ES2959445T3 - Unidad de sensores para un cilindro fluídico y cilindro fluídico - Google Patents

Unidad de sensores para un cilindro fluídico y cilindro fluídico Download PDF

Info

Publication number
ES2959445T3
ES2959445T3 ES19190938T ES19190938T ES2959445T3 ES 2959445 T3 ES2959445 T3 ES 2959445T3 ES 19190938 T ES19190938 T ES 19190938T ES 19190938 T ES19190938 T ES 19190938T ES 2959445 T3 ES2959445 T3 ES 2959445T3
Authority
ES
Spain
Prior art keywords
sensor
pressure
base support
sensor unit
fluidic cylinder
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.)
Active
Application number
ES19190938T
Other languages
English (en)
Inventor
Mathias Roth
Hanspeter Thoma
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.)
SIKO GmbH
Original Assignee
SIKO GmbH
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 SIKO GmbH filed Critical SIKO GmbH
Application granted granted Critical
Publication of ES2959445T3 publication Critical patent/ES2959445T3/es
Active 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
    • F15B15/283—Position sensing, i.e. means for continuous measurement of position, e.g. LVDT using a cable wrapped on a drum and attached to the piston
    • 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
    • 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
    • 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
    • F15B15/2884—Position sensing, i.e. means for continuous measurement of position, e.g. LVDT using sound, e.g. ultrasound
    • 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
    • F15B19/00—Testing; Calibrating; Fault detection or monitoring; Simulation or modelling of fluid-pressure systems or apparatus not otherwise provided for
    • F15B19/005—Fault detection or monitoring
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B17/00—Measuring arrangements characterised by the use of infrasonic, sonic or ultrasonic vibrations
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B7/00—Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques
    • G01B7/14—Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques for measuring distance or clearance between spaced objects or spaced apertures
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01G—WEIGHING
    • G01G5/00—Weighing apparatus wherein the balancing is effected by fluid action
    • G01G5/04—Weighing apparatus wherein the balancing is effected by fluid action with means for measuring the pressure imposed by the load on a liquid
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
    • G01L9/00—Measuring steady of quasi-steady pressure of fluid or fluent solid material by electric or magnetic pressure-sensitive elements; Transmitting or indicating the displacement of mechanical pressure-sensitive elements, used to measure the steady or quasi-steady pressure of a fluid or fluent solid material, by electric or magnetic means
    • G01L9/0041—Transmitting or indicating the displacement of flexible diaphragms
    • G01L9/0051—Transmitting or indicating the displacement of flexible diaphragms using variations in ohmic resistance
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
    • G01L9/00—Measuring steady of quasi-steady pressure of fluid or fluent solid material by electric or magnetic pressure-sensitive elements; Transmitting or indicating the displacement of mechanical pressure-sensitive elements, used to measure the steady or quasi-steady pressure of a fluid or fluent solid material, by electric or magnetic means
    • G01L9/0041—Transmitting or indicating the displacement of flexible diaphragms
    • G01L9/0072—Transmitting or indicating the displacement of flexible diaphragms using variations in capacitance
    • 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
    • F15B15/08—Characterised by the construction of the motor unit
    • F15B15/14—Characterised by the construction of the motor unit of the straight-cylinder type
    • F15B15/1423—Component parts; Constructional details
    • F15B15/1466—Hollow piston sliding over a stationary rod inside the cylinder
    • 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
    • F15B2211/00—Circuits for servomotor systems
    • F15B2211/60—Circuit components or control therefor
    • F15B2211/63—Electronic controllers
    • F15B2211/6303—Electronic controllers using input signals
    • F15B2211/6306—Electronic controllers using input signals representing a pressure
    • F15B2211/6313—Electronic controllers using input signals representing a pressure the pressure being a load pressure
    • 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
    • F15B2211/00—Circuits for servomotor systems
    • F15B2211/60—Circuit components or control therefor
    • F15B2211/63—Electronic controllers
    • F15B2211/6303—Electronic controllers using input signals
    • F15B2211/6336—Electronic controllers using input signals representing a state of the output member, e.g. position, speed or acceleration
    • 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
    • F15B2211/00—Circuits for servomotor systems
    • F15B2211/80—Other types of control related to particular problems or conditions
    • F15B2211/86—Control during or prevention of abnormal conditions
    • F15B2211/863—Control during or prevention of abnormal conditions the abnormal condition being a hydraulic or pneumatic failure
    • F15B2211/864—Failure of an output member, e.g. actuator or motor failure

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Actuator (AREA)

Abstract

Unidad de sensor (10) para un cilindro fluídico (1) con un soporte de base (11), sobre el cual está formado un sello circunferencial (12), de modo que se puede sellar un interior (13) del cilindro fluídico (1), con un sensor de posición (17) para detectar una posición de un pistón, y con un sensor de presión (23) para detectar una presión en el interior (13). (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN
Unidad de sensores para un cilindro fluídico y cilindro fluídico
La invención se refiere a una unidad de sensores para un cilindro fluídico con un soporte de base en el que se forma una junta circunferencial para poder sellar el interior de un cilindro fluídico y con un sensor de posición para detectar la posición del émbolo.
Estas unidades de sensores son conocidas y se utilizan, por ejemplo, en cilindros hidráulicos y neumáticos para detectar la posición actual del émbolo. En este caso, el soporte de base limita mediante la junta circunferencial el espacio interior que conduce el fluido con respecto a una zona sin presión del cilindro fluídico.
El documento DE 102014005637 A1 describe un equipo de trabajo de fluido en el que un dispositivo sensor permite realizar una declaración acerca del estado del fluido en la cámara hidráulica.
El documento DE 102018 122122 A1 describe un dispositivo de medición de posición lineal con una varilla palpadora alargada y un sensor de fluido para determinar las propiedades del fluido.
WO 2006/056214 A1 describe un dispositivo de diagnóstico para un conjunto de válvula-actuador neumático con un sensor de presión, un sensor de caudal y sensores de posición para la detección de la posición.
El documento DE 19903 183 A1 describe un dispositivo de medición de distancia de alta frecuencia con una antena configurada como sensor y una guía de ondas abierta por un lado.
El documento WO 2016/142194 A1 describe un dispositivo y un procedimiento para determinar la masa de una carga de un camión volquete con una artesa de carga accionada hidráulicamente, en el que al menos un parámetro de presión está relacionado con la presión hidráulica dentro del cilindro fluídico.
La invención tiene por objeto ampliar el campo de aplicación de estas unidades de sensores.
Esta tarea se resuelve mediante una unidad de sensores según la reivindicación 1, un cilindro fluídico según la reivindicación 10 y un procedimiento según la reivindicación 7.
Por lo tanto, la unidad de sensores según la invención presenta un sensor de presión para detectar una presión en el interior.
La ventaja en este caso es que las señales de salida del sensor de presión y del sensor de posición pueden compensarse para determinar una variable sobre un estado de funcionamiento del cilindro de trabajo.
Esto se puede conseguir, por ejemplo, registrando una carga en el vástago del émbolo a través de la presión y registrando una posición del émbolo a través del sensor de posición.
Aquí se abre un amplio abanico de posibilidades. Por ejemplo, en el caso de una grúa móvil, el registro del peso se puede llevar a cabo en la pluma, o en el caso de una máquina de trabajo, se puede realizar un registro del apoyo en el suelo. También se puede llevar a cabo una detección de errores, que distingue, por ejemplo, si el émbolo se mueve sin que cambie la presión.
Puede ser especialmente ventajoso que el sensor de posición y el sensor de presión estén dispuestos en el interior. De este modo, los sensores están protegidos frente a influencias externas, especialmente daños mecánicos.
El sensor de presión se puede diseñar de diversas maneras. Se pueden instalar, por ejemplo, sensores de presión disponibles en el mercado.
La zona de presión variable según la invención se puede configurar en el espacio interior, y, el medidor según la invención se puede disponer preferiblemente fuera del espacio interior, con lo que el medidor no está dispuesto en el fluido y no tiene que ser resistente al fluido y, por lo tanto, puede ser considerablemente más sencillo y menos costoso.
Según la invención, la zona de presión variable está formada como una membrana. En caso de presurización, esta membrana es desviada o deformada por el fluido.
La membrana se crea mediante una reducción del grosor de una zona de la pared del soporte de base.
La ventaja consiste en este caso en que la membrana está formada en una sola pieza con el soporte de base y, por lo tanto, no se necesitan medidas de sellado para impermeabilizar la membrana. La membrana puede formarse, por ejemplo, por fresado desde la parte posterior.
El soporte de base o, más en general, la unidad de sensores está diseñada para poder introducirse en el interior de un cilindro de fluido y, mediante la junta circunferencial, dividir el cilindro en un espacio interior en el que se encuentra el fluido y un espacio sin presión ni fluido. De este modo, el émbolo se dispone en el espacio interior y puede ser movido por el fluido.
Se considera ventajoso que el soporte de base presente elementos de fijación en un cilindro de fluido, por ejemplo, una ranura circunferencial en la que pueda encajar un tornillo prisionero. De este modo, se puede conseguir una fijación segura del soporte de base. En particular, también se puede prever en un cilindro fluídico un tope axial, al que el soporte de base se ajusta axialmente. Así se garantiza que el soporte de base no se pueda mover axialmente en caso de una presurización axial.
Alternativa o adicionalmente, el soporte de base puede presentar una rosca exterior para que el soporte de base pueda enroscarse en una rosca interior dentro de un cilindro fluídico.
En otra variante de realización alternativa, el soporte de base puede presentar una conexión de brida para la conexión a un cilindro fluídico.
El sensor de posición puede tener varias formas de realización, pero éstas son irrelevantes para la invención. Por lo tanto, la invención no se limita a ninguna forma de realización en particular del sensor de posición.
No obstante, puede ser ventajoso que el sensor de posición esté diseñado para detectar un movimiento relativo entre dos componentes, en particular, entre el émbolo y el soporte de base.
De este modo, es posible una detección inmediata del movimiento del émbolo y, por tanto, una medición precisa y rápida. La detección puede realizarse especialmente por ultrasonidos, magnetostricción o inducción.
El soporte de base puede presentar, fuera del espacio interior, una unidad de evaluación en la que se registran los valores del sensor. Para ello, la unidad de evaluación puede estar conectada eléctricamente al sensor de posición y al sensor de presión, en especial al medidor.
La invención también comprende un procedimiento para determinar un estado de funcionamiento de un cilindro fluídico según la reivindicación 7. Este procedimiento se caracteriza porque se detecta una posición de un émbolo mediante el sensor de posición, porque se detecta una presión en un espacio interior del cilindro fluídico mediante el sensor de presión y porque el estado de funcionamiento se determina a partir de la posición registrada y la presión detectada. De este modo, se puede detectar, por ejemplo, una carga sobre el vástago del émbolo a través de la presión y relacionarla con la posición del émbolo.
Aquí surgen diversas posibilidades para la determinación de un estado de funcionamiento.
En una forma de realización ventajosa, el estado de funcionamiento puede utilizarse para determinar una carga de peso y/o un apoyo en el suelo. Así, por ejemplo, en el caso de una grúa móvil, una detección del peso se puede producir en la pluma o, en el caso de una máquina de trabajo, se puede detectar el apoyo en el suelo. De esta manera se puede averiguar especialmente si el suelo está suficientemente compactado para soportar el peso de la máquina de trabajo y una carga útil.
En una variante de realización, se puede detectar a partir del estado de funcionamiento un estado de fallo, relacionando un cambio de posición con un cambio de presión.
Así, se puede detectar, por ejemplo, si el émbolo se mueve sin que cambie la presión.
Si se produce un cambio de presión sin que el émbolo se mueva, se puede detectar, por ejemplo, un émbolo atascado. En general, existen otros estados de funcionamiento que pueden detectarse mediante la combinación de los valores de los sensores. Por lo tanto, la invención no se limita a un estado de funcionamiento determinado.
La invención también comprende un cilindro fluídico según la reivindicación 10. De este modo, se pueden conseguir las ventajas descritas anteriormente. El émbolo está dispuesto en un espacio interior del cilindro fluídico.
El cilindro fluídico según la invención comprende una unidad de sensores según la invención y está diseñado especialmente para la realización de un procedimiento según la invención.
La invención se explica a continuación más detalladamente con referencia a los dibujos adjuntos, pero las figuras 1-6 no revelan unidades de sensores con una membrana según la invención.
Se muestra en la:
Figura 1 una corte de un cilindro fluídico con un sensor de posición magnetostrictivo;
Figura 2 una vista detallada de la unidad de sensores de la figura 1;
Figura 3 un corte de un cilindro neumático con un sensor de posición de cable Bowden;
Figura 4 una vista detallada de la unidad de sensores de la figura 3;
Figura 5 un corte de un cilindro fluídico con un sensor de posición ultrasónico;
Figura 6 una vista detallada de la unidad de sensores de la figura 5.
La figura 1 muestra un cilindro fluídico 1 con un tubo cilíndrico 2, una base cilíndrica 3, un émbolo 4 y una cabeza de cilindro 5. Estos cilindros fluídicos 1 se conocen, por ejemplo, como cilindros hidráulicos o cilindros neumáticos. En este caso, el émbolo 4 se dispone dentro del tubo cilíndrico 2 de manera que pueda moverse en dirección axial.
En el tubo cilíndrico 2 se han dispuesto dos conexiones de fluido 6 de modo que permitan el máximo movimiento del émbolo 4, es decir, con la mayor separación axial posible. El tubo cilíndrico 2 puede presentar una sección transversal que tenga de cualquier forma, preferiblemente una sección transversal circular.
En el ejemplo, el tubo cilíndrico 2 y la base cilíndrica 3 se han formado de una sola pieza. Sin embargo, también es posible que el tubo cilíndrico 2 y la base cilíndrica 3 sean dos partes separadas. En ese caso, las dos partes podrían estar conectadas entre sí, por ejemplo, mediante una rosca o una conexión de brida.
En el ejemplo, la cabeza de cilindro 5 está diseñada de manera que se pueda colocar sobre el tubo cilíndrico 2 y que un reborde circunferencial 7 solape el tubo cilíndrico cilindro 2 radialmente. Al émbolo 4 se ha acoplado un vástago de émbolo 8 que atraviesa la cabeza de cilindro 5.
En el extremo libre del vástago del émbolo 8 y en la base cilíndrica 3 se han dispuesto respectivamente unos ojetes 9 para el montaje del cilindro fluídico 1.
En el interior del tubo cilíndrico 2, entre la base cilíndrica 3 y la conexión de fluido 6 más próxima a la misma, se encuentra una unidad de sensores 10, como se muestra con mayor detalle en la figura 2. Esta unidad de sensores 10 presenta un soporte de base 11, cuya circunferencia se ha diseñado de modo que se ajuste exactamente a la circunferencia interior del tubo cilíndrico 2.
En el perímetro del soporte de base 11 se ha dispuesto una junta circunferencial 12, que delimita el espacio interior 13 en el tubo cilíndrico 2, en el que se prevén el émbolo 4 y el fluido 14. En el ejemplo, la junta 12 es un anillo en O insertado en una ranura circunferencial del soporte de base 11. Sin embargo, la junta también puede estar formada por una junta tórica. Sin embargo, la junta también se puede configurar de otra manera.
Por el otro lado de la junta 12 se ha creado un espacio 15 sin presión y, en particular, sin fluido. El soporte de base 11 se apoya axialmente en un borde circunferencial 16 en el espacio sin presión 15, de modo que no pueda ser desplazado axialmente por una presurización axial por parte del émbolo 4. En el espacio sin presión 15, se dispone una unidad de evaluación 21 en el soporte de base 11.
La unidad de sensores 10 presenta en el espacio interior un sensor de posición 17, que en el ejemplo está diseñado como sensor de posición magnetostrictivo. En el ejemplo, el sensor de posición 17 está provisto de una guía de ondas 18 que penetra en dirección axial en un orificio coaxial 19 en el vástago de émbolo 8. En el émbolo 4 se ha dispuesto un imán permanente 20. La guía de ondas 18 se proyecta a través del soporte de base 11 hasta la unidad de evaluación 21, en la que se ha configurado un sistema transductor (no mostrado) para el registro y la evaluación de las ondas sonoras transmitidas por la estructura en la guía de ondas 18.
Además, en el soporte de base 11 se ha dispuesto en el interior 13 un sensor de presión 23. El sensor de presión 23 presenta un orificio 24 que define un volumen de medición 25. Con respecto al espacio interior 13, el volumen de medición 25 está cerrado herméticamente por medio de una membrana 26. La membrana 26 se puede deformar en dependencia de la presión. En el fondo del orificio 24 se encuentra un medidor de presión 27, que está conectado eléctricamente a la unidad de evaluación 21. El medidor de presión 27 puede funcionar, por ejemplo, de forma capacitiva o resistiva. La ventaja de esta disposición consiste en que el medidor de presión 27 no está en contacto con el fluido y, por lo tanto, se puede configurar de manera sencilla y económica. También se pueden utilizar sensores de presión sencillos convencionales.
En este ejemplo, en el espacio sin presión 15 se ha dispuesto radialmente en el tubo cilíndrico 2, un enchufe 22 a través del cual se puede establecer el contacto eléctrico con la unidad de evaluación 21.
Si el tubo cilíndrico 2 y el fondo del cilindro 3 se han realizado en dos partes, es conveniente que las dos partes estén conectadas entre sí en la zona del espacio sin presión 15, ya que en este caso no se precisa de ninguna junta resistente a la presión.
El diseño mostrado del sensor de presión 23 sólo sirve de ejemplo y no tiene carácter limitativo. Se conoce en el mercado una gran variedad de otros sensores de presión que pueden montarse en el soporte de base 11 sin grandes adaptaciones.
Sin embargo, según la invención, la membrana 26 se crea reduciendo el grosor del soporte de base 11. Para ello, se puede practicar, por ejemplo, una perforación desde el espacio no presurizado 15 hasta la superficie del soporte de base 11 que se encuentra en el interior 13 hasta conseguir el grosor de membrana deseado.
La figura 3 muestra un cilindro fluídico 1 que es idéntico al de la figura 1, excepto por el sensor de posición 17. Por lo tanto, a continuación, sólo se describen las diferencias con respecto a la figura 1. La unidad de sensores 10 se muestra con más detalle en la figura 4.
En este caso, el sensor de posición 17 se basa en un sensor de cable Bowden. En el ejemplo, el sensor de posición 17 presenta un cable de medición 28, que por un lado está fijado al émbolo 4 y por otro lado puede estar enrollado en un tambor de cable 29. Un giro del tambor de cable 29 se traduce en el ejemplo en un giro de un imán sensor 30. En la unidad de evaluación 21 se ha dispuesto, por ejemplo, frente al imán sensor 30, un sensor de posición 31, por ejemplo, un sensor Hall, que registra un giro del imán sensor 30. El sensor de posición 31 puede registrar una posición de manera incremental o codificada.
La figura 5 muestra un cilindro fluídico 1 que es idéntico al de la figura 1, excepto por el sensor de posición 17. Por lo tanto, a continuación, sólo se describen las diferencias con respecto a la figura 1. La unidad de sensores 10 se muestra con más detalle en la figura 4.
En este caso, el sensor de posición 17 se basa en ultrasonidos. Para ello, la unidad de sensores 10 del ejemplo dispone de una unidad emisora y receptora de ultrasonidos 32, que está alineada en dirección axial. De este modo, las ondas ultrasónicas 33 se transmiten en la dirección del émbolo 4 y se reflejan en él. Las ondas ultrasónicas reflejadas 34 vuelven a la unidad emisora y receptora 32. La posición del émbolo 4 puede determinarse a partir del tiempo de duración de las ondas ultrasónicas. La conexión eléctrica a la unidad de evaluación 21 se realiza a través del soporte de base 11.
Además de los sensores de posición mostrados aquí, también se pueden utilizar con la invención otros sensores de posición conocidos, tales como potenciómetros lineales. Del mismo modo, los principios de medición indicados pueden implementarse de otras maneras. Lo mismo se aplica a los sensores de presión. Por lo tanto, la invención no se limita en modo alguno a ninguna de las formas de realización representadas.
Lista de referencias
1 Cilindro fluídico
2 Tubo cilíndrico
3 Fondo del cilindro
4 Émbolo
5 Cabeza de cilindro
6 Conexión de fluido
7 Reborde
8 Vástago de émbolo
9 Ojete
10 Unidad de sensores
11 Soporte de base
12 Junta
13 Espacio interior
14 Fluido
15 Espacio sin presión
16 Borde circunferencial
17 Sensor de posición
18 Guía de ondas
19 Perforación coaxial
20 Imán permanente
21 Unidad de evaluación
22 Enchufe
23 Sensor de presión
24 Perforación
25 Volumen de medición
26 Membrana
27 Sensor de presión
28 Cable de medición
29 Tambor de cable
30 Sensor magnético
Sensor de posición
Unidad emisora y receptora de ultrasonidos
Ondas ultrasónicas (transmisión)
Ondas ultrasónicas (recepción)

Claims (10)

REIVINDICACIONES
1. Unidad de sensores (10) para un cilindro fluídico (1), con un soporte de base (11) en el que se configura una junta circunferencial (12) de manera que un espacio interior (13) del cilindro fluídico (1) pueda ser sellado, y con un sensor de posición (17) para detectar una posición del émbolo, presentando la unidad de sensores (10) un sensor de presión (23) para detectar una presión en el espacio interior (13), habiéndose creado en una superficie del soporte de base (11) una zona de presión variable (26), y habiéndose dispuesto un sensor (27) para la detección de una deformación en función de la presión de la zona de presión variable (26), caracterizada por que la zona de presión variable (26) se ha configurado a modo de membrana creada por reducción del grosor de una zona de la pared del soporte de base (11).
2. Unidad de sensores (10) según la reivindicación 1, caracterizada por que el sensor de posición (17) y el sensor de presión (23) se pueden disponer en el espacio interior (13).
3. Unidad de sensores (10) según una de las reivindicaciones 1 o 2, caracterizada por que el soporte de base (11) presenta elementos para la fijación en un cilindro fluídico (1), por ejemplo, una ranura circunferencial en la que puede encajar un tornillo prisionero.
4. Unidad de sensores (10) según una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizada por que el soporte de base (11) presenta una rosca exterior, de manera que el soporte de base (11) se pueda enroscar en una rosca interior dentro de un cilindro fluídico (1), o por que el soporte de base (11) presenta una conexión de brida para la conexión a un cilindro fluídico (1).
5. Unidad de sensores (10) según una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizada por que el sensor de posición (17) para la detección de un movimiento relativo entre dos componentes, en particular entre el émbolo (4) y el soporte de base (11), se configura de modo que realice la detección por ultrasonidos, magnetostricción o inducción.
6. Unidad de sensores (10) según una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizada por que el soporte de base (11) está provisto de una unidad de evaluación (21) en la que se registran los valores del sensor.
7. Procedimiento para la determinación de un estado de funcionamiento de un cilindro fluídico (1) con una unidad de sensores según una de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado por que por medio del sensor de posición (17) se registra una posición de un émbolo (4), por que por medio del sensor de presión (23) se registra una presión en un espacio interior (13) del cilindro fluídico (1) y por que el estado de funcionamiento se determina a partir de la posición registrada y de la presión registrada.
8. Procedimiento según la reivindicación 7, caracterizado por que el estado de funcionamiento se utiliza para la determinación de una carga de peso y/o un apoyo en el suelo.
9. Procedimiento según las reivindicaciones 7 u 8, caracterizado por que a partir del estado de funcionamiento se detecta un estado de fallo, en el que se un cambio de posición se relaciona con un cambio de presión, en particular en el que un cambio de posición sin un cambio de presión puede indicar un estado de fallo.
10. Cilindro fluídico (1) con un émbolo (4) desplazable por el fluido (14), una unidad de sensores (10) según una de las reivindicaciones 1 a 6 y una unidad de evaluación (21) que está diseñada especialmente para la realización del procedimiento según una de las reivindicaciones 7 a 9.
ES19190938T 2019-08-09 2019-08-09 Unidad de sensores para un cilindro fluídico y cilindro fluídico Active ES2959445T3 (es)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP19190938.1A EP3772595B1 (de) 2019-08-09 2019-08-09 Sensoreinheit für fluidikzylinder und fluidikzylinder

Publications (1)

Publication Number Publication Date
ES2959445T3 true ES2959445T3 (es) 2024-02-26

Family

ID=67587593

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
ES19190938T Active ES2959445T3 (es) 2019-08-09 2019-08-09 Unidad de sensores para un cilindro fluídico y cilindro fluídico

Country Status (3)

Country Link
US (1) US11767861B2 (es)
EP (1) EP3772595B1 (es)
ES (1) ES2959445T3 (es)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102021116511A1 (de) 2021-06-25 2022-12-29 Rheintacho Messtechnik Gmbh Messvorrichtung mit einem Drucksensor
US20230296117A1 (en) * 2022-03-18 2023-09-21 Woodward, Inc. Seal groove cooling flow

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1870188A (en) * 1930-07-01 1932-08-02 Victor R Abrams Device for measuring, regulating, and metering supply or distribution of fluids
US3973472A (en) * 1975-01-13 1976-08-10 Russell Jr Wayne B Throttle control mechanism for an engine
FR2548287B1 (fr) * 1983-06-20 1987-08-21 Legris Perfectionnement aux relais electro-fluidiques
AT384899B (de) * 1984-09-17 1988-01-25 Hoerbiger Ventilwerke Ag Regelungsverfahren fuer einen fluidzylinder
DE19903183A1 (de) * 1999-01-27 2000-08-10 Mikrowellen Technologie Und Se Hochfrequenz-Abstandsmeßeinrichtung
DE10052053A1 (de) * 2000-10-19 2002-04-25 Endress Hauser Gmbh Co Druckmeßzelle
US7059238B2 (en) * 2003-10-17 2006-06-13 Clark Equipment Company Method and apparatus for stroke position sensor for hydraulic cylinder
DE502004007932D1 (de) * 2004-11-19 2008-10-02 Festo Ag & Co Diagnosevorrichtung für wenigstens eine pneumatische ventil-aktuator-anordnung
DE102014005637A1 (de) * 2014-04-16 2015-10-22 Hydac Electronic Gmbh Fluid-Arbeitsgerätschaft
GB201503865D0 (en) * 2015-03-06 2015-04-22 Hyva Holding Bv Method and system for determining the load mass in a tipper body
DE102018122122A1 (de) * 2017-09-15 2019-03-21 Hydroline Oy Linearpositionsmessvorrichtung, Zylinder, Akkumulator und Verfahren
US10837472B2 (en) * 2018-02-22 2020-11-17 Caterpillar Inc. Hydraulic cylinder health monitoring and remaining life system

Also Published As

Publication number Publication date
EP3772595B1 (de) 2023-08-02
EP3772595A1 (de) 2021-02-10
EP3772595C0 (de) 2023-08-02
US20210040965A1 (en) 2021-02-11
US11767861B2 (en) 2023-09-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
ES2959445T3 (es) Unidad de sensores para un cilindro fluídico y cilindro fluídico
ES2397506T3 (es) Cilindro
US10406872B2 (en) Trailer coupling comprising a sensor
US11378107B2 (en) Piston and cylinder unit including a radially installed piston position detection unit
US8146417B2 (en) Hydraulic accumulator with position sensor
ES2371712T3 (es) Dispositivo para controlar la posición de una herramienta o un elemento de máquina.
CN101464124B (zh) 流体压缸的活塞位置检测装置
US20130312601A1 (en) Sensor coupler for piston-cylinder assembly
US20040189284A1 (en) Actuator element with position detection
KR20150085467A (ko) 실린더 장치
ES2871024T3 (es) Dispositivo de accionamiento hidráulico para el accionamiento de elementos de regulación en la caja de cambios de un automóvil
US20100219851A1 (en) Distance measuring device and method for determining a distance, and suitable reflective member
EP3423320B1 (en) Ultrasonic brake wear sensors
US9371847B2 (en) Distance measuring device and method for determining a distance, and a suitable reflective member
US10288512B2 (en) Fluid processing apparatus
ES2666296T3 (es) Accionamiento basculante fluídico para puerta de vehículo
CN104165171A (zh) 一种传感器保护装置、油缸及工程机械
US20070139039A1 (en) Stick position sensor and replacement process
US20170211955A1 (en) Flow meter
JP2004151098A (ja) 往復動ピストンの運動軌道の位置を監視するためのモニター
US20160161320A1 (en) Limit Level Measuring Device
US10941789B2 (en) Hydropneumatic piston accumulator
US4771866A (en) Shock absorber with proximity switch
JP2006038858A (ja) 制限移動位置マグネット
US10718361B2 (en) Sensor unit and working cylinder with a sensor unit