NO884683L

NO884683L - A HYDRAULIC CYLINDER WITH BUILT-IN ELECTRIC STAMP POSITION INDICATOR.

Info

Publication number: NO884683L
Application number: NO88884683A
Authority: NO
Inventors: Niels Hvilsted; Kaj Pedersen
Original assignee: Niels Hvilsted; Kaj Pedersen
Priority date: 1987-02-20
Filing date: 1988-10-20
Publication date: 1988-11-18
Also published as: NO884683D0; DE3863722D1

Description

En Hydraulisk Sylinder Med Innebygget Elektrisk A Hydraulic Cylinder With Built-in Electric

Stempelposisjonsindikator. Piston position indicator.

Teknisk Område. Technical Area.

Den foreliggende oppfinnelse vedrører en hydraulisk sylinder med innebygget elektrisk stempelposisjonsindikator, omfattende to innbyrdes bevegelige deler, og innrettet for overføring av et elektrisk signal svarende til den innbyrdes posisjon av delene. The present invention relates to a hydraulic cylinder with a built-in electric piston position indicator, comprising two mutually movable parts, and arranged for the transmission of an electrical signal corresponding to the relative position of the parts.

Bakgrunnsteknikk. Background technology.

Der er kjent flere typer av hydrauliske sylindre av denne type, som omfatter innebygde stempelposisjonsindikatorer som overfører et signal svarende til posisjonen av stempelet i sylinderen. En av disse sylindre omfatter et hus som innbefatter to koaksialt forløpende rør anordnet med en induktansspole mellom seg. Stempelet i den hydrauliske sylinder virker derved som en kjerne, idet induktansspolen overfører elektriske signaler svarende til kjernens posisjon. Imidlertid er det en betingelse at det indre rør i huset av den hydrauliske sylinder er tildannet av et ikke-elektrisk ledende materiale. For å kunne tåle de normale arbeidstrykk på 2-300 bar inne i de hydrauliske sylindre og trykktopper på opptil 6- Several types of hydraulic cylinders of this type are known, which include built-in piston position indicators that transmit a signal corresponding to the position of the piston in the cylinder. One of these cylinders comprises a housing which includes two coaxially running tubes arranged with an inductance coil between them. The piston in the hydraulic cylinder thereby acts as a core, as the inductance coil transmits electrical signals corresponding to the position of the core. However, it is a condition that the inner tube in the housing of the hydraulic cylinder is made of a non-electrically conductive material. To be able to withstand the normal working pressures of 2-300 bar inside the hydraulic cylinders and pressure peaks of up to 6-

800 bar, er det nødvendig å fremstille det indre rør med en stor tykkelse, noe som øker dimensjonene av sylinderen i vesentlig grad. Når induktansspolen og det ytre rør øker dimensjonene for sylinderen, vil dessuten denne sylinder ha en stor diameter som er ute av propor-sjoner, sammenlignet med den aktuelle diameter av stempelet, og følgelig sammenlignet med sylinderens aktuel- 800 bar, it is necessary to produce the inner tube with a large thickness, which increases the dimensions of the cylinder to a significant extent. Furthermore, when the inductance coil and the outer tube increase the dimensions of the cylinder, this cylinder will have a large diameter which is out of proportion, compared to the actual diameter of the piston, and consequently compared to the actual diameter of the cylinder.

le effekt. Dessuten vil disse sylindre være meget sen-sitive like overfor støysignaler fra utsiden, noe som kan bevirke en ikke-korrekt tilbakemelding fra stempel-posis jonsindikatoren . I verste tilfelle vil sistnevnte bevirke sammenbrudd av det utstyr som har den hydrau- le effect. Moreover, these cylinders will be very sensitive to noise signals from the outside, which can cause incorrect feedback from the piston position indicator. In the worst case, the latter will cause the breakdown of the equipment that has the hydraulic

liske sylinder bygget inn i seg. lish cylinder built into it.

Beskrivelse av Oppfinnelsen. Description of the Invention.

Hensikten med den foreliggende oppfinnelse er å skaffe en hydraulisk sylinder av den innledningsvis angitte art, som kan motstå de høye arbeidstrykk som vanligvis påføres hydrauliske sylindre, uten at der involveres store ytterdia-metere sammenlignet med tilsvarende sylindre som ikke har innlemmet innbyggede posisjonsindikatorer, og som dessuten er pålitelige under bruk og rimelige å fremstille. The purpose of the present invention is to provide a hydraulic cylinder of the kind indicated at the outset, which can withstand the high working pressures which are usually applied to hydraulic cylinders, without involving large outer diameters compared to corresponding cylinders which have not incorporated built-in position indicators, and which moreover, they are reliable in use and inexpensive to manufacture.

Den hydrauliske sylinder i henhold til oppfinnelsen erkarakterisert vedat den elektriske stempelposisjonsindikator strekker seg gjennom en langsgående åpning i stempelstangen og stempelet av den hydrauliske sylinder, og at en bevegelig del av stempelposisjonsindikatoren er forbundet med huset for den hydrauliske sylinder og den annen bevegelige del er forbundet med stempelstangen for den hydrauliske sylinder, eller vise verca. På denne må-te skaffes der en hydraulisk sylinder som omfatter en innebygget stempelposisjonsindikator, idet hverken sylinderen eller stempelposisjonsindikatoren blir påvirket av de hø-ye arbeidstrykk som vanligvis påtrykkes hydrauliske sylindre. Samtidig er den hydrauliske sylinder av hverken større ytre dimensjoner eller fremstilt av andre eller sterkere materialer enn ved en tilsvarende sylinder som ikke innbefatter en innebygget posisjonsindikator. Det elektriske signal som overføres av posisjonsindikatoren blir dessuten ikke forstyrret av elektriske støysignaler fra utsiden. The hydraulic cylinder according to the invention is characterized in that the electric piston position indicator extends through a longitudinal opening in the piston rod and the piston of the hydraulic cylinder, and that a movable part of the piston position indicator is connected to the housing of the hydraulic cylinder and the other movable part is connected to piston rod for the hydraulic cylinder, or vise verca. In this way, a hydraulic cylinder is obtained which includes a built-in piston position indicator, as neither the cylinder nor the piston position indicator is affected by the high working pressures which are usually applied to hydraulic cylinders. At the same time, the hydraulic cylinder is neither of larger external dimensions nor made of different or stronger materials than a corresponding cylinder that does not include a built-in position indicator. The electrical signal transmitted by the position indicator is also not disturbed by electrical noise signals from the outside.

Den elektriske posisjonsindikator overfører konstant et elektrisk signal svarende til den aktuelle posisjon av den hydrauliske sylinder inne i syUnderhuset. Når sy-linderstempelet beveger seg en kort distanse ut fra en av sine ytterposisjoner i syUnderhuset, vil den bevegelige del av stempelposisjonsindikatoren - idet nevnte del er forbundet med stempelstangen - bevege seg en tilsvarende distanse fra et referansepunkt, og stempelpo-sis jonsindikatoren overfører et elektrisk signal av en størrelse svarende til den distanse som stempelet har beveget seg. En enkel signalbehandling av det signal som overføres av posisjonsindikatoren, i et konvensjonelt sig-nalbehandlingsutstyr, f.eks. en PLC-styring eller en industriell mikrodatamaskin, tillater en enkel bestemmelse av stempelets posisjon inne i sylinderen. Signalbehandlingsutstyret kan samtidig overføre en tilbakemelding til andre styreorganer, f.eks. for styring av det hydrauliske fluidum. Mikrodatamaskinen kan således forhåndsprogrammer-es for å sikre at den hydrauliske sylinder utfører en de-taljert bvegelsessekvens som er bestemt på forhånd. The electrical position indicator constantly transmits an electrical signal corresponding to the current position of the hydraulic cylinder inside the sewing lower housing. When the cylinder piston moves a short distance from one of its outer positions in the cylinder housing, the movable part of the piston position indicator - as said part is connected to the piston rod - will move a corresponding distance from a reference point, and the piston position indicator transmits an electrical signal of a size corresponding to the distance that the piston has moved. A simple signal processing of the signal transmitted by the position indicator, in a conventional signal processing equipment, e.g. a PLC control or an industrial microcomputer, allows a simple determination of the position of the piston inside the cylinder. The signal processing equipment can simultaneously transmit a feedback to other governing bodies, e.g. for controlling the hydraulic fluid. The microcomputer can thus be pre-programmed to ensure that the hydraulic cylinder performs a detailed movement sequence that is determined in advance.

I henhold til oppfinnelsen kan den elektriske stempelposisjonsindikator være en induktiv posisjonsindikator, idet to innbyrdes bevegelige deler av indikatoren fortrinnsvis er tildannet av en kjerne som er tildannet av et elektrisk ledende materiale og et rørformet hus, idet en induksjonsspole strekker seg i hele lengden av det rørformede hus, hvilket innebærer at kjernen kan resiprosere fritt i nevnte induksjonsspole. Slike posisjonsindikatorer er spesielt pålitelige og nøyaktige, og det elektriske signal for posisjonsindikatoren blir ytterligere behandlet på en spe-siell enkel måte i signalbehandlings- eller justeringsut-styret. According to the invention, the electric piston position indicator can be an inductive position indicator, with two mutually movable parts of the indicator being preferably formed by a core which is formed from an electrically conductive material and a tubular housing, with an induction coil extending the entire length of the tubular house, which means that the core can reciprocate freely in said induction coil. Such position indicators are particularly reliable and accurate, and the electrical signal for the position indicator is further processed in a particularly simple way in the signal processing or adjustment equipment.

I henhold til oppfinnelsen kan huset for posisjonsindikatoren dessuten være forbundet med huset for den hydrauliske sylinder, fortrinnsvis ved hjelp av en trykk- og fluidumtett forbindelse i endedekslet av den hydrauliske sylinder, og kjernen hos posisjonsindikatoren kan være forbundet med stempelstangen for den hydrauliske sylinder, fortrinnsvis ved hjelp av en stang som er skrudd inn i det ytre festeorgan som er fiksert på enden av stempelstangen hos den hydrauliske sylinder. På denne måte skaffes der en spesielt enkel sikring av posisjonsindikatoren, idet det er spesielt lett og raskt å erstatte nevnte indikator, f.eks. ved en ettersynskontroll. Som et resultat kan de føringer som alltid strekker seg ut av den ene ende av posisjonsindikatorens hus, på en enkel måte strekke seg utover direkte mot endedekslet av sylinderen, idet huset for posisjonsindikatoren er fastgjort i den hydrauliske sylinders endedeksel. According to the invention, the housing for the position indicator can also be connected to the housing for the hydraulic cylinder, preferably by means of a pressure and fluid-tight connection in the end cover of the hydraulic cylinder, and the core of the position indicator can be connected to the piston rod for the hydraulic cylinder, preferably by means of a rod which is screwed into the outer fastening means which is fixed on the end of the piston rod of the hydraulic cylinder. In this way, a particularly simple securing of the position indicator is provided, as it is particularly easy and quick to replace said indicator, e.g. during a follow-up inspection. As a result, the guides which always extend out of one end of the position indicator housing can easily extend outward directly towards the end cover of the cylinder, the position indicator housing being fixed in the end cover of the hydraulic cylinder.

I henhold til oppfinnelsen kan posisjonsindikatorens hus dessuten strekke seg inn i den hydrauliske sylinders ende-deksler, slik at kjernens bevegelse blir begrenset til et område i posisjonsindikatorens hus anordnet på avstand fra endene av posisjonsindikatoren. På denne måte kan kjernen bare bevege seg på innsiden av det mest nøyaktige måleareal av posisjonsindikatoren, idet kjernen aldri beveger seg i måleområdene ved endene av posisjonsindikatoren, som med hensyn til induktive posisjonsindikatorer ut-gjør de mest unøyaktige eller "ikke-lineære" områder. According to the invention, the position indicator's housing can also extend into the hydraulic cylinder's end covers, so that the movement of the core is limited to an area in the position indicator's housing arranged at a distance from the ends of the position indicator. In this way, the core can only move inside the most accurate measurement area of the position indicator, the core never moving in the measurement areas at the ends of the position indicator, which with respect to inductive position indicators constitute the most inaccurate or "non-linear" areas.

I henhold til oppfinnelsen kan åpningene i stempelet i den hydrauliske sylinder dessuten være trykk- og væsketett avlukket mot det indre av sylinderen, fortrinnsvis ved hjelp av pakninger mellom stempelet og posisjonsindikatorens hus. På denne måte kan posisjonsindikatorens område - hvori stempelstangen strekker seg gjennom huset - ikke bli påvirket av trykket og fluidet i den hydrauliske sylinder. According to the invention, the openings in the piston in the hydraulic cylinder can also be pressure- and liquid-tight sealed against the interior of the cylinder, preferably by means of gaskets between the piston and the housing of the position indicator. In this way, the area of the position indicator - in which the piston rod extends through the housing - cannot be affected by the pressure and fluid in the hydraulic cylinder.

I henhold til oppfinnelsen kan sylinderen dessuten være forsynt med en eller flere elektriske posisjonsindikatorer, slik at hver indikator indikerer en forhåndsbestemt posisjon av stempelet, og de elektriske signaler som over-føres av disse posisjonsindikatorer, kan samvirke med signalet for stempelposisjonsindikatoren for oppnåelse av en kalibrering eller nullstilling av stempelposisjonsindika-torens signal hver gang stempelet i den hydrauliske sylinder befinner seg i en av disse forhåndsbestemte stem-pelposis joner . Som et resultat gir dette en spesielt nøyaktig måling av stempelposisjonen fordi signalet fra stempelposisjonsindikatoren blir kalibrert hver gang stempelet for den hydrauliske sylinder befinner seg ved According to the invention, the cylinder can also be provided with one or more electrical position indicators, so that each indicator indicates a predetermined position of the piston, and the electrical signals transmitted by these position indicators can interact with the signal for the piston position indicator to achieve a calibration or zeroing of the piston position indicator's signal every time the piston in the hydraulic cylinder is in one of these predetermined piston positions. As a result, this provides a particularly accurate measurement of the piston position because the signal from the piston position indicator is calibrated every time the piston of the hydraulic cylinder is at

en av de forhåndsbestemte stempelposisjoner. one of the predetermined piston positions.

I henhold til oppfinnelsen vil sluttelig de elektriske po-sis jonsindikatorer dessuten kunne være induktive følere som er anordnet i åpninger i endedekslene av sylinderen, idet åpningene er trykk- og fluidumtett avlukket mot det indre av sylinderen. På denne måte blir sylinderen spesielt enkel å fremstille, og de signaler som overføres av de induktive følere, er spesielt passende for samvirke med de signaler som overføres av de andre elektriske po-sis jonsindikatorer . Finally, according to the invention, the electrical position indicators could also be inductive sensors which are arranged in openings in the end covers of the cylinder, the openings being pressure- and fluid-tight sealed against the interior of the cylinder. In this way, the cylinder is particularly easy to manufacture, and the signals transmitted by the inductive sensors are particularly suitable for cooperation with the signals transmitted by the other electrical position indicators.

Kort Omtale av Tegningsfigurene. Brief description of the drawing figures.

Oppfinnelsen vil nå bli beskrevet i det følgende under henvisning til de vedføyde tegningsfigurer. Figur 1 er et aksialt snitt gjennom en utførelsesform for en hydraulisk sylinder i henhold til oppfinnelsen, omfattende en innebygget induktiv stempelposisjonsindikator, idet de induktive følere er plassert i åpninger i hvert endedeksel av sylinderen. Figur 2 anskueliggjør den induktive stempelposisjonsindikator i henhold til figur 1, delvis i snitt. Figur 3 anskueliggjør i større målestokk en del av en annen utførelsesform for hydraulisk sylinder i henhold til oppfinnelsen. The invention will now be described below with reference to the attached drawings. Figure 1 is an axial section through an embodiment of a hydraulic cylinder according to the invention, comprising a built-in inductive piston position indicator, the inductive sensors being placed in openings in each end cover of the cylinder. Figure 2 illustrates the inductive piston position indicator according to Figure 1, partially in section. Figure 3 illustrates on a larger scale part of another embodiment of a hydraulic cylinder according to the invention.

Beskrivelse av Foretrukne Utførelsesformer for Oppfinnelsen. Description of Preferred Embodiments of the Invention.

Den hydraliske sylinder 1 på figur 1 omfatter et sylinderhus 3, et endedeksel 4, 5 fastholdt til hver ende av sylinderhuset 3, fortrinnsvis ved hjelp av liming eller sveising, samt et stempel 6 som foreligger i sylinderhuset 3 og er montert på en stempelstang 7 som strekker seg gjennom en gjennomgående åpning i det ene endedeksel 4. Sylinderen 1 har en slaglengde A og er vist med stempelet i bunnstillingen. Endedekselet 5 av sylinderen 1 og enden av stempelstangen 7 motsatt stempelet er fortrinnsvis ved hjelp av sveising forsynt med ytre sikringsringer 8 og 9 for ytre sikring av sylinderhuset 3 og stempelstangen 7. Den hydrauliske sylinder 1 er dessuten forsynt med inn- og utporter 10, 11 for hydraulisk fluidum, f.eks. olje, slik at den resiproserende bevegelse av stempelet 6 gjennom sylinderen 1 kan styres. Dessuten er stempelet The hydraulic cylinder 1 in Figure 1 comprises a cylinder housing 3, an end cover 4, 5 secured to each end of the cylinder housing 3, preferably by means of gluing or welding, as well as a piston 6 which is present in the cylinder housing 3 and is mounted on a piston rod 7 which extends through a continuous opening in one end cover 4. The cylinder 1 has a stroke length A and is shown with the piston in the bottom position. The end cover 5 of the cylinder 1 and the end of the piston rod 7 opposite the piston are preferably provided by means of welding with outer securing rings 8 and 9 for outer securing of the cylinder housing 3 and the piston rod 7. The hydraulic cylinder 1 is also provided with inlet and outlet ports 10, 11 for hydraulic fluid, e.g. oil, so that the reciprocating movement of the piston 6 through the cylinder 1 can be controlled. Also, the stamp

6 forsynt med en eller flere omkrets-uttagninger 12 som er innrettet til å motta ringer, fortrinnsvis av gummi for avtetning mot innerflaten av sylinderhuset 3. Stempelstangen 7 strekker seg gjennom en av endedekslene 4 6 provided with one or more circumferential recesses 12 which are adapted to receive rings, preferably of rubber, for sealing against the inner surface of the cylinder housing 3. The piston rod 7 extends through one of the end covers 4

av sylinderen 1, idet dette endedeksel 4 også er forsynt med en eller flere omkrets-uttagninger 13 som mottar gummiringen, slik at det indre av sylinderen blir luk- of the cylinder 1, as this end cover 4 is also provided with one or more circumferential recesses 13 that receive the rubber ring, so that the interior of the cylinder is closed

ket trykk- og fluidumtett. ket pressure and fluid tight.

Stempelstangen 7 er fortrinnsvis et stålrør hvorigjennom der strekker seg en stempelposisjonsindikator 20, se figur 1 og 2. Stempelposisjonsindikatoren hos en fordelaktig utførelsesform i henhold til oppfinnelsen, utgjør en induktiv posisjonsindikator 20 omfattende et ytre hus 21 The piston rod 7 is preferably a steel tube through which a piston position indicator 20 extends, see figures 1 and 2. The piston position indicator in an advantageous embodiment according to the invention constitutes an inductive position indicator 20 comprising an outer housing 21

i form av et stålrør. Den induktive posisjonsindikator omfatter dessuten en stang 28 som strekker seg fra den ene ende av huset 21. Den ytre ende av denne stang 28 in the form of a steel pipe. The inductive position indicator also comprises a rod 28 which extends from one end of the housing 21. The outer end of this rod 28

er forsynt med gjenger 29, og den indre ende er forsynt med en kjerne 22 av et elektrisk ledende materiale. En induksjonsspole 23 strekker seg oppover langs innerflaten av huset og langs hele utstrekningen av huset 21. Elektriske signaler med volumer som svarer til distansene B eller C av kjernen 22 fra forhåndsbestemte referanse-posisjoner, blir overført av posisjonsindikatoren 20 gjennom føringer 27 som reaksjon på posisjonen av kjern- is provided with threads 29, and the inner end is provided with a core 22 of an electrically conductive material. An induction coil 23 extends upwards along the inner surface of the housing and along the entire extent of the housing 21. Electrical signals with volumes corresponding to the distances B or C of the core 22 from predetermined reference positions are transmitted by the position indicator 20 through guides 27 in response to the position of core

en 22 i nevnte posisjonsindikator. Den induktive posisjonsindikator 20 er fortrinnsvis av den type som er om-talt i dansk patentsøknad nr. 335/85. a 22 in said position indicator. The inductive position indicator 20 is preferably of the type mentioned in Danish patent application no. 335/85.

Ved den foretrukne utførelsesform for den hydrauliske sylinder 1 i henhold til oppfinnelsen er huset for posi sjonsindikatoren 20 fastgjort ved hjelp av en Seeger-ring 25 i endedekselet 5 og er trykk- og fluidumtett avlukket deri ved hjelp av en pakning 26. Stangen 28 av posisjonsindikatoren 20 er skrudd inn i sikringsorganet 8 ved hjelp av den gjengeforsynte forbindelse 29, idet sikringsorganet 8 er fastholdt på den ytre ende av stampelstangen 7. Når stempelet 6 av sylinderen 1 beveger seg en kort distanse inne i sylinderen 1, dvs. den totale slaglengde A, vil kjernen 22 av stempelposisjonsindikatoren 20 bevege seg en tilsvarende distanse inne i huset 21. Stempelposisjonsindikatoren 20 overfører derfor et elektrisk signal med en størrelse svarende til den tilbakelagte distanse for stempelet 6 i den hydrauliske sylinder 1, f.eks. ut av sin bunnstilling. In the preferred embodiment of the hydraulic cylinder 1 according to the invention, the housing for the position indicator 20 is fixed by means of a Seeger ring 25 in the end cover 5 and is pressure- and fluid-tightly enclosed therein by means of a gasket 26. The rod 28 of the position indicator 20 is screwed into the securing member 8 by means of the threaded connection 29, the securing member 8 being held on the outer end of the piston rod 7. When the piston 6 of the cylinder 1 moves a short distance inside the cylinder 1, i.e. the total stroke length A , the core 22 of the piston position indicator 20 will move a corresponding distance inside the housing 21. The piston position indicator 20 therefore transmits an electrical signal with a size corresponding to the distance traveled by the piston 6 in the hydraulic cylinder 1, e.g. out of its bottom position.

Ved den fordelaktige utførelsesform for en hydraulisk sylinder 1 som er vist på figur 1, er de induktive følere 15 forsynt med gjennomgående åpninger 18 i endedekslene 4, 5 av sylinderen 1. Stempelet 6 i sylinderen 1 er dessuten tildannet fullstendig eller delvis av et elektrisk ledende materiale. Åpningene 18 er trykk- og fluidumtett avlukket mot det indre av sylinderen 1 ved hjelp av fortrinnsvis keramiske plater, f.eks. som om-talt i dansk utlegningsskrift 150 225. Figur 3 viser hvordan den keramiske plate 17 er plassert i endedekselet 5 . De induktive følere 15 utsender et magnetisk felt som strekker seg gjennom de keramiske plater 17 og inn i det indre av sylinderen 1. Magnetfeltet blir endret når stempelet 6 kommer inn i dette, og blir plassert u-middelbart i nærheten av sin ytterposisjon ved endedekslet 4 eller 5. Sistnevnte bevirker overføring av et endret elektrisk signal fra føleren 15. In the advantageous embodiment of a hydraulic cylinder 1 which is shown in Figure 1, the inductive sensors 15 are provided with through openings 18 in the end covers 4, 5 of the cylinder 1. The piston 6 in the cylinder 1 is also formed completely or partially from an electrically conductive material. The openings 18 are pressure- and fluid-tightly enclosed against the interior of the cylinder 1 by means of preferably ceramic plates, e.g. as mentioned in Danish design document 150 225. Figure 3 shows how the ceramic plate 17 is placed in the end cover 5. The inductive sensors 15 emit a magnetic field which extends through the ceramic plates 17 and into the interior of the cylinder 1. The magnetic field is changed when the piston 6 enters it, and is placed u-immediately near its outer position at the end cover 4 or 5. The latter causes the transmission of a changed electrical signal from the sensor 15.

Slik det fremgår av figurene 1 og 3, strekker føringene eller lederne 16 og 2 7 seg fra henholdsvis de induktive følere 15 og stempelposisjonsindikatoren 20, og ut av endedekslene 4 og 5 fra sylinderen gjennom åpningene 18. Lederne 16 og 27 er eventuelt forbundet via et grense- snitt eller en signalforsterker med en signalbehandlings-eller prosess-styreinnretning, f.eks. en PLC-styring, IPC-styring, en PC eller en industriell mikrodatamaskin. Hver gang stempelet 6 befinner seg ved en av sine ytterposisjoner ved endedekslet 4 og 5, vil det endrede elektriske signal som utsendes av de induktive følere 15, bli benyttet til å bevirke en meget nøyaktig nullstilling eller kalibrering av signalet fra induktans-stempelposisjonsindikatoren 20. På denne måte er det aldri nødvendig å As can be seen from Figures 1 and 3, the guides or conductors 16 and 27 extend from the inductive sensors 15 and the piston position indicator 20, respectively, and out of the end covers 4 and 5 from the cylinder through the openings 18. The conductors 16 and 27 are possibly connected via a interface or a signal amplifier with a signal processing or process control device, e.g. a PLC control, IPC control, a PC or an industrial microcomputer. Whenever the piston 6 is at one of its outer positions at the end caps 4 and 5, the changed electrical signal emitted by the inductive sensors 15 will be used to effect a very accurate zeroing or calibration of the signal from the inductance piston position indicator 20. On This way it is never necessary to

måle direkte på sylinderen for å bestemme den nøyaktige stempelposisjon. Det kan også tenkes en ekstra sikker-het ved at et utvetydig signal uavhengig av stempelposisjonsindikatoren blir utsendt hver gang stempelet 6 befinner seg ved en av sine ytterposisjoner. measure directly on the cylinder to determine the exact piston position. Additional security can also be envisaged in that an unequivocal signal independent of the piston position indicator is sent every time the piston 6 is at one of its outer positions.

Figur 3 anskueliggjør en utførelsesform som i det vesent-lige svarer til utførelsesformen vist på figur 1, bort-sett fra det trekk at omkretssporene er tildannet på innersiden av stempelstangen 7 eller stempelet 6. Der er plassert pakninger 14 i disse uttagninger, og disse lukker trykk- og fluidumtett mot det indre av sylinder- Figure 3 illustrates an embodiment which essentially corresponds to the embodiment shown in Figure 1, apart from the feature that the circumferential grooves are formed on the inside of the piston rod 7 or the piston 6. Gaskets 14 are placed in these recesses, and these close pressure- and fluid-tight against the interior of the cylinder

en 1. På denne måte vil arealet av stempelposisjonsindikatoren 20 - hvor stangen 28 forlater huset 21 - ikke væ-re påvirket av trykket eller den olje eller fluidum som befinner seg i sylinderen 1. På figur 3 er huset 21 av stempelposisjonsindikatoren 20 dessuten vist i en posisjon hvor det er sikret i det ene endedeksel 5 ved hjelp av to skruer 24. a 1. In this way, the area of the piston position indicator 20 - where the rod 28 leaves the housing 21 - will not be affected by the pressure or the oil or fluid that is in the cylinder 1. In Figure 3, the housing 21 of the piston position indicator 20 is also shown in a position where it is secured in one end cover 5 by means of two screws 24.

Ved utførelsesformen ifølge figur 1 vil stempelposisjonsindikatoren 20 dessuten strekke seg en distanse inn i endedekslet 5 og gjennom endedekselet 4. På denne måte vil kjernen 22 av stempelposisjonsindikatoren 20 resiprosere bare inne i et areal svarende til distansen A og kan i det hele tatt ikke bevege seg inn i ytterområdene for stempelposisjonsindikatoren 20. Som et resultat oppnår man en best mulig målenøyaktighet for den induktive po-sis jonsindikator 20, idet det er generelt annerkjent at den mest nøyaktige måling av lengde av disse posisjonsindikatorer utgjør tilnærmet 70% av det midtre av målelengden. Utenfor denne lengde er lineæriteten mellom det signal som overføres, og den målte distanse i betydelig grad avtagende. In the embodiment according to Figure 1, the piston position indicator 20 will also extend a distance into the end cover 5 and through the end cover 4. In this way, the core 22 of the piston position indicator 20 will reciprocate only within an area corresponding to the distance A and cannot move at all into the outer areas of the piston position indicator 20. As a result, the best possible measurement accuracy is achieved for the inductive position indicator 20, as it is generally recognized that the most accurate measurement of the length of these position indicators constitutes approximately 70% of the middle of the measurement length. Beyond this length, the linearity between the transmitted signal and the measured distance decreases significantly.

Den hydraliske sylinder 1 i henhold til oppfinnelsen kan på en spesielt fordelaktig måte inkorporeres i male-roboter, sveise-roboter, andre tilsvarende typer av bear-beidings- eller verktøymaskinerier, eller maskineri som f.eks. utfører en programmert bevegelsessekvens. Mange av disse anvendelser innebærer at stempelet 6 i sylinderen beveger seg konstant forskjellige distanser ut av og tilbake til bunnposisjonen. Man oppnår derved en umiddelbar fordel ved at induktansføleren 15 overfører endrede elektriske signaler, idet disse signaler blir benyttet for kalibrering av målelengden av den induktive posisjonsindikator 20 hver gang stempelet 6 retur-nerer til bunnposisjonen. Denønskede bevegelsessekvens kan programmeres i signalbehandlingsutstyret, f.eks. mikrodatamaskinen som derved overfører signalene til ytterligere utstyr, f.eks. det hydrauliske utstyr, hvilket tillater at det hydrauliske fluidum strømmer til porten 11 når stempel 6 befinner seg i bunnposisjonen, og på motsatt måte tillater hydraulisk fluidum å strømme til porten 10 når stempelet 6 har beveget seg en vilkårlig forhåndsbestemt distanse svarende til det elektriske signal mottatt fra den induktive posisjonsindikator 20. The hydraulic cylinder 1 according to the invention can be incorporated in a particularly advantageous way in painting robots, welding robots, other similar types of processing or tool machinery, or machinery such as e.g. performs a programmed movement sequence. Many of these applications involve the piston 6 in the cylinder constantly moving different distances out of and back to the bottom position. One thereby obtains an immediate advantage in that the inductance sensor 15 transmits changed electrical signals, these signals being used for calibrating the measuring length of the inductive position indicator 20 every time the piston 6 returns to the bottom position. The desired movement sequence can be programmed in the signal processing equipment, e.g. the microcomputer which thereby transfers the signals to further equipment, e.g. the hydraulic equipment, allowing hydraulic fluid to flow to port 11 when piston 6 is in the bottom position, and conversely allowing hydraulic fluid to flow to port 10 when piston 6 has moved an arbitrary predetermined distance corresponding to the electrical signal received from the inductive position indicator 20.

Det skal ytterligere understrekes at den hydrauliske sylinder 1 i henhold til oppfinnelsen hverken har større ytterdimensjoner eller er tildannet av andre eller sterkere materialer enn en vanlig hydraulisk sylinder omfattende hverken innebygget stempelposisjonsindikatorer eller induktive følere. Resultatvis gir dette at sylinderen samtidig er rimelig, rask og lett å fremstille. It should be further emphasized that the hydraulic cylinder 1 according to the invention neither has larger outer dimensions nor is made of different or stronger materials than a normal hydraulic cylinder comprising neither built-in piston position indicators nor inductive sensors. As a result, this means that the cylinder is at the same time affordable, quick and easy to manufacture.

Imidlertid kan der tenkes en rekke utførelsesformer som ligger innenfor oppfinnelsens omfang. Andre typer av elektriske stempelposisjonsindikatorer kan f.eks. benyttes, f.eks. en kondensator innbefattende bevegelige elektroder, eller de elektriske posisjonsindikatorer som indikerer forhåndsbestemte stempelposisjoner, idet disse kan bygges inn i sylinderen eller være plassert på yttersiden av disse på andre lokasjoner enn ved endedekslene. However, a number of embodiments are conceivable which lie within the scope of the invention. Other types of electrical piston position indicators can e.g. used, e.g. a capacitor including movable electrodes, or the electrical position indicators that indicate predetermined piston positions, as these can be built into the cylinder or be located on the outside thereof in other locations than at the end caps.

Claims

1. Hydraulic cylinder (1) with a built-in electric piston position indicator (20) comprising two mutually movable parts (21, 22) and arranged for the transmission of an electrical signal corresponding to the relative position of the parts, characterized in that the electric piston position indicator (20) extends through a longitudinal opening (7a) in the piston rod (7) and the piston (6) in the hydraulic cylinder (1), and that a movable part (21, 22) of the piston position indicator is connected to the housing (3) of the hydraulic cylinder, and the other movable part (22, 21) connected to the piston rod (7) for the hydraulic cylinder, or vise verca.

2. Hydraulic cylinder as stated in claim 1, characterized in that the electric piston position indicator (20) is an inductive position indicator, where the two movable parts (21, 22) of the indicator are preferably formed by a core (22) which is formed by an electric conductive material and a tubular housing (21), an induction coil (23) extending the entire length of the tubular housing, so that the core (22) is allowed to reciprocate freely in said induction coil.

3. Hydraulic cylinder as specified in claim 1 or 2, characterized in that the housing (1) for the position indicator (20) is connected to the housing (3) of the hydraulic cylinder (1), preferably by means of a pressure and fluid seal connection (26) in the end cover (5) of the hydraulic cylinder (1), and that the core (22) of the position indicator is connected to the piston rod (7) of the hydraulic cylinder (1), preferably by means of a rod (28) which is screwed into the outer securing device (8) which is fixed on the end of the piston rod (7) for the hydraulic cylinder (1).

4. Hydraulic cylinder as specified in claim 2 or 3, characterized in that the housing (21) for the position indicator (20) extends into the end cover (4, 5) of the hydraulic cylinder (1), so that the movement of the core (22) is limited to an area in the housing (21) of the position indicator (20) arranged at a distance from the ends of the position indicator.

5. Hydraulic cylinder as specified in one or more of claims 1-4, characterized in that the opening (7a) in the piston (6) for the hydraulic cylinder (1) is pressure- and fluid-tightly sealed against the interior of the cylinder (1) preferably by using gaskets (14) between the piston (6) and the housing (21) for the position indicator (20) .

6. Hydraulic cylinder as specified in one or more of the preceding claims, characterized in that the cylinder (1) is further provided with one or more electrical position indicators (15), each indicator indicating a predetermined piston position, and that the electrical signal transmitted by these position indicators (15) cooperate with the signal from the piston position indicator (20) to provide a calibration or reset of the signal for the piston position indicator each time the piston (6) in the hydraulic cylinder (1) is in one of these predetermined piston positions.

7. Hydraulic cylinder as stated in claim 6, and comprising a piston (6) which contains completely or partially an electrically conductive material, characterized in that the electrical position indicators are inductive sensors (15) which are arranged in through openings (18) in the end covers ( 4, 5) of the cylinder (1), the openings (18) being pressure- and fluid-tight sealed off against the interior of the cylinder (1), preferably by means of ceramic plates (17).