• 专利附录
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    • 专利摘要:

    公开号:WO1987005104A1
    申请号:PCT/EP1987/000022
    申请日:1987-01-17
    公开日:1987-08-27
    发明作者:Kurt Oelsch
    申请人:Oelsch Kommanditgesellschaft；
    IPC主号:G01L9-00
    专利说明:
    [0001] Meßgeber für Hydrauliksysteme
    [0002] Technisches Gebiet
    [0003] Die Erfindung betrifft einen Meßgeber für Hydrau' 1 i ksysteme.
    [0004] Zugrunde liegender Stand der Technik
    [0005] Durch die FR-A-1 371 499 ist ein Druckfühler be¬ kannt, bei welchem ein Taster eines induktiven Weggebers an einer von dem Meßdruck beaufschlagten, federnden Metallmembran auf deren dem Meßdruck abgewandten Seite anliegt. Der Taster befindet sich daher außerhalb des unter dem Meßdruck stehenden Mediums. Der induktive Weggeber enthält einen Differenti altransformator mit einer zentralen Primärwicklung und symmetrisch beiderseits der¬ selben angeordneten Sekundärwicklungen und mit einem innerhalb der Wicklungen angeordneten, an dem Taster angebrachten Kern.
    [0006] Es sind hier das von dem Druck beaufschlagte Glied und der Kern des Differenti al transformators unter¬ schiedliche Bauteile.
    [0007] Die GB-A-267 804 beschreibt ein Quecksilbermano¬ meter, mit einem u-förmigen Quecksilbergef ß. Ein Schenkel dieses Quecksilbergefäßes ist mit einem Druckanschluß verbunden, auf welchen ein zu messen- der Druck gegeben wird. In dem anderen, erweiterten Schenkel schwimmt ein Schwimmer auf der Oberfläche des Quecksilbers. Dieser Schwimmer ist über eine Stange mit dem beweglichen Kern eines induktiven Weggebers verbunden, der ein druckabhängiges Aus¬ gangssignal liefert.
    [0008] Der Druck wird hier durch eine Quecksilbersäule in einem U-Rohr bestimmt. Die Quecksilbersäule wird durch einen Schwimmer erfaßt, dessen Bewegung auf einen gesonderten Kern eines induktiven Weggebers übertragen wird.
    [0009] Durch die GB-A-2 049 942 ist ein Druckgeber be¬ kannt, bei welchem ein zu messender Druck auf eine Druckdosenanordnung mit in Reihe geschalteten Druckdosen aus federndem Blech geschaltet ist. Der Hub dieser hi nterei nandergeschalteten Druckdosen wird über einen Stößel auf den beweglichen Kern eines induktiven Weggebers übertragen.
    [0010] Durch die DE-A-3 127 490 ist ein druckdichter induktiver Wegaufnehmer für ein fluidisches Stell¬ glied bekannt. In einem einseitig offenen, an dem offenen Ende mit einem Maschinenteil verschraub- baren Druckrohr ist der Kern eines induktiven Weg¬ gebers beweglich. Dieser Kern i.st über eine Ver¬ bindungsstange, die aus dem offenen Ende des Druck¬ rohres herausgeführt ist, mit einem (dort nicht dargestellten) fluidischen Stellglied verbunden. Die Wicklungen des induktiven Weggebers sind auf einen hülsenartigen Spulenkörper gewickelt, der das Druckrohr umgibt und zu Justagezwecken relativ zu dem Druckrohr in einem Außengehäuse verstellbar ist. Auch hier ist der Kern des induktiven Weg¬ gebers ein von dem Stellglied und dessen Kolben o.dgl. getrennter Bauteil. Die US-A-2 936 614 betrifft eine Vorrichtung zur Messung von Strömungen, insbesondere in Bohr¬ löchern. Die Strömung wird durch ein in einen Prüfstrang eingebautes rohrförmiges Gehäuse geleitet. In diesem Gehäuse ist ein Drossel körper federnd aufgehängt. Auf diesen Drossel körper wirkt eine strömungsabhängige Kraft, so daß der Drossel¬ körper dementsprechend in Strömungsrichtung um eine strömungsabhängige Strecke bewegt wird. Mit dem Drossel körper ist über eine Stange ein Kern eines als Differenti altransformator ausgebildeten, induk¬ tiven Weggebers verbunden. Der Weggeber liefert ein strömungsabhängiges, elektrisches Ausgangssignal .
    [0011] Offenbarung der Erfindung
    [0012] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Meßgrößen eines Hydrauliksystems auf möglichst einfache Weise in ein elektrisches Signal umzusetzen.
    [0013] Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe gelöst durch
    [0014] (a) einen Kolben, der in einem mit dem Hydraulik- System verbindbaren Zylinder abdichtend geführt und auf seiner Stirnfläche von dem Druck des Hydrauliksystems beaufschlagt ist, und
    [0015] (b) einen induktiven Geber mit Spulen, die auf den Zylinder gewickelt sind, zur Erzeugung eines von der Lage des Kolbens im Zylinder abhängi¬ gen Signals. Nach der Erfindung dient somit ein unmittelbar vom Druck in dem Hydrauliksystem beaufschlagter Kolben zugleich als Kern eines induktiven Gebers. Die Spulen des induktiven Gebers sind unmittelbar auf den Zylinder gewickelt. Es ist nicht ein gesonder¬ ter induktiver Weggeber wie bei dem Stand der Technik vorgesehen, der mit dem druckbeaufschlagten Glied über eine Stange verbunden ist. Damit wird der Aufbau des Meßgebers sehr kompakt und einfach.
    [0016] Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche .
    [0017] Kurze Beschreibung der Zeichnung
    [0018] Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist nach¬ stehend unter Bezugnahme auf die zugehörige Zeichnung näher erläutert, die einen Längsschnitt durch einen als Druckaufnehmer ausgebildeten Meßgeber für Hydrauliksysteme zeigt.
    [0019] Bevorzugte Ausführung der Erfindung
    [0020] Der Meßgeber enthält einen Kolben 10. Der Kolben 10 ist in einem Zylinder 12 beweglich. Der Zylinder 12 kann mittels eines Gewindeanschlusses 14 mit einem Hydrauliksystem verbunden werden. Der Kolben 10 besteht aus einem Material hoher Permeabilität. Vorzugsweise ist der Kolben 1.0 von einem Ferritkern gebi 1 det .
    [0021] Die Lage des Kolbens 10 im Zylinder 12 wird durch einen induktiven Geber 16 abgegriffen. Der induk- tive Geber 16 enthält Spulen 18,20 und 22, die auf den Zylinder 12 gewickelt sind. Bei der dargestell¬ ten Ausführung ist der induktive Geber 16 ein Differenti altransformator mit einem Paar von wechselstromgespeisten Primärwicklungen 18 und 20 und einer Sekundärwicklung 22. Die Sekundärwicklung 22 ist zwischen den beiden Primärwicklungen 18 und 20 angeordnet. Die Primärwicklungen 18,20 erzeugen in der Sekundärwicklung 22 einander entgegenge¬ richtete (oder besser "gegenphasige" ) Kraftflüsse, die sich mit der Frequenz des Spei sewechsel Stroms periodisch ändern. Die Kraftschlüsse, die von den Primärwicklungen 18 oder 20 erzeugt werden, hängen von der Lage des Kolbens 10 relativ zu der jeweili¬ gen Primärspule 18 bzw. 20 ab. Bei einer bestimmten Mittellage des Kolbens 10 sind die beiden von den Primärspulen 18 und 20 erzeugten Kraftflüsse ent¬ gegengesetzt gleich. In diesem Fall wird in der Sekundärspule 22 keine Ausgangsspannung induziert. Bei Abweichung des Kolbens 10 von dieser Mittel¬ stellung wächst jeweils einer der Kraftflüsse an, während der andere geringer wird. In der Sekundär¬ wicklung 22 wird dann eine kol benl ageabhängi ge Ausgangs _*wechsel Spannung induziert. Die Spulen 18,20 und 22 sind vorteilhafterweise so bemessen, daß die Ausgangswechsel Spannung hochtransformiert wird.
    [0022] Bei der Verwendung als Druckaufnehmer ist der Kolben 10 auf der einen Seite (rechts in der Figur) unmittelbar von dem Hydraulikdruck des Hydraulik¬ systems beaufschlagt. Auf der. anderen Seite (links in der Figur) liegt der Kolben 10 an einem Feder¬ element 24 an. Das Federelement 24 ist von einer Mehrzahl von Tellerfedern 26,28,30 gebildet. Das Federelement 24 sitzt in einer Erweiterung 32 des l Zylinders 12. An der in der Figur rechten Seite liegt das Federelement 14 an einem am Kolben 10 vorgesehenen, in der Erweiterung 32 geführten Teller 34 an. Auf der in der Figur linken Seite
    [0023] 5 liegt das Federle ent 24 an einem in der Erwei¬ terung 32 sitzenden Abstandsstück 36 an. Durch das Abstandsstück 36 kann die Vorspannung des Feder¬ elements 24 in der Mittellage des Kolbens 10 vorgegeben werden. Damit wird der Druck vorgegeben, Q welcher der Mittellage entspricht.
    [0024] Die Spulen 18,20 und 22 des Differentialtrans- for ators sind in Umfangsnuten 38,40,42 auf der Mantelfläche des Zylinders 12 gewickelt. Auf diesen 5 Zylinder 12 ist ein die Spulen 18,20,22 abdeckender
    [0025] Mantel 44 aufgeschoben.
    [0026] In der Innenwandung des Zylinders 12 sind zwei Um¬ fangsnuten 46 und 48 gebildet. In diesen Umfangs¬ 0 nuten 46 und 48 sind Dichtungen 50 bzw. 52 angeord¬ net. Der Kolben 10 l uft auf diesen Dichtungen 50, 52.
    [0027] Ein Meßgeber der beschriebenen Art kann auch in der 5 Weise angewandt werden, cfaß der Kolben auf einer Seite mit einem Hubmechanismus verbunden ist und auf der anderen Seite von einem Arbeitsdruckmittel zur Betätigung des Hubmechanismus beaufschlagt ist. Der Kolben ist dann kein Meßkolben sondern ein 0 Arbeitskolben. Der induktive Geber liefert dann ein Signal, das ein Maß für die S.tellung des Hubmecha¬ nismus ist.
    [0028] 5
    权利要求:
    Claims Patentansprüche
    1. Meßgeber für Hydrauliksysteme, gekennzeichnet durch
    (a) einen Kolben (10), der in einem mit dem Hydrauliksystem verbindbaren Zylinder (12) abdichtend geführt und auf seiner Stirn¬ fläche von dem Druck des Hydrauliksystems beaufschlagt ist, und
    (b) einen induktiven Geber (16) mit Spulen (18,20,22), die auf den Zylinder (12) gewickelt sind, zur Erzeugung eines von der Lage des Kolbens (10) im Zylinder (12) abhängi gen Si gnal s .
    2. Meßgeber nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich¬ net, daß der induktive Geber (16) ein Differen- ti al'transformator mit einem Paar von wechsel¬ stromgespeisten Primäwi ckl ungen (18,20) ist, die in einer Sekundärwicklung (22) einander entgegengerichtete magnetische Kraftflüsse erzeugen, wobei bei Abweichung des Kolbens (10) von einer Mittelstellung jeweils einer der Kraftflüsse anwächst und der andere geringer wird, so daß in der Sekundärwicklung (22) eine kolbenl ageabhängige, hochtransformierte Aus¬ gangswechselspannung induziert wird.
    3. Meßgeber nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich¬ net, daß der Kolben (10) auf der einen Seite von dem Hydraulikdruck des Hydrauliksystems beaufschlagt ist und auf der anderen Seite an einem Federelement (24) anliegt.
    4. Meßgeber nach Anspruch 3, dadurch gekennzeich¬ net, daß das Federelement (24) von einer Mehr¬ zahl von Tellerfedern (26,28,30) gebildet ist.
    5. Meßgeber nach Anspuch 1, dadurch gekennzeich¬ net, daß
    (a) die Spulen (18,20,22) des Differential- transformators in Umfangsnuten (38,40,42) auf der Mantelfläche des Zylinders (12) gewickelt sind und
    (b) auf diesen Zylinder (12) ein die Spulen (18,20,22) abdeckender Mantel (44) aufge¬ schoben ist.
    6. Meßgeber nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich¬ net, daß der Kolben (10) aus einem Material hohe'r Permeabilität besteht.
    7. Meßgeber nach Anspruch 6, dadurch gekennzeich¬ net, daß der Kolben (10) von einem Ferritkern gebildet ist.
    8. Meßgeber nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich¬ net, daß
    (a) in der Innenwandung des Zylinders (12) wenigstens eine Umfangsnut (46,48) gebil¬ det ist und (b) in dieser Umfangsnut (46,48) eine Dichtung (50,52) angeordnet ist.
    Meßgeber nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich¬ net, daß
    (a) der Kolben auf einer Seite mit einem Hub¬ mechanismus verbunden und auf der anderen Seite von einem Arbeitsdruckmittel zur Betätigung des Hubmechanismus beaufschlagt ist und
    (b) der induktive Geber ein Signal liefert, das ein Maß für die Stellung des Hubmecha¬ nismus darstellt.
    类似技术:
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    同族专利:
    公开号 | 公开日
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    引用文献:
    公开号 | 申请日 | 公开日 | 申请人 | 专利标题
    法律状态:
    1987-08-27| AK| Designated states|Kind code of ref document: A1 Designated state(s): JP US |
    1987-08-27| AL| Designated countries for regional patents|Kind code of ref document: A1 Designated state(s): AT BE CH DE FR GB IT LU NL SE |
    优先权:
    申请号 | 申请日 | 专利标题
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