DE4306539C2 - Anordnung zur Erfassung der Position des Kolbens eines Arbeitszylinders - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Erfassung der Position des Kolbens eines Arbeitszylinders, wobei der Arbeitszylinder ein Gehäuse mit zwei axialen Gehäuseenden aufweist, das einen Gehäuseraum enthält, in dem sich ein axial beweglicher, eine Ma­ gnetanordnung aufweisender Kolben befindet, und mit mindestens einem auf die Magnetanordnung ansprechenden, außerhalb des Ge­ häuseraumes neben diesem im Hubbereich des Kolbens angeordneten Sensor, der an einem Trägerstab befestigt ist und mit diesem eine auswechselbare Einschubeinheit bildet, die zur axialen Po­ sitionierung des mindestens einen Sensors in eine im Bereich des einen Gehäuseendes an einem gehäusefesten Tragteil vorgesehene Aufnahmebohrung einschiebbar ist und sich bei Erreichen der er­ forderlichen Sensorposition bezüglich dem Gehäuse axial unbeweg­ lich lösbar festlegen läßt.

Es ist üblich, im Betrieb eines Arbeitszylinders gewisse Posi­ tionen des Kolbens mit Hilfe von Sensoren zu erfassen, die am Außenumfang des Gehäuses des Arbeitszylinders befestigt werden. Sie sind in der Regel so ausgebildet, daß sie auf das Magnetfeld einer am Kolben angeordneten Magnetanordnung ansprechen, wenn der Kolben im Laufe seines Hubes eine Position radial innerhalb des Sensors einnimmt. Ein entsprechend arbeitender Arbeitszylin­ der der eingangs genannten Art geht aus der DE 41 16 651 A1 her­ vor.

Bei diesem bekannten Arbeitszylinder ist der Sensor in einem stabförmigen Bauteil angeordnet, das als Trägerstab bezeichnet werden kann. Dieser läßt sich in einer Aufnahmebohrung eines Klemmteils festlegen, das seinerseits am Zylinderrohr befestigt ist.

Voraussetzung für eine zuverlässige Funktion der bekannten An­ ordnung ist eine exakte Lagejustierung des außen angeordneten Sensors. Der Sensor ist so anzuordnen, daß er exakt dann an­ spricht, wenn der Kolben eine ganz bestimmte Position erreicht hat. Meist sind diese zu detektierenden Positionen die beiden Endlagen des Kolbens, es kann sich aber auch um Zwischenpositio­ nen handeln. Jedenfalls ist das Auffinden der erforderlichen Sensorposition relativ umständlich und zeitraubend. Da kein Blickkontakt zum Kolben besteht, kann man sich nur Schritt für Schritt an die einzustellende Sensorposition herantasten, indem man mehrere Probeläufe des Kolbens vornimmt und dabei den Zeit­ punkt der Sensorbetätigung beobachtet. Im Falle der DE 41 16 651 A1 erfolgt die Einstellung der gewünschten Sensorposition durch ein Verschieben des den Trägerstab mit Sensor haltenden Klemm­ teils, wobei die Position des Sensors mit Bezug zum Klemmteil im wesentlichen beibehalten wird, da eine den Magnetfluß unterstüt­ zende Leiteinrichtung zwischengeschaltet ist.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine An­ ordnung gemäß der eingangs genannten Art zu schaffen, die die Positionierung des Sensors mit Bezug zu der zu detektierenden Kolbenposition mit geringerem Zeitaufwand auf vereinfachte Weise ermöglicht.

Die Lösung dieser Aufgabe ist dadurch gekennzeichnet, daß an dem Trägerstab ein Anschlag vorgesehen ist, der zusammen mit einem in seinem Einschubweg angeordneten und mit dem Gehäuse fest ver­ bundenen Gegenanschlag die maximal mögliche axiale Einschubposi­ tion der Einschubeinheit und dadurch die axiale Sensorposition des an dem Trägerstab festgelegten mindestens einen Sensors be­ stimmt und daß der Trägerstab im Bereich seines in Einschubrich­ tung weisenden Endes eine Zentrierpartie aufweist, mit der er in der maximalen Einschubposition über eine Steckverbindung an ei­ nem gehäusefesten Abstützteil lösbar fixiert ist.

Auf diese Weise entfällt bei der Montage des Sensors die um­ ständliche Suche der erforderlichen Sensorposition. Der Träger­ stab ist lediglich so weit in die Aufnahmebohrung einzuschieben, bis der an ihm vorgesehene Anschlag auf den gehäusefesten Gegen­ anschlag trifft, welcher als Bezugspunkt dient. Dieser Gegenan­ schlag kann schon ab Werk am Arbeitszylinder vorgesehen werden, wobei es aufgrund der bekannten konstruktiven Abmessungen kein Problem darstellt, einen oder mehrere Trägerstäbe bereitzustel­ len, an denen ein oder mehrere Sensoren derart angeordnet sind, daß sie bei Erreichen der maximal möglichen axialen Einschubpo­ sition der Einschubeinheit die gewünschte Sensorposition einneh­ men. Der Benutzer des Arbeitszylinders ist somit von zeitaufwendigen Justierungen befreit, er hat lediglich den mit mindestens einem Sensor bestückten Trägerstab bis zum Wirksamwerden des An­ schlages einzuschieben. Auch ein Austausch von Sensoren bei be­ reits in Betrieb genommenen Arbeitszylindern ist auf diese Weise problemlos möglich. Der Benutzer kann sogar pro Arbeitszylinder mehrere Trägerstäbe bereithalten, die mit unterschiedlich ange­ ordneten Sensoren bestückt sind, so daß von Fall zu Fall ein bloßer Austausch des Trägerstabes genügt, um einer geänderten Abtrageposition des Kolbens Rechnung zu tragen. Die eingestell­ ten Sensorpositionen sind stets reproduzierbar und äußerst ex­ akt. Dabei hat die vorhandene Steckverbindung den Effekt, daß die Sensorposition selbst bei sehr langen Trägerstäben auch in radialer Richtung fest vorgegeben ist. Es wird verhindert, daß der Trägerstab im Betrieb Schwingungen in Querrichtung ausge­ setzt ist, die das Meßergebnis verfälschen oder zu Beschädigun­ gen am Sensor führen können.

Aus der GB 20 21 770 A geht zwar bereits eine Anordnung zur Er­ fassung der Position des Kolbens eines Arbeitszylinders hervor, bei dem die Sensoreinrichtung an einem Stab angeordnet ist, der bis zum Erreichen einer Anschlagstellung in den Arbeitszylinder einsteckbar ist. Da der Stab jedoch nur in dem Anschlagbereich festgelegt ist, kann er im Betrieb zu Schwingungen in Querrich­ tung neigen, die das Meßergebnis beeinträchtigen und eine genaue Positionserfassung nicht unter allen Umständen möglich machen.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteran­ sprüchen aufgeführt.

Das Tragteil ist bevorzugt von einem stirnseitigen Gehäusedeckel oder von einem daran festgelegten Bauteil gebildet. Entsprechen­ des gilt auch für das gehäusefeste Abstützteil.

Eine gute Abschirmung für einen jeweiligen Sensor ergibt sich, wenn dieser in einem Hohlraum des Trägerstabes untergebracht ist. Hierbei ist der Trägerstab vorzugsweise zumindest teilweise rohrförmig ausgebildet.

Der elektrische Anschluß der Sensoren erfolgt zweckmäßigerweise im Bereich der der Einschuböffnung zugeordneten Axialseite des Arbeitszylinders. Dort können mit einem jeweiligen Sensor ver­ bundene und insbesondere im Innern des Trägerstabes verlaufende Signalleiter herausgeführt sein und zweckmäßigerweise über einen elektrischen Verbindungsstecker an weiterführende Bauteile lös­ bar angeschlossen sein.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand der beiliegenden Zeichnung näher erläutert. In dieser zeigen:

Fig. 1 eine bevorzugte Bauform der erfindungsgemäßen An­ ordnung an einem pneumatisch betätigten Arbeitszy­ linder, teilweise im Längsschnitt,

Fig. 2 eine vergrößerte Darstellung der beim Ausführungs­ beispiel gemäß Fig. 1 verwendeten Einschubeinheit, teilweise aufgebrochen, in Seitenansicht mit Blick gemäß Pfeil II aus Fig. 3, und

Fig. 3 die Einschubeinheit aus Fig. 2 in einer vergleich­ baren Darstellung aus einem in Umfangsrichtung um 90° gedrehten Blickwinkel mit Blickrichtung gemäß Pfeil III aus Fig. 2.

Die Fig. 1 zeigt einen pneumatisch betätigbaren Arbeits­ zylinder 1 mit einem Gehäuse 2. Das Gehäuse 2 umfaßt einen mittleren rohrförmigen Gehäuseabschnitt 3, der an beiden Stirnseiten von jeweils einem Gehäusedeckel 4, 5 abgeschlossen ist. Im Innern des rohrförmigen Gehäuseabschnittes 3 befindet sich ein axial beweglicher Kolben 6, der mit einer Kolben­ stange 7 in Verbindung steht, die in an sich bekannter Weise durch einen der Gehäusedeckel 5 hindurch diesem gegenüber verschieblich nach außen geführt ist. Am äußeren Ende der Kolbenstange 7 ist eine Befestigungseinrichtung 8 vorge­ sehen, an der sich ein zu bewegendes Teil festlegen läßt.

Der Kolben teilt im Inneren des rohrförmigen Gehäuseabschnit­ tes 3 zwei Arbeitsräume ab, die über nicht näher dargestellte Druckmittelkanäle der Gehäusedeckel 4, 5 mit Druckmittel befüllbar und/oder belüftbar sind. Auf diese Weise läßt sich der Kolben 6 mit der Kolbenstange 7 in Axialrichtung 9 des Gehäuses 2 hin und her bewegen.

An dem Kolben 6 ist eine permanentmagnetische Magnetanordnung 13 angeordnet, die sich zusammen mit dem Kolben 6 bewegt. Beim Ausführungsbeispiel ist sie von einer Ringmagnet-Anordnung gebildet. Außerhalb des Gehäuses 2 befinden sich im Hub­ bereich des Kolbens 6, also in dem Bereich, den der Kolben 6 während seiner Axialbewegung überstreichen kann, zwei Sensoren 14, 15. Beispielsgemäß sind sie von sogenannten Reed-Kontakten gebildet. Sie sind magnetfeldempfindlich und sprechen auf das Magnetfeld der Magnetanordnung 13 an, wenn diese im Rahmen der Hubbewegung des Kolbens 6 in eine Position radial innerhalb des betreffenden Sensors 14, 15 gelangt. In besagtem Moment spricht der betreffende Sensor 14, 15 auf die Magnetanordnung 13 an und verursacht ein Sensor­ signal, das zur Ansteuerung weiterer Einrichtungen verwendet werden kann. Eine Möglichkeit der Anwendung ist die Verur­ sachung eines Umschaltens eines Ventils, das für die Hub­ richtung des Kolbens 6 verantwortlich ist.

Die beiden Sensoren 14, 15 sind an einem Trägerstab 16 be­ festigt und bilden mit diesem eine Einschubeinheit 17, die in Fig. 2 und 3 nochmals vergrößert abgebildet ist. Einschub­ einheit deshalb, weil die aus Trägerstab 16 und Sensoren 14, 15 bestehende, gemeinsam handhabbare Einheit ausgehend von einem stirnseitigen Bereich 18 des Gehäuses 2 über eine sich dort befindliche Einschuböffnung 19 in eine gehäuse­ feste Aufnahmebohrung 22 einschiebbar ist, bis sich die in Fig. 1 gezeigte Einschubposition ergibt, in der die am Trägerstab 16 festgelegten Sensoren 14, 15 die gewünschte bestimmte Sensorposition bezüglich des Gehäuses 2 einnehmen. Die Aufnahmebohrung 22 erstreckt sich parallel zu dem den Kolben 6 aufnehmenden Gehäuseraum 23, so daß die durch Pfeil 24 angedeutete Einschubrichtung ebenfalls axial ausgerichtet ist.

Es ist zweckmäßigerweise vorgesehen, daß die Sensoren 14, 15 bezüglich des Trägerstabes 16 unverstellbar sind. Die ge­ wünschte Sensorposition läßt sich demnach allein durch die Axialposition des Trägerstabes 16 mit Bezug zum Gehäuse 2 einstellen. In der gewünschten Einschubposition läßt sich der Trägerstab 16 mit den Sensoren 14, 15 bezüglich des Ge­ häuses 2 axial unbeweglich lösbar festlegen.

Die Aufnahmebohrung 22 ist in einem gehäusefesten Tragteil 25 ausgebildet, das beim Ausführungsbeispiel von dem von der Kolbenstange abgewandten Gehäusedeckel 4 gebildet ist. Letzterer steht zumindest an einer Stelle seines Umfanges radial über den sich anschließenden rohrförmigen Gehäuse­ abschnitt 3 vor, und die Aufnahmebohrung 22 befindet sich in einem solchen radial vorspringenden Bereich. Da der Trägerstab 16 zudem länger ist als die Aufnahmebohrung 22, ragt er in der Einschubposition an der der Einschuböffnung 24 entgegengesetzten Austrittsöffnung 26 aus der Aufnahmebohrung 22 heraus, wobei der herausragende Stababschnitt 27 insbesondere ohne Berührung des rohrförmigen Gehäuseabschnittes 3 mit radialem Abstand zu diesem parallel neben dem rohrförmigen Gehäuse­ abschnitt 3 verläuft. Der Trägerstab 16 hat also einen in der Aufnahmebohrung 22 liegenden Befestigungsabschnitt 28 und daran anschließend den herausragenden Stababschnitt 27, der sich entlang des gesamten Hubbereiches des Kolbens 6 erstreckt und die beiden Sensoren 14, 15 aufweist.

Damit der Trägerstab 16 keinen Schwingungen unterliegt, ist er in der Einschubstellung mit axialem Abstand nochmals in einem gehäusefesten Abstützteil 29 fixiert. Letzteres ist beim Ausführungsbeispiel von dem von der Kolbenstange 7 durchdrungenen zweiten Gehäusedeckel 5 gebildet. Die Fixie­ rung erfolgt auch dort an einer radial bezüglich des sich anschließenden rohrförmigen Gehäuseabschnittes 3 vorspringen­ den Deckelpartie, wobei der Trägerstab 16 an der zugeord­ neten, in Einschubrichtung 24 weisenden Endpartie 33 fixiert wird.

Zur Fixierung ist vorzugsweise an dem Abstützteil 29 eine mit der Aufnahmebohrung 22 axial fluchtende und zu dem Tragteil 25 hin offene Zentrierbohrung 34 vorgesehen, in die der Trägerstab 16 mit einer an seiner Endpartie 33 vorge­ sehenen zapfenartigen Zentrierpartie radial geführt ein­ taucht. Es kann sich um eine sacklochartige Zentrierbohrung 34 handeln. Im radialen Zwischenbereich zwischen der ein­ gesteckten Zentrierpartie 35 und der Zentrierbohrung 34 kann noch ein Pufferungsring 36 vorgesehen sein (Fig. 2), der zur Dämpfung gegen mechanischen Schock dient. Es handelt sich beispielsgemäß um einen O-Ring mit gummielastischen Eigenschaften, der in eine Umfangsnut der Zentrierpartie 35 eingeknüpft ist.

Beim Ausführungsbeispiel ist von Vorteil, daß die eine ganz bestimmte Sensorposition vorgebende Einschubposition problem­ los reproduzierbar einstellbar ist. Der Trägerstab 16 läßt sich nämlich nur bis zu einer ganz bestimmten Axialposition in die Aufnahmebohrung 22 einschieben, und diese Axialposi­ tion ist mit besagter Einschubposition identisch. Dieser Vorteil wird dadurch erzielt, daß am Trägerstab 16 ein in Einschubrichtung 24 weisender Anschlag 37 vorgesehen ist, der in der Einschubposition auf einen in seinem Einschub­ weg liegenden gehäuseseitigen Gegenanschlag 38 aufgelaufen ist. Bei dem Anschlag 37 handelt es sich zweckmäßigerweise um eine sich an die zapfenähnliche Zentrierpartie 35 an­ schließende ringförmige Anschlagschulter des Trägerstabes 16, und der Gegenanschlag 38 wird von der die Öffnung der Zentrierbohrung 34 umschließenden Oberfläche des Abstützteils 29 gebildet. Die Anschlagschulter befindet sich an einer Ringstufe im Übergangsbereich zu der Zentrierpartie 35.

Bei der Montage ist also die Einschubeinheit 17 lediglich so weit in die Aufnahmebohrung 22 einzuschieben, bis der Anschlag 37 an dem Gegenanschlag 38 zur Anlage kommt. An­ schließend wird die Einschubeinheit 17 bezüglich des Gehäuses 2 axial unbeweglich festgelegt, wozu beim Ausführungsbeispiel ein sich am Tragteil 25 abstützendes Befestigungsteil 39 vorgesehen ist, über das klemmend auf den Befestigungsab­ schnitt 28 eingewirkt werden kann. Zwar wäre auch eine allein reibschlüssige Fixierung denkbar, doch erzielt man mit der beispielsgemäßen Lösung eine höhere Befestigungssicherheit bei leichter Auswechselbarkeit.

Bevorzugt ist als Befestigungsteil 39 eine Schraube vor­ gesehen, die in einer die Aufnahmebohrung 22 treffenden und mit einem Gewinde versehenen Querbohrung 40 von außen her manipulierbar ist. Sieht man das Befestigungsteil 39 am vom rohrförmigen Gehäuseabschnitt 3 abgewandten stirn­ seitigen Bereich 18 des Gehäuses 2 vor (nicht dargestellt), ergibt sich in der Regel eine nochmals verbesserte Bedien­ barkeit.

Es versteht sich, daß die Aufnahmebohrung 22 und die Zentrier­ bohrung 34 auch an Zusatzteilen vorgesehen sein können, die am Gehäuse 2 und insbesondere am jeweils zugeordneten Gehäusedeckel 4, 5 befestigt sind.

Wie man den Fig. 2 und 3 entnimmt, ist der lineare Erstreckung aufweisende Trägerstab 16 des Ausführungsbeispiels im wesent­ lichen rohrförmig ausgebildet. Auf diese Weise liegt im Innern des Trägerstabes 16 ein insbesondere zylindrischer Hohlraum 44 vor, in dem die vorhandenen Sensoren 14, 15 gut vor Umgebungseinflüssen geschützt untergebracht sind. Um den Zugang des Magnetfeldes der Magnetanordnung 13 nicht zu beeinträchtigen, verwendet man als Rohrmaterial zweck­ mäßigerweise ein Metall mit unmagnetischen und/oder unmagneti­ sierbaren Eigenschaften, beispielsweise einen entsprechenden Edelstahl oder ein Aluminiummaterial. Natürlich wären auch nichtmetallische Werkstoffe mit entsprechenden Eigenschaften denkbar.

Im einzelnen umfaßt der beispielsgemäße Trägerstab 16 einen Rohrkörper 45, der im Bereich der Endpartie 33 durch einen Stopfen 46 oder eine sonstige Abschlußwand verschlossen ist, der die Zentrierpartie 35 aufweist. Der Stopfen 46 ist mit einem Befestigungsabschnitt in den Hohlraum 44 des Rohrkörpers 45 eingepreßt. An der entgegengesetzten rück­ wärtigen Endpartie 47 ist der Rohrkörper 45 offen, dort treten Signalleiter 48 aus, die im Innern des Hohlraumes 44 verlaufen und mit den Sensoren 14, 15 elektrisch verbunden sind. Die Sensoren 14, 15 selbst sind im Innern des Hohlraumes 44 unverrückbar lagefixiert, was vorzugsweise dadurch ge­ schieht, daß der Hohlraum 44 zumindest im Bereich der Senso­ ren 14, 15 in eine sich am Rohrkörper 45 abstützende Gieß­ masse 52 eingebettet ist. Bei der beispielsgemäßen, äußerst montagefreundlichen Lösung sitzen die Sensoren 14, 15 an einer gemeinsamen Platine 53, mit der sie insbesondere ver­ lötet sind. Wegen dieser Platine 53 nehmen die Sensoren 14, 15 einander gegenüber einen fixen axialen Abstand ein. Beim Zusammenbau wird die Platine 53 mit bestückten Sensoren 14, 15 in den Rohrkörper 54 eingeschoben, um nach erfolgter Ausrichtung zweckmäßigerweise den gesamten, die Sensoren 14, 15 und die Platine 53 aufnehmenden Hohlraum 44 auszu­ gießen. Vorzugsweise kommen die Sensoren 14, 15 dabei exakt auf der Längsachse des Rohrkörpers 45 zu liegen, so daß das Ansprechverhalten unabhängig von der in der Einschub­ position vom Trägerstab 16 eingenommenen Drehlage konstant ist. Andernfalls kann man natürlich auch eine entsprechende Führung vorsehen, die ein Einführen und/oder Fixieren des Trägerstabes 16 in bzw. bezüglich der Aufnahmebohrung 22 in nur einer ganz bestimmten Drehlage ermöglicht. Auf diese Weise wird einem versehentlichen Falscheinbau entgegenge­ wirkt.

Die Platine 53 des Ausführungsbeispiels erstreckt sich ledig­ lich über eine Teillänge des Rohrkörpers 45, wobei diese Teillänge insbesondere im wesentlichen der maximalen Hub­ länge des Kolbens 6 entspricht. Der Abstand der Sensoren 14, 15 untereinander ist so bemessen, daß sie beim Erreichen der beiden Hubendlagen ansprechen. Zur Kosteneinsparung ragt also die Platine 53 nicht in den Befestigungsabschnitt 28 hinein, sondern endet vor diesem. Der Befestigungsabschnitt 28 wird lediglich von den erwähnten Signalleitern 48 durch­ zogen, die an der Platine 53 mit den Sensoren 14, 15 ver­ bunden sind. Es kann sich bei diesen Signalleitern 48 zweck­ mäßigerweise um elektrische Leitungen insbesondere in Kabel­ form handeln, die an dem der rückwärtigen Endpartie 47 zuge­ wandten Endbereich der Platine 53 an diese angelötet sind, wobei die weitere Signalführung zwischen den Signalleitern 48 und den Sensoren 14, 15 über nicht näher dargestellte Leiterbahnen der Platine 53 erfolgt.

Zweckmäßig ist es, wenn auch die Signalleiter 48 im Bereich des Befestigungsabschnittes 28 zumindest teilweise in Gieß­ masse eingebettet sind. Man vermeidet dadurch ein Abreißen der Lötverbindungen bei versehentlichem Zug an den nach außen ragenden Signalleiterenden.

Es kann zweckmäßig sein, den Rohrkörper 45 in mehrere axial aufeinanderfolgende und untereinander befestigte Rohrabschnit­ te zu unterteilen. Beim Ausführungsbeispiel ist ein den herausragenden Stababschnitt 27 bildender erster Rohrkörper­ abschnitt 54 und ein den Befestigungsabschnitt 28 bildender zweiter Rohrkörperabschnitt vorgesehen. Dies ermöglicht es, den unterschiedlichen Anforderungen Rechnung zu tragen, indem man den zweiten Rohrkörperabschnitt 55 hinsichtlich der Befestigungsfunktion ausbildet und den ersten Rohrkörper­ abschnitt 54 hinsichtlich seiner Schutzfunktion bei gleich­ zeitiger Gestattung seiner Durchdringung durch das Magnet­ feld. Beispielsgemäß ist daher der zweite Rohrkörperabschnitt 55 dickwandiger ausgebildet als der erste Rohrkörperabschnitt 54. Es genügt ferner, wenn die oben genannten Materialeigen­ schaften des Rohrkörpers 45 lediglich auf den ersten Rohr­ körperabschnitt 54 zutreffen. Da der zweite Rohrkörperab­ schnitt 55 nicht vom Magnetfeld zu durchdringen ist, kann man ihn aus einfacherem und kostengünstigerem Material her­ stellen.

Die Anzahl der am Trägerstab 16 angeordneten Sensoren 14, 15 kann bedarfsgemäß gewählt werden. Dementsprechend ließen sich nicht nur die Endpositionen, sondern auch Zwischen­ positionen des Kolbens 6 detektieren. Möglich wäre es auch, zwei Sensoren parallelzuschalten und insbesondere zugleich einander axial überlappend anzuordnen, um die Ansprechstrecke zu vergrößern und insbesondere zu verdoppeln. Möglich ist es ferner, auf der Platine für jeden Sensor ein Anzeigemittel, z. B. eine LED, vorzusehen, die durch entsprechende Sicht­ bereiche im Rohrkörper 45 nach außen sichtbar gemacht werden können und so als optische Anzeige dienen. Es wäre auch denkbar, Sensoren mit anderem Wirkungsprinzip als Reed- Kontakte vorzusehen, beispielsweise solche, die auf magneto­ resistiver und/oder auf magnetostriktiver Basis arbeiten.

Zurückkommend auf Fig. 1 erkennt man ein weiteres vorzugs­ weises Ausstattungsmerkmal der Erfindung. An dem stirnsei­ tigen Bereich 18 des Gehäuses 2 ist eine abnehmbare Haube 56 angebracht, die zusammen mit dem Gehäusedeckel 4 einen Installationsraum 57 einschließt. Die Einschuböffnung 19 mündet in diesen Installationsraum 57. Der Trägerstab 16 kann in der Einschubposition mit seiner rückwärtigen End­ partie 47 ein Stück weit in den Installationsraum 57 hinein­ ragen. Im Installationsraum 57 erfolgt zweckmäßigerweise der elektrische Anschluß der Signalleiter 48 an weiterführen­ de Signalleiter 58. Letztere führen beispielsgemäß zu Anzeige­ elementen 59 und/oder zu einer an der Haubenwand festgelegten Kupplungseinrichtung 63, die es ermöglicht, von außen her­ angeführte Kabel 64 schnell lösbar anzuschließen.

Es ist zweckmäßig, wenn die Verbindung zwischen den Signal­ leitern 48 und den weiterführenden Signalleitern 58 über eine lösbare Steckerverbindung erfolgt. Daher enden beim Ausführungsbeispiel die Signalleiter 48 in einem elektri­ schen Verbindungsstecker 65, der in ein mit den weiterführen­ den Signalleitern 58 verbundenes, nicht näher dargestelltes Gegenstück lösbar einsteckbar ist. Sowohl besagtes Gegen­ stück als auch die Anzeigeelemente 59 und, zumindest teil­ weise, die weiterführenden Signalleiter 58 können an einer elektrischen Leiterplatte 66 vorgesehen sein, die in dem Installationsraum 57 aufgenommen ist.

Der Installationsraum 57 sollte zur Umgebung dicht abge­ schlossen sein, um ein Eindringen von insbesondere flüssigen Verunreinigungen wie Schmiermittel auszuschließen. Es ist daher zweckmäßig, wenn radial zwischen dem Befestigungs­ abschnitt 28 und der Aufnahmebohrung 22 ein Dichtring 67 in koaxialer Anordnung vorgesehen ist, der einen Verunreini­ gungsdurchtritt durch die Aufnahmebohrung 22 in den Installa­ tionsraum 57 verhindert. Bevorzugt ist der Dichtring 67 in eine umlaufende Nut des Befestigungsabschnittes 28 lös­ bar eingeknüpft.

Zum Entnehmen der Einschubeinheit 17 ist also nur die Haube 56 abzunehmen, der elektrische Verbindungsstecker 65 zu lösen und die Einschubeinheit 17 entgegen der Einschubrich­ tung 24 aus der Aufnahmebohrung 22 herauszuziehen. Dies alles kann von der der Kolbenstange 7 abgewandten Stirnseite des Arbeitszylinders 1 her erfolgen.

Bei der erfindungsgemäßen Anordnung kann man auf die je­ weilige Baulänge des zugeordneten Arbeitszylinders abge­ stimmte Trägerstäbe vorsehen, so daß die aufwendige Justage von Einzelsensoren an der jeweiligen Sensorposition ent­ fällt. Der Anschluß der elektrischen Leitungen ist verein­ facht, die Anzahl der Anschlußkabel kann reduziert werden. Gleichwohl ist im Servicefall ein rascher Austausch möglich. Die axiale Lagefixierung erfolgt im Bereich des Tragteils 25, während im Bereich des Abstützteils Mittel zur Quer­ abstützung genügen, so daß dort eine einfache Steckverbindung vorgesehen sein kann. Die gesamte Handhabung läßt sich von einer Axialseite des Arbeitszylinders 1 aus bewerkstelligen.

Claims (17)

1. Anordnung zur Erfassung der Position des Kolbens (6) eines Arbeitszylinders (1), wobei der Arbeitszylinder (1) ein Gehäuse (2) mit zwei axialen Gehäuseenden aufweist, das einen Gehäuse­ raum (23) enthält, in dem sich ein axial beweglicher, eine Mag­ netanordnung (13) aufweisender Kolben (6) befindet, und mit mindestens einem auf die Magnetanordnung (13) ansprechenden, außerhalb des Gehäuseraumes (23) neben diesem im Hubbereich des Kolbens (6) anzuordnenden Sensor (14, 15), der an einem Trägerstab (16) befestigt ist und mit diesem eine auswechsel­ bare Einschubeinheit (17) bildet, die zur axialen Positionierung des mindestens einen Sensors (14, 15) in eine im Bereich des einen Gehäuseendes an einem gehäusefesten Tragteil (25) vorgesehene Aufnahmebohrung (22) einschiebbar ist und sich bei Erreichen der erforderlichen Sensorposition bezüglich dem Gehäuse axial unbeweglich lösbar festlegen läßt, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Trägerstab (16) ein Anschlag (37) vorgesehen ist, der zusammen mit einem in seinem Einschubweg angeordneten und mit dem Gehäuse (2) fest verbundenen Gegenanschlag (38) die maximal mög­ liche axiale Einschubposition der Einschubeinheit (17) und da­ durch die axiale Sensorposition des an dem Trägerstab (16) fest­ gelegten mindestens einen Sensors (14, 15) bestimmt, und daß der Trägerstab (16) im Bereich seines in Einschubrichtung (24) weisenden Endes (33) eine Zentrierpartie (35) aufweist, mit der er in der maximalen Einschubposition über eine Steckverbin­ dung (34, 35) an einem gehäusefesten Abstützteil (29) lösbar fixiert ist.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Tragteil (25) von einem Gehäusedeckel (4) oder von einem an einem endseitigen Gehäusedeckel festgelegten Bauteil gebildet ist.

3. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Tragteil (25) bei einem mit einer Kolbenstange (7) verbundenen Kolben (6) dem der Kolbenstange (7) entgegengesetzten axialen Endbereich des Gehäuseraumes (23) zugeordnet ist.

4. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das Abstützteil (29) von einem Gehäusedeckel (5) oder von einem an einem endseitigen Gehäusedeckel fest­ gelegten Bauteil gebildet ist.

5. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß am Abstützteil (29) eine Zentrierbohrung (34) vorgesehen ist, in die der Träger­ stab (16) in der maximalen Einschubposition mit seiner Zentrier­ partie (35) eintaucht.

6. Anordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß radial zwischen der eingesteckten Zentrierpartie (35) des Träger­ stabes (16) und der Zentrierbohrung (34) ein beispielsweise von einem gummielastischen O-Ring gebildeter Pufferungsring (36) vorgesehen ist.

7. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der am Trägerstab (16) vorgesehene Anschlag (37) von einer sich an die Zentrierpartie (35) anschließenden An­ schlagschulter des Trägerstabes (16) gebildet ist.

8. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Trägerstab (16) in der maximalen Einschub­ position auf der der Einschuböffnung (19) entgegengesetzten Seite aus der Aufnahmebohrung (22) herausragt, wobei der her­ ausragende Stababschnitt (27) im Hubbereich des Kolbens (6) neben dem Gehäuse (2) zu liegen kommt und den mindestens einen Sensor (14, 15) trägt.

9. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekenn­ zeichnet, daß ein sich am Gehäuse (2) abstützendes Befestigungs­ teil (39) vorgesehen ist, das zur Sicherung der Einschubposition mit dem Trägerstab (16) zusammenarbeitet.

10. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Trägerstab (16) zumindest in dem den mindestens einen Sensor (14, 15) aufweisenden Bereich mit einem die vorhandenen Sensoren (14, 15) aufnehmenden Hohlraum (44) versehen ist.

11. Anordnung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß ein jeweiliger vorhandener Sensor (14, 15) an einer axial in den Hohlraum (44) eingeschobenen Platine (53) befestigt ist, die Leiterbahnen und/oder elektrische Anschlußkontakte für die Signal­ übertragung nach außerhalb des Trägerstabes (16) aufweisen kann.

12. Anordnung nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Sensoren (14, 15) und die gegebenenfalls vorhandene Platine (53) in eine den Hohlraum (44) zumindest teilweise ausfüllende Gießmasse (52) eingebettet sind.

13. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekenn­ zeichnet, daß mehrere Sensoren (14, 15) axial mit Abstand aufein­ anderfolgend und/oder einander axial überlappend in einander gegenüber unveränderlicher Relativposition an dem Trägerstab (16) festgelegt sind.

14. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekenn­ zeichnet, daß mit den vorhandenen Sensoren (14, 15) verbundene Signalleiter (48) an der der Einschuböffnung (19) der Aufnahme­ bohrung (22) zugeordneten Endpartie (47) des Trägerstabes (16) aus diesem herausgeführt sind.

15. Anordnung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die herausgeführten Signalleiter (48) in einem elektrischen Verbindungsstecker (65) enden.

16. Anordnung nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, daß im Anschluß an die Einschuböffnung (19) außerhalb der Aufnahme­ bohrung (22) ein zur Umgebung geschlossener Installationsraum (57) vorgesehen ist, innerhalb dessen die aus dem Trägerstab (16) herausgeführten Signalleiter (48) lösbar mit weiterführenden Signalleitern (58) und/oder mit Anzeigeelementen (59) verbunden sind.

17. Anordnung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß der Installationsraum (57) von einer abnehmbaren Haube (56) begrenzt ist.