DE2059592A1

DE2059592A1 - Working cylinder with position encoder

Info

Publication number: DE2059592A1
Application number: DE19702059592
Authority: DE
Inventors: Nielsen Jens Ewald
Original assignee: ISLEF AND HAGEN AS
Current assignee: ISLEF AND HAGEN AS
Priority date: 1969-12-03
Filing date: 1970-12-03
Publication date: 1971-06-09
Also published as: GB1280759A; CH522133A; DE2059592B2; DK121336B; SE359896B

Description

Dr. F. Zumstein ββη. - Dr. E. Asomann 2059592Dr. F. Zumstein ββη. - Dr. E. Asomann 2059592

Dr. R. Koenigsbcrrror - D!,-;!. Piv/-. ΓΙ. Ho.'sbauerDr. R. Koenigsbcrrror - D!, -;!. Piv / -. ΓΙ. Ho.'sbauer

Dr. P. Σαττ.ζΛ-Αι j «.Dr. P. Σαττ.ζΛ-Αι j «.

P α t ο n t ο in;ύ I I «P α t ο n t ο in; ύ I I «

8 Mönchen 2, Bräuhaunfraß« 4/|||8 monks 2, Bräuhaunfraß «4 / |||

Islef & Hagen A/S, Nyager 15, DK-26oo Glostrup, Dänemark. Arbeitszylinder mit Positionsgeber*Islef & Hagen A / S, Nyager 15, DK-26oo Glostrup, Denmark. Working cylinder with position encoder *

Die Erfindung bezieht sich auf einen Arbeitszylinder für Flüssigkeiten und Gase mit berührungsfreiem elektrischem Positionsgeber für die Fernanzeige der Endstellungen des Kolbens. Zur Fernanzeige der Stellung des Kolbens in einem Arbeitszylinder können selbstverständlich elektrische Kontakte verwendet werden, die von der Kolbenstange oder vom Kolben selbst mechanisch betätigt werden. Die letztere Möglichkeit kommt insbesondere dann in Betracht, wenn keine Kolbenstange vorhanden ist. Der Einbau solcher Kontakte in den Arbeitszylinder führt aber zu Dichtungsproblemen mit Möglichkeit von Verschmutzen oder Korrosion der Kontakte. Zur Vermeidung dieser Schwierigkeiten ist es bekannt, ein bert/hrungsfreier Kontaktschluss dadurch zu erzielen, dass ausserhalb des Zylinders magnetisch betätigte Kontakte angebracht werden. Der Kolben muss in diesem Falle aus permanent magnetischem Material bestehen, um die Kontakte betätigen zu können, und ferner muss der Zylinder aus nicht ferromagnetischem Material bestehen.The invention relates to a working cylinder for liquids and gases with a non-contact electrical position transmitter for remote indication of the end positions of the piston. For remote indication of the position of the piston in a working cylinder, electrical contacts can of course be used, which are mechanically actuated by the piston rod or by the piston itself. The latter possibility comes into consideration in particular when there is no piston rod. The installation of such contacts in the working cylinder leads to sealing problems with the possibility of contamination or corrosion of the contacts. To avoid these difficulties, it is known to achieve a transition-free contact closure by attaching magnetically operated contacts outside the cylinder. In this case, the piston must be made of permanently magnetic material in order to be able to actuate the contacts, and the cylinder must also be made of non-ferromagnetic material.

Die Erfindung bezweckt, die bei der letztbeschriebenen Ausführung mit berührungsfreiem Kontaktschluss bestehenden sehr engen Beschränkungen der Materialwahl für Arbeitszylinder und Kolben, und gleichzeitig auch die Uebelstände der mechanischen Kontakte zu vermeiden, insbesondere den unvermeidlichenVerschleiss und die begrenzte Arbeitsgeschwindigkeit. Erfindungsgemäss enthalten die Enddeckel des Arbeitszylinders magnetisch induktive, mit Wechselstrom gespeiste Fühler, bzw. bestehen aus solchen, deren magnetisches Feld in das Zylinderinnere hinein gerichtet ist, wobei der Kolben aus elektrisch leitendem Material besteht.The invention aims at the last-described embodiment with non-contact Contact closure, there are very narrow restrictions on the choice of material for the working cylinder and piston, and at the same time also the disadvantages of the mechanical contacts avoid, in particular the inevitable wear and the limited Working speed. According to the invention contain the end covers of the working cylinder Magnetic inductive sensors fed with alternating current, or consist of sensors whose magnetic field is directed into the interior of the cylinder, the piston from electrically conductive material.

Wenn der Kolben sich dem einen oder dem anderen Ende des Zylinders nähert, entstehen wegen des in das Zylinderinnere hinein gerichteten Feldes im Kolben Wirbetströme, die den im Fühler verlaufenden Strom beeinflussen, wodurch der Fühler somit an einen mit dem Fühler verbundenen Indikator ein Signal abgibt. Das Signal hört auf, wenn der Kolben sich wieder aus dem Einwirkungsbereich des Fühlers hinaus bewegt. Bei der .Wahl des Materials für den Kolben wird somit nur verlangt, dass dieser aus elektrisch leitendem Material bestehen soll, was für praktische Zwecke im allgemeinen bedeutet, dassWhen the piston approaches one or the other end of the cylinder, eddy currents arise because of the field in the piston directed into the cylinder interior, which influence the current flowing in the sensor, as a result of which the sensor sends a signal to an indicator connected to the sensor. The signal stops when the piston moves out of the area of influence of the sensor again. In the .Selection of the material for the piston is therefore only required that it be made of electrically conductive Material shall consist, which for practical purposes generally means that

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der Kolben aus metallischem Material bestehen bzw. solches enthalten soll. Da der Einwirkungsbereich der magnetisch induktiven F(/hler sehr klein und* eng gemacht werden kann, kann der Zylinder aus einem beliebigen Material bestehen.the piston is made of or should contain metallic material. Since the area of action the magnetically inductive sensors can be made very small and narrow can, the cylinder can be made of any material.

Die Erfindung soll im folgenden an Hand der Zeichnung näher beschrieben werden. Diese zeigt ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemässen Arbeitszylinders.The invention is described in more detail below with reference to the drawing will. This shows an embodiment of a working cylinder according to the invention.

Auf der Zeichnung bezeichnet 1 einen Zylinder mit Enddeckeln 2 und 3 und einem im Zylinder beweglichen Kolben 4 mit einer Kolbenstange 6. Der Kolben und die Kolbenstange sind je für sich mittels einer in den Kolben bzw. in den Enddeckel eingesetzten Dichtung 5 abgedichtet. In den Enddeckeln sind bei der gezeigten Ausführungsform Einlauf- und Auslaufö'ffnungen 7 und 8 für das im Zylinder vorhandene Medium, Flüssigkeit oder Gas, vorgesehen. Die Enddeckel sind ferner mit in Bohrungen eingesetzten magnetisch induktiven Fühlern⁰ und Io versehen, die je eine Spule enthalten, die an einen Wechselstromversorgungs- und Indikatorkreis (nicht gezeigt) angeschlossen ist. Die Spule ist in einem nicht metallischen Material z.B. Kunststoff, eingebettet, und der ganze Fühler ist vorzugsweise in der Bohrung des Enddeckels eingegossen, wofür ebenfalls ein nicht metallisches Material verwendet wird, so dass keine Dichtungsprobleme entstehen. Der Kolben 4 kann wie genannt aus einem beliebigen metallischen Material bestehen bzw. ein solches enthalten.In the drawing, 1 denotes a cylinder with end covers 2 and 3 and a piston 4 with a piston rod 6 that is movable in the cylinder. The piston and the piston rod are each sealed by means of a seal 5 inserted in the piston or in the end cover. In the embodiment shown, inlet and outlet openings 7 and 8 for the medium, liquid or gas present in the cylinder, are provided in the end caps. The end covers are also provided with magnetically inductive sensors ⁰ and Io inserted in bores, each of which contains a coil which is connected to an alternating current supply and indicator circuit (not shown). The coil is embedded in a non-metallic material, for example plastic, and the entire sensor is preferably cast in the bore of the end cover, for which a non-metallic material is also used, so that no sealing problems arise. As mentioned, the piston 4 can consist of or contain any metallic material.

Die Wirkung der Fühler 9 und Io beruht darauf, dass das von diesen erzeugte Feld, das in das Zylinderinnere hinein gerichtet ist, im Kolben Wirbelströme hervorruft, wenn dieser sich dem einen oder dem anderen Zylinderende und damit dem einen der Fühler nähert, wodurch der im Fühler verlaufende Strom eine Aenderung erfährt, die in dem an den Fühler angeschlossenen Indikatorkreis registriert wird. Durch geeignete Ausbildung der Fühler und des vorzugsweise mit Halbleitern bestückten Indikatorkreises kann der Einwirkungsbereich der Fühler auf an sich bekannte Weise klein gemacht werden. Deshalb bestehen für die Wahl des Materials des Zylinders keine Begrenzungen, sondern dieses Material kann ausschliesslich mit Rücksicht auf z.B. den Preis und das im Zylinder vorhandene Medium gewählt werden. Dies gilt mit der genannten Bedingung auch für den Kolben. Wie ersichtlich erfolgt die Indikation der Kolbenposition in den Endstellungen ohne Verwendung mechanischer Kontakte.The effect of the sensors 9 and Io is based on the fact that they generate Field that is directed into the interior of the cylinder causes eddy currents in the piston, if this is one or the other end of the cylinder and thus one of the Sensor approaches, whereby the current flowing in the sensor experiences a change that is in is registered by the indicator circuit connected to the sensor. Through appropriate training the sensor and the indicator circuit, which is preferably equipped with semiconductors the area of action of the sensors can be made small in a manner known per se. Therefore, there are no limits to the choice of the material of the cylinder, but rather this material can only be used in consideration of e.g. the price and that in the cylinder existing medium can be selected. With the condition mentioned, this also applies to the piston. As can be seen, the piston position is indicated in the end positions without the use of mechanical contacts.

Bei Arbeitszylindern mit verhältnismässig"kleinen Dimensionen können die Fühler allein als Enddeckel dienen, was eine wesentliche Vereinfachung'der Herstellung der Arbeitszylinder mit sich führt.In the case of working cylinders with relatively "small" dimensions, the feelers serve solely as an end cover, which is a significant simplification of the production Working cylinder leads with it.

Claims

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Claim: \ J

Working cylinder for liquids and gases with a non-static electrical position transmitter for remote display of the end positions of the piston, characterized in that the end caps of the working cylinder contain magnetically inductive sensors fed with alternating current, or consist of sensors whose magnetic field is directed into the interior of the cylinder , wherein the piston is made of electrically conductive material. ■,

ORIGINAL INSPECTED

10982-4/12 7610982-4 / 12 76

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