting device, in particular a linear drive or shock absorber, comprising a housing (2) equipped with position detection means (28) and defining a receiving chamber (3) in which one of claims 1 to 20
2s ausgebildeter Kolben (4) linear verschiebbar angeordnet ist, der mit einem außerhalb des Gehäuses (2) einen Kraftabgriff ermöglichenden Kraftabgriffsteil (14) bewegungsgekoppelt ist. 2s trained piston (4) is arranged linearly displaceable, which is coupled to a movement outside the housing (2) a force tap enabling Kraftabgriffsteil (14).
EP06707196A 2005-04-07 2006-02-23 Piston and fluidically actuated positioning device comprising the same Expired - Fee Related EP1866548B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP10006849A EP2228544B1 (en) 2005-04-07 2006-02-23 Piston and fluid-driven positioning device provided with said piston

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE200520005508 DE202005005508U1 (en) 2005-04-07 2005-04-07 Piston for a liquid-operated adjusting device, especially a linear drive or shock absorber comprises a permanent magnet arrangement segmented in its peripheral direction and having magnet segments
PCT/EP2006/001637 WO2006105828A1 (en) 2005-04-07 2006-02-23 Piston and fluidically actuated positioning device comprising the same

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP10006849.3 Division-Into 2010-07-02

Publications (2)

Publication Number Publication Date
EP1866548A1 true EP1866548A1 (en) 2007-12-19
EP1866548B1 EP1866548B1 (en) 2011-01-12

Family

ID=34639185

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP06707196A Expired - Fee Related EP1866548B1 (en) 2005-04-07 2006-02-23 Piston and fluidically actuated positioning device comprising the same
EP10006849A Expired - Fee Related EP2228544B1 (en) 2005-04-07 2006-02-23 Piston and fluid-driven positioning device provided with said piston

Family Applications After (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP10006849A Expired - Fee Related EP2228544B1 (en) 2005-04-07 2006-02-23 Piston and fluid-driven positioning device provided with said piston

Country Status (5)

Country Link
US (1) US7650828B2 (en)
EP (2) EP1866548B1 (en)
CN (1) CN101151468B (en)
DE (2) DE202005005508U1 (en)
WO (1) WO2006105828A1 (en)

Families Citing this family (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102006041601A1 (en) * 2006-09-05 2008-03-06 ITW Oberflächentechnik GmbH & Co. KG Control device of a compressed air motor, in particular in combination with a pump and a spray coating system
BRPI0718735A2 (en) * 2006-12-13 2013-12-24 Stoneridge Control Devices Inc CYLINDER AND CYLINDER POSITION SENSOR INCORPORATING THE SAME
DE102008010247A1 (en) * 2008-01-16 2009-07-23 Stabilus Gmbh Piston-cylinder assembly
DE102008014506A1 (en) 2008-03-15 2009-09-17 Wabco Gmbh cylinder
CN102084445A (en) * 2008-05-19 2011-06-01 石通瑞吉控制装置公司 Cylinder position sensor and cylinder incorporating the same
GB0812903D0 (en) * 2008-07-15 2008-08-20 Rota Eng Ltd Linear actuator and position sensing apparatus therefor
DE102009045603A1 (en) * 2009-10-13 2011-04-14 Robert Bosch Gmbh Hand tool for use with striking mechanism, particularly air spring hammer mechanism, has working piston, hammer and tool holder, where sealing surface has seal edge limiting sealing surface
US9144929B2 (en) * 2012-08-06 2015-09-29 Synventive Molding Solutions, Inc. Apparatus and method for detecting a position of an actuator piston
US9341266B1 (en) 2012-08-28 2016-05-17 Texas Hydraulics, Inc. Position sensing hydraulic cylinder
EP2957872B1 (en) 2014-06-18 2018-04-04 Caterpillar Global Mining Europe GmbH Sensing device for a digital linear position sensor
JP6508542B2 (en) 2014-10-02 2019-05-08 Smc株式会社 Fluid pressure cylinder
WO2016074691A1 (en) * 2014-11-12 2016-05-19 Festo Ag & Co. Kg Piston and positioning device equipped therewith
EP3164609B1 (en) * 2014-11-12 2019-08-28 Festo AG & Co. KG Piston and control device equipped therewith
WO2017050356A1 (en) * 2015-09-22 2017-03-30 Kongsberg Automotive As Double-acting cylinder
JP6558583B2 (en) 2016-08-10 2019-08-14 Smc株式会社 Fluid pressure device and method of manufacturing piston assembly
JP6598079B2 (en) * 2016-12-06 2019-10-30 Ｓｍｃ株式会社 Rod assembly and fluid pressure device
DE102017206298A1 (en) * 2017-04-12 2018-10-18 Festo Ag & Co. Kg Drive unit, fluid operated cylinder equipped therewith and related manufacturing method
DE102017206297A1 (en) * 2017-04-12 2018-10-18 Festo Ag & Co. Kg Fluid operated cylinder and related manufacturing process
DK3839255T3 (en) * 2019-12-19 2022-06-07 Contelec Ag AXIAL PISTON PUMP
DE102021205951A1 (en) * 2021-06-11 2022-12-15 Festo Se & Co. Kg Piston and fluid-operated power cylinder equipped therewith
DE102022111233A1 (en) * 2022-05-05 2023-11-09 Svm Schultz Verwaltungs-Gmbh & Co. Kg Locking unit

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1185276B (en) * 1962-12-31 1965-01-14 Joseph Krischker Permanent magnetic stator unit for small electric motors
DE3015258C2 (en) * 1980-04-21 1987-05-07 Festo-Maschinenfabrik Gottlieb Stoll, 7300 Esslingen Inductive piston position transmitter
DE3404095C2 (en) 1984-02-07 1986-06-26 Festo KG, 7300 Esslingen Piston for a working cylinder
US4660010A (en) 1985-10-15 1987-04-21 Ledex, Inc. Rotary latching solenoid
US4723503A (en) * 1986-06-20 1988-02-09 Yuda Lawrence F Robotic control apparatus
CH674058A5 (en) * 1986-10-22 1990-04-30 Festo Kg
JP3084074B2 (en) * 1991-01-11 2000-09-04 太陽鉄工株式会社 How to fix permanent magnets
JPH08270614A (en) * 1995-03-30 1996-10-15 Matsui Seisakusho:Kk Fluid pressure actuator
DE29607993U1 (en) * 1996-05-03 1996-08-01 Festo Kg Piston for a working cylinder
DE19925083A1 (en) 1999-06-01 2000-12-14 Festo Ag & Co Piston for a working cylinder and process for its manufacture
WO2003093682A1 (en) * 2002-05-04 2003-11-13 Imi Vision Limited Improvements in or relating to position control

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See references of WO2006105828A1 *

Also Published As

Publication number Publication date
US7650828B2 (en) 2010-01-26
DE202005005508U1 (en) 2005-06-02
US20070279045A1 (en) 2007-12-06
CN101151468A (en) 2008-03-26
EP1866548B1 (en) 2011-01-12
CN101151468B (en) 2012-06-20
DE502006008708D1 (en) 2011-02-24
EP2228544A1 (en) 2010-09-15
EP2228544B1 (en) 2011-06-08
WO2006105828A1 (en) 2006-10-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1866548B1 (en) Piston and fluidically actuated positioning device comprising the same
EP0264682B1 (en) Piston-cylinder-aggregate
DE4226821C2 (en) Gate valve
DE10252431A1 (en) Electomagnetic hydraulic valve especially three to two way switch for controlling a combustion engine variable valve drive has ring disc holding valve to housing and block
DE102005038783A1 (en) linear compressor
EP0557579A1 (en) Sealing arrangement
EP1899611B1 (en) Piston for a working cylinder
DE2638508A1 (en) HYDRAULICALLY ACTUATED DISC BRAKE
EP0493731A1 (en) Flexible bearing
EP3164609B1 (en) Piston and control device equipped therewith
EP1058037B1 (en) Piston for a working cylinder and method of its manufacture
EP0509117B1 (en) Pressure fluid actuator
EP1568894B1 (en) Fluid actuated working cylinder
DE102006052550B3 (en) Valve used as an impulse valve comprises a valve body supporting rollers rotating about an axis of rotation at a right angle to the direction of a switching movement
EP3164610B1 (en) Piston and a positioner fitted with the piston
EP0052689A1 (en) Sealing for rods or pistons
EP3839988B1 (en) Adjusting device
EP2350463A1 (en) Housing tube and linear drive provided therewith
EP0931964A2 (en) Directional valve
EP0603471B1 (en) A drive unit to move objects
EP1105667A1 (en) Valve slide
EP0965779B1 (en) Sealing ring
EP1426624B1 (en) Rodless linear cylinder
DE102019200784A1 (en) check valve
DE102021205951A1 (en) Piston and fluid-operated power cylinder equipped therewith

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

17P Request for examination filed

Effective date: 20070403

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): DE FR GB IT

RIN1 Information on inventor provided before grant (corrected)

Inventor name: RAMMLER, WOLFGANG

Inventor name: RAU, MICHAEL

RBV Designated contracting states (corrected)

Designated state(s): DE FR GB IT

RAP1 Party data changed (applicant data changed or rights of an application transferred)

Owner name: FESTO AG & CO. KG

DAX Request for extension of the european patent (deleted)
17Q First examination report despatched

Effective date: 20080821

GRAP Despatch of communication of intention to grant a patent

Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOSNIGR1

GRAS Grant fee paid

Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOSNIGR3

GRAA (expected) grant

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009210

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: B1

Designated state(s): DE FR GB IT

REG Reference to a national code

Ref country code: GB

Ref legal event code: FG4D

Free format text: NOT ENGLISH

REF Corresponds to:

Ref document number: 502006008708

Country of ref document: DE

Date of ref document: 20110224

Kind code of ref document: P

REG Reference to a national code

Ref country code: DE

Ref legal event code: R096

Ref document number: 502006008708

Country of ref document: DE

Effective date: 20110224

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

26N No opposition filed

Effective date: 20111013

REG Reference to a national code

Ref country code: DE

Ref legal event code: R097

Ref document number: 502006008708

Country of ref document: DE

Effective date: 20111013

REG Reference to a national code

Ref country code: FR

Ref legal event code: PLFP

Year of fee payment: 11

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

Ref country code: IT

Payment date: 20160226

Year of fee payment: 11

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

Ref country code: GB

Payment date: 20160126

Year of fee payment: 11

Ref country code: FR

Payment date: 20160222

Year of fee payment: 11

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

Ref country code: DE

Payment date: 20170128

Year of fee payment: 12

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

Effective date: 20170223

REG Reference to a national code

Ref country code: FR

Ref legal event code: ST

Effective date: 20171031

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

Ref country code: FR

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

Effective date: 20170228

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: 20170223

Ref country code: GB

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

Effective date: 20170223

REG Reference to a national code

Ref country code: DE

Ref legal event code: R119

Ref document number: 502006008708

Country of ref document: DE

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

Ref country code: DE

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

Effective date: 20180901