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DE69917173T2 - Fluidzylinder-Einrichtung - Google Patents

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Publication number
DE69917173T2
DE69917173T2 DE69917173T DE69917173T DE69917173T2 DE 69917173 T2 DE69917173 T2 DE 69917173T2 DE 69917173 T DE69917173 T DE 69917173T DE 69917173 T DE69917173 T DE 69917173T DE 69917173 T2 DE69917173 T2 DE 69917173T2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
fluid cylinder
cylinder assembly
piston rod
load
frame
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.)
Expired - Lifetime
Application number
DE69917173T
Other languages
English (en)
Other versions
DE69917173D1 (de
Inventor
Yoshio Osaka-shi Murao
Fumio Osaka-shi Watanabe
Takanobu Osaka-shi Tokushige
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.)
Taiyo Steel Co Ltd
Taiyo Ltd
Original Assignee
Taiyo Steel Co Ltd
Taiyo Ltd
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 Taiyo Steel Co Ltd, Taiyo Ltd filed Critical Taiyo Steel Co Ltd
Application granted granted Critical
Publication of DE69917173D1 publication Critical patent/DE69917173D1/de
Publication of DE69917173T2 publication Critical patent/DE69917173T2/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15BSYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B15/00Fluid-actuated devices for displacing a member from one position to another; Gearing associated therewith
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01LMEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
    • G01L5/00Apparatus for, or methods of, measuring force, work, mechanical power, or torque, specially adapted for specific purposes
    • G01L5/0061Force sensors associated with industrial machines or actuators
    • G01L5/0076Force sensors associated with manufacturing machines
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15BSYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B15/00Fluid-actuated devices for displacing a member from one position to another; Gearing associated therewith
    • F15B15/08Characterised by the construction of the motor unit
    • F15B15/14Characterised by the construction of the motor unit of the straight-cylinder type
    • F15B15/1423Component parts; Constructional details
    • F15B15/1433End caps

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  • General Physics & Mathematics (AREA)
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  • Actuator (AREA)
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  • Steering Control In Accordance With Driving Conditions (AREA)

Description

  • Hintergrund der Erfindung
  • Gebiet der Erfindung
  • Diese Erfindung bezieht sich auf eine Fluidzylinderbaugruppe, die zur Ermittlung der Schubkraft, die durch eine Kolbenstange ausgeübt wird, (nachstehend definierte) Lastwandler enthält.
  • Beschreibung des Stands der Technik
  • US 3 808 859 legt eine Vorrichtung zur Ermöglichung eines korrekten Betriebs einer Presse offen, die einen Behälter zur Werkstückaufnahme und einen Pressstößel hat. Die Vorrichtung beinhaltet die erste Einrichtung zur Ermittlung der relativen Verschiebung der Containerachse und der Stößelachse während der Extrusion. Die Einrichtung beinhaltet zwei Detektoren, die im Wesentlichen rechtwinklig ausgerichtet und angrenzend an das vorgeschaltete Ende des Behälters angeordnet sind, wobei die Detektoren so eingerichtet sind, dass sie jede relative Bewegung der Umfangsfläche des Stößels in dessen Richtung oder weg von ihm, anzeigen. Die Vorrichtung beinhaltet ferner einen zylindrischen Behälter, in dessen Bohrung ein Rohling, der extrudiert werden soll, geladen wird. Der Rohling wird von dem Stößel in den Behälter und/oder gegen die Färbebaugruppe gedrückt, wobei eine zylindrische Anpressscheibe zwischen dem Rohling und dem Stößel zwischengeschaltet ist. Die Abgabebaugruppe ist mit der hydraulischen Presse befestigt. Die Pressplatte besteht aus einer Bodenplatte, die auf einem Fundamentblock befestigt ist. Die Bodenplatte nimmt an einem Ende eine Hydraulikzylinder-Hauptbaugruppe auf, die einen Hauptzylinder und einen Stößel beinhaltet.
  • Die Fluidzylinderbaugruppe nach dem Stand der Technik ist für verschiedene Zwecke nützlich, wenn zum Beispiel ein Bauteil einer Maschine einer Presspassung, Einspannung, Aufspannung, Walzendruck oder Prägung unterworfen ist. Gemäß dem Zweck, zu dem die Fluidzylinderbaugruppe verwendet wird, ist es notwendig, die Größe der Schub kraft, die durch eine Kolbenstange ausgeübt wird, oder die Lastgröße, die auf das Bauteil einwirkt, zu ermitteln.
  • Wenn ein Bauteil einer Maschine zum Beispiel einer Presspassung unterworfen ist, wird die darauf ausgeübte Kraft gemessen, mit Blick auf den Gebrauch des gemessenen Wertes zur Durchführung einer Beurteilung, ob das Bauteil korrekt einer Presspassung unterworfen ist oder nicht.
  • Das Messen dieser Kraft erfolgt bekanntermaßen mittels einer Kraftmessdose, die (wie in der japanischen Gebrauchsmuster-Registrierungsnr. 2.569.871 offen gelegt) entweder am äußeren Ende der Kolbenstange betrieben wird, oder auf einer Abdeckkappe, die auf dem Ende eines Zylinderrohrs befestigt ist, das sich gegenüber dem Ende befindet, an dem die Kolbenstange sich ausdehnen und zurückziehen kann.
  • Das Betreiben der Kraftmessdose am äußeren Ende der Kolbenstange garantiert, dass die Messergebnisse mit einem hohen Genauigkeitsgrad erzielt werden, da die Lastgröße, die auf das Bauteil einwirkt, direkt gemessen werden kann.
  • Das Problem ist, dass sich eine Drahtleitung, die sich nach außen aus der Kraftmessdose erstreckt, bewegt, wenn sich die Kolbenstange bewegt. Deswegen muss ein Stützteil oder mehrere Stützteile als Einrichtung verwendet werden, um die Drahtleitung beweglich zu stützen und zu verhindern, dass sie getrennt wird.
  • Falls die Kraftmessdose auf der Abdeckkappe betrieben wird, enthält der von der Kraftmessdose übernommene Ausgabewert nicht nur die Lastgröße, die auf das Bauteil einwirkt, sondern auch die Größe der Schwerkraft, die per se auf die Fluidzylinderbaugruppe wirkt. Besonders wenn die Fluidzylinderbaugruppe auf einer vertikalen Tragkonstruktion in Kragbalkenweise befestigt ist, d. h., mit der Abdeckkappe, der es ermöglicht ist, das Gesamtgewicht der Fluidzylinderbaugruppe zu tragen, enthält der von der Kraftmessdose übernommene Ausgabewert nicht nur die Lastgröße, die auf das Bauteil einwirkt, sondern auch die Größe des Massenträgheitsmoments, das per se auf die Fluidzylinderbaugruppe wirkt. Daraus resultiert eine merkliche Abweichung in der Genauigkeit der Messung.
  • Übersicht der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung behandelt die Beseitigung der besagten Schwierigkeit. Das Hauptziel der Erfindung, als solches, ist die Bereitstellung einer Fluidzylinderbaugruppe, die die Bewegung einer Drahtleitung, die sich nach außen aus der Kraftmessdose erstreckt, ausschließt und Messergebnisse mit hohem Genauigkeitsgrad erlaubt.
  • Gemäß einem Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung, ist hier eine Fluidzylinderbaugruppe bereitgestellt, die mit einem Zylinderrohr ausgestattet ist, in dem ein Kolben, verbunden mit einer Kolbenstange, arbeitet, wobei das Zylinderrohr ein Ende hat, das mit einer Stangenabdeckung verbunden ist, die Kolbenstange eine Öffnung in der Stangenabdeckung durchläuft und nach außen herausragt, und die Fluidzylinderbaugruppe folgendes beinhaltet:
    eine Einrichtung zur Befestigung der Fluidzylinderbaugruppe auf einem Rahmen einer Tragkonstruktion;
    einen Lastwandler, der eine Lastgröße, die axial darauf wirkt, in eine Spannungs- oder Stromgröße umwandelt und dementsprechend ein elektrisches Signal erzeugt; der dadurch gekennzeichnet ist, dass
    die Einrichtung zur Befestigung der Fluidzylinderbaugruppe und der Lastwandler mit der Stangenabdeckung verbunden sind, und
    zwei Flansche senkrecht zur Achse der Fluidzylinderbaugruppe und in Parallelabstand zueinander angeordnet sind;
    eine dünne zylindrische Wand elastisch verformt werden kann und zwischen die zwei Flanschen zwischengeschaltet und integral mit ihnen ausgebildet wird und sich koaxial zu der Fluidzylinderbaugruppe erstreckt; und
    wenigstens einen Dehnungssensor an der dünnen zylindrischen Wand befestigt ist.
  • Gemäß einem weiteren Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung ist hier eine Fluidzylinderbaugruppe bereitgestellt, die mit einem Zylinderrohr ausgestattet ist, in dem ein Kolben, verbunden mit einer Kolbenstange, arbeitet, wobei das Zylinderrohr ein Ende hat, das mit einer Stangenabdeckung verbunden ist, die Kolbenstange eine Öffnung in der Stangenabdeckung durchläuft und nach außen herausragt, und die Fluidzylinderbaugruppe folgendes beinhaltet:
    eine Einrichtung zur Befestigung der Fluidzylinderbaugruppe auf einem Rahmen einer Tragkonstruktion;
    einen Lastwandler, der einen Lastgröße, die axial darauf wirkt, in eine Spannungs- oder Stromgröße umwandelt und dementsprechend ein elektrisches Signal erzeugt;
    der dadurch gekennzeichnet ist, dass
    die Einrichtung zur Befestigung der Fluidzylinderbaugruppe und der Lastwandler mit der Stangenabdeckung verbunden sind, und
    der Lastwandler und die Einrichtung zur Befestigung der Fluidzylinderbaugruppe auf einem Rahmen einer Tragkonstruktion kombiniert sind in einem plattenförmigen Bauteil, das einen Mittelbereich und durch Schlitze dazu beabstandete Randbereiche hat, die sich durch eine Vorderseite und eine Rückseite des plattenförmigen Bauteils öffnen, wobei der Mittelbereich zur Verbindung mit der Stangenabdeckung dient und die Randbereiche zur Befestigung der Fluidzylinderbaugruppe auf dem Rahmen der Tragkonstruktion dienen.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • 1 ist eine unvollständige Vorderansicht einer Ausführungsform der Erfindung;
  • 2 ist eine Draufsicht davon;
  • 3 ist ein Schnitt durch ein Teil davon, an dem ein Dehnungssensor befestigt ist;
  • 4 ist eine Vorderansicht einer anderen Ausführungsform der Erfindung;
  • 5 ist eine Draufsicht davon;
  • 6 ist ein Schnitt durch ein plattenförmiges Bauteil;
  • 7 liefert ein Schaltbild eines Beispiels für einen Stromkreislauf, der in dem Dehnungssensor enthalten ist; und
  • 8 liefert ein Schaltbild eines Beispiels, wie die Verbindung mit dem Dehnungssensor hergestellt werden kann.
  • Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
  • Erste Ausführungsform
  • In 1 und 2 bezeichnet das Bezugszeichen 1 eine Fluidzylinderbaugruppe einer ersten Ausführungsform. 3 ist eine Teilansicht eines Teiles eines darin enthaltenen Lastwandlers 23, an dem ein Dehnungssensor GU1 befestigt ist.
  • Die in 1 und 2 dargestellte Fluidzylinderbaugruppe 1 beinhaltet ein Zylinderrohr 11, einen Kolben 12, eine Kolbenstange 13, eine Stangenabdeckung 14, eine Abdeckkappe 15, vier Ankerbolzen 16a bis 16d, einen Stopfbüchsenring 22, einen Lastwandler 23, einem Flansch 24 und eine Buchse 25.
  • Der Lastwandler besteht aus den Flanschen 41 und 42, einer dünnen zylindrischen Wand 43 und Dehnungssensoren GU1, GU2 etc. Der Flansch 41 dient zur Verbindung des Lastwandlers 23 mit der Stangenabdeckung 14 mittels Ankerbolzen 16a bis 16d, die in die Gewindebohrungen 41a bis 41d in den Flansch 41 geschraubt sind. Der Flansch 24 ist mit dem Flansch 42 des Lastwandlers 23 mittels Bolzen 26a bis 26d verbunden, die in die Gewindebohrungen 42a bis 42d durch den Flansch 24 in den Flansch 42 geschraubt sind. Die Außenfläche der dünnen zylindrischen Wand 43 wölbt sich nach oben und unten und schließt mit einem größeren Umkreis dann den Mittelteil ab, um so die Flanschen 41 und 42 zu bilden. Die dünne zylindrische Wand 43 macht eine elastische Verformung, in Proportion zu der Größe der darauf wirkenden Schubkraft, durch.
  • Bezüglich 1 bis 3 sind nun vier Dehnungssensoren GU1 bis GU4 auf jeweils vier umlaufenden äquidistant angeordneten Positionen auf die Außenfläche der dünnen zylindri schen Wand 43 geklebt, um so in Erwiderung auf die Axiallast, die auf den Bereich zwischen den Flanschen 41 und 42 wirkt, gedehnt zu werden und ein Signal proportional der Last zu erzeugen. Eine Drahtleitung, die sich von jedem Dehnungssensor GU nach außen erstreckt, ist mit einem Verstärker verbunden.
  • Der Kolben 12 ist gleitfähig in der Bohrung von Zylinderrohr 11 befestigt. Die mit dem Kolben 12 verbundene Kolbenstange 13 bewegt sich zusammen mit dem Kolben 12. Die Kolbenstange 13 durchläuft eine Öffnung in der Stangenabdeckung 14 und ragt nach außen heraus.
  • Die Stangenabdeckung 14, die Abdeckkappe 15, das Zylinderrohr 11 und der Lastwandler 23 sind folgendermaßen miteinander verbunden: Die Bohrungen 41a bis 41d in dem Flansch 41 sind mit einem Gewinde versehen, in die jeweils die Gewindeenden der Ankerbolzen 16a bis 16d eingreifen. Jeder der Ankerbolzen 16a bis 16d besitzt das andere Gewindeende, das eine Öffnung in der Abdeckkappe 15 durchläuft, und dann einer Mutter ermöglicht, fest darauf verschraubt zu werden.
  • Wie oben beschrieben, ist der Flansch 24 mittels Bolzen 26a bis 26d mit dem Flansch 42 des Lastwandlers 23 verbunden, die in die Gewindebohrungen 42a bis 42d durch den Flansch 24 in den Flansch 42 geschraubt sind. Der Flansch 24 ist mit Bohrungen 27 ausgestattet, in die (nicht dargestellte) Bolzen zur Befestigung der Fluidzylinderbaugruppe 1 auf dem Rahmen FM, eingreifen.
  • Ein Fluid kann unter Druck in das Innere des Zylinderrohrs 11 durch (nicht dargestellte) Anschlüsse eingebracht werden, die in der Stangenabdeckung 14 und Abdeckkappe 15 vorhanden sind, um zu bewirken, dass die Kolbenstange 13 jeweils die ein- und ausgefahrene Position annehmen kann.
  • Der Abstand zwischen der Kolbenstange 13 und der Innenfläche des Lastwandlers 23 reicht aus, eine Einschließung von Schmiermittel zu ermöglichen. Die Kolbenstange 13 kann möglicherweise leicht gegen die Innenfläche der Buchse 25 anstoßen. Ein solches Anstoßen hat sich als unerwünscht hinsichtlich der Erreichung von Messergebnissen mit hohem Genauigkeitsgrad erwiesen. Eine Dichtung 31, die auch zur Abdichtung dient, ist auf der Innenfläche des Stopfbüchsenrings 22 angeordnet. Ein Abstreifer 32 ist auf der Innen fläche der Büchse 25 angeordnet. Die Bereitstellung des Abstreifers 32 hat sich ebenfalls als unerwünscht hinsichtlich der Erreichung von Messergebnissen mit hohem Genauigkeitsgrad erwiesen.
  • Die Anwendung der Fluidzylinderbaugruppe 1 auf einen Fall, in dem ein Fluid unter Druck in das Innere des Zylinderrohrs 11 durch einen Anschluss eingebracht wird, der in der Abdeckkappe 15 vorgesehen ist, um zu bewirken, dass die Kolbenstange 13 eine ausgefahrene Position annehmen kann, um so dem äußeren Ende der Kolbenstange 13 zu ermöglichen ein Bauteil einer Maschine einer Presspassung zu unterwerten, wird nun als Beispiel der Methode beschrieben, nach der die Fluidzylinderbaugruppe 1 arbeitet.
  • Wenn die Kolbenstange 13 eine ausgefahrene Position annimmt, erzeugt die Fluidzylinderbaugruppe 1 eine Schubkraft, die im Wesentlichen gleich der Kraft ist, die auf das Bauteil ausgeübt wird. Diese Schubkraft wird axial auf den Lastwandler 23 aufgebracht und bewirkt, dass die dünne zylindrische Wand 43 verformt wird. Dann erzeugen die Dehnungssensoren GU Signale, die Rechenabläufen unterworfen werden, damit die Größe der Schubkraft herausgefunden werden kann.
  • Der von dem Lastwandler 23 übernommene Ausgabewert enthält nicht nur die Größe der Schubkraft, die auf das Bauteil wirkt, sondern auch die Größe der Schwerkraft, die per se auf die Fluidzylinderbaugruppe wirkt. Die Schwerkraft hat jedoch einen bekannten festgelegten Wert und die Berechnung kann leicht korrigiert werden.
  • Wenn der Lastwandler 23 eine andere als die axiale Kraft durchmacht, z. B. ein Biegemoment oder ein Drehmoment, kann der unerwünschte Effekt einer solchen Kraft umgangen werden, durch die Anwendung geeigneter Dehnungssensoren GU und durch die Herstellung eines dafür geeigneten Kontakts.
  • Es wird geschätzt, dass die folgenden signifikanten Vorteile durch die Fluidzylinderbaugruppe 1 erreicht werden: Der Lastwandler 23 erlaubt, dass die Messung der Schubkraft leicht und mit einem hohen Genauigkeitsgrad realisiert werden kann. Da der Lastwandler 23 sich während der Messung nicht bewegt, ist die Bewegung der Drahtleitungen, die sich nach außen aus den Dehnungssensoren GU ausdehnen, ausgeschlossen. Deshalb können die Drahtleitungen auf einer Tragkonstruktion befestigt werden. Ein Schaltplan kann leicht verwirklicht werden, und die Möglichkeit einer Trennung ist sogar ausgeschlossen.
  • Auf der Kolbenstange 13 haftender Staub und/oder Öl wird durch den Abstreifer 32 abgestreift. Deshalb ist die Oberfläche der Kolbenstange 13 im Wesentlichen völlig gesäubert, so dass verhindert ist, dass Staub und/oder Metallpulver in das Zylinderrohr 11 gelangen kann. Die Erfindung basiert jedoch auf der Erkenntnis, dass der Einsatz des Abstreifers 32 nicht notwendig ist.
  • Die Dehnungssensoren GU können zu ihrem Schutz mit einem Kunstharz beschichtet sein. Alternativ können sie mit einer Schutzhaube ausgestattet sein.
  • Zweite Ausführungsform
  • In 4 und 5 bezeichnet das Bezugszeichen 1b eine Fluidzylinderbaugruppe einer zweiten Ausführungsform. 6 ist eine Teilansicht eines darin verwendeten plattenförmigen Bauteils 51. Zur Bezeichnung der Bauteile, die im Wesentlichen in derselben Weise wie die vorher Beschriebenen funktionieren, werden die gleichen Bezugszeichen verwendet. Diese Bauteile benötigen keine weitere Beschreibung, oder es reicht aus, kurz dazu Stellung zu nehmen.
  • Bezüglich 4 und 5 ist nun das plattenförmige Bauteil 51 auf der Stangenabdeckung 14 befestigt. Vier Bohrungen 66a bis 66d sind näher am Mittelpunkt des plattenförmigen Bauteils 51 angeordnet und mit einem Gewinde versehen, in die jeweils die Gewindeenden der Ankerbolzen 16a bis 16d eingreifen, wodurch die Bauteile, die die Fluidzylinderbaugruppe 1b bilden, miteinander verbunden sind.
  • Vier andere Bohrungen 67 sind näher an den Rändern des plattenförmigen Bauteils 51 angeordnet. Zur Befestigung der Fluidzylinderbaugruppe 1b auf dem Rahmen FM, greifen in diese Bohrungen 67 (nicht dargestellte) Bolzen ein.
  • Der Mittelbereich, wo die Bohrungen 66a bis 66d angeordnet sind und die Randbereiche, wo die Bohrungen 67 angeordnet sind, werden in getrennter Beziehung gehalten durch Schlitze 61 und 62, die sich (wie in 4 dargestellt) durch die obere und untere Flä che des plattenförmigen Bauteils 51 öffnen. Die Aussparungen 63 und 64 sind jeweils im einen und anderen Endteil jedes Schlitzes so angeordnet, dass jede Aussparung quer zu den beiden Schlitzen 61 und 62 liegt. Die Dehnungssensoren GU1 und GU2 sind auf dünne Teile 63a und 64a geklebt, die jeweils durch die Aussparungen 63 und 64 gebildet werden.
  • Jede der Aussparungen 63 und 64 ist mit einer Bohrung 69 ausgestattet, durch die eine Drahtleitung läuft, die sich von jedem Dehnungssensor GU nach außen ausdehnt.
  • Die auf den Mittelbereich, wo die Bohrungen 66a bis 66d angeordnet sind, ausgeübte Kraft ist dazu bestimmt, auf die dünnen Teile 63a und 64a zu wirken und sie einer elastischen Verformung zu unterwerten. Proportional zu den Größen der Ausdehnung erzeugen dann die Dehnungssensoren GU Signale.
  • Somit bildet das plattenförmige Bauteil 51 eine Kombination aus einem Lastwandler und einer Einrichtung zur Befestigung der Fluidzylinderbaugruppe auf dem Rahmen FM. Die durch die Fluidzylinderbaugruppe 1b erzeugte Schubkraft wird aufgrund der von den Dehnungssensoren GU, die auf das plattenförmige Bauteil 51 geklebt sind, erzeugten Signale gemessen.
  • Die durch die Fluidzylinderbaugruppe 1b erhaltenen besonderen Vorteile liegen in der Tatsache, dass die auf das plattenförmige Bauteil 51 geklebten Dehnungssensoren GU erlauben, die Messung der Schubkraft leicht und mit einem hohen Genauigkeitsgrad durchzuführen, und dass, da das plattenförmige Bauteil 51 sich während der Messung nicht bewegt, die Bewegung der Drahtleitungen, die sich nach außen aus den Dehnungssensoren GU ausdehnen, ausgeschlossen ist.
  • Da die Dehnungssensoren GU in den Aussparungen 63 und 64 angeordnet sind, sind sie frei von äußeren Störungen.
  • Obwohl die zweite Ausführungsform vor allem in Verbindung mit den zwei Aussparungen 63 und 64 beschrieben wurde, die auf einer Seite des plattenförmigen Bauteils 51 angeordnet sind, ist es natürlich für Fachleute offensichtlich, dass zwei weitere Aussparungen auf der anderen Seite davon angeordnet sein können, so dass es insgesamt vier Dehnungssensoren GU gibt, die jeweils in den vier Aussparungen aufgeklebt sind.
  • 7 liefert eine Diagrammdarstellung eines Beispiels eines in den Dehnungssensor GU eingebundenen Stromkreislaufs, und 8 liefert eine Diagrammdarstellung eines Beispiels, wie eine Verbindung zu den Dehnungssensoren GU1 bis GU4 hergestellt wird.
  • Der in 7 dargestellte Dehnungssensor GU beinhaltet zwei Widerstandselemente A und B. Eine Zu- oder Abnahme des Widerstands in jedem dieser zwei Widerstandselemente A und B hängt von der Richtung ab, in der der Dehnungssensor ausgedehnt oder zusammengezogen wird. Wenn, wie in 7 gesehen, der gesamte Dehnungssensor vertikal ausdehnt wird, erfolgt eine Abnahme des Widerstands von Widerstandselement A und eine Zunahme des Widerstands von Widerstandselement B. Das Umgekehrte erfolgt, wenn, wie in 7 gesehen, der gesamte Dehnungssensor vertikal zusammengezogen wird.
  • Bezüglich 8 sind nun vier Dehnungssensoren GU1 bis GU4 verbunden, um eine Brücke zu bilden. Jeder der vier Knoten dieser Brücke wird durch einen Punkt TC gebildet, wo die Anschlüsse der zwei Widerstandselemente A und B sich in jedem Dehnungssensor GU treffen. Das Widerstandselement A eines Dehnungssensors GU ist verbunden mit dem Widerstandselement A eines anderen Dehnungssensors GU, der an den erstgenannten Dehnungssensor GU angrenzt, und das Widerstandselement B eines Dehnungssensors GU ist verbunden mit dem Widerstandselement B eines anderen Dehnungssensors GU, der an den erstgenannten Dehnungssensor GU angrenzt.
  • Die Stromzufuhr erfolgt über die diagonal gegenüber liegenden Knoten EA und EB des Kreislaufs, so dass über ihnen eine konstante Spannung von 10 Volt anliegt, und der Ausgang erfolgt über die zwei verbleibenden Knoten UA und UB. Um das Ungleichgewicht zwischen den Dehnungssensoren GU zu korrigieren, kann zur Nullpunkteinstellung ein Widerstand, der die selbe Temperatureigenschaft wie die Dehnungssensoren GU hat, entweder über die Knoten EA und UB oder über die Knoten EA und UA verbunden werden.
  • Die Anordnung der Widerstandselemente, die zum Einsatz kommen, wenn zwei Dehnungssensoren statt vier verwendet werden, erfolgt so, dass ein Paar gegenüberliegender Arme der Brücke jeweils aus zwei Widerstandselementen A besteht und ein anderes Paar gegenüberliegender Arme der Brücke jeweils aus zwei Widerstandselementen B besteht.
  • Verschiedene Typen von Dehnungssensoren können wie die Dehnungssensoren GU verwendet werden. Eine Steckverbindung oder Klemmleiste kann zur Verbindung mit einer Drahtleitung verwendet werden, die sich nach außen aus jedem Dehnungssensor GU ausdehnt. Gewindemuttern können zur Sicherung der Position der Flansche 41 und 42 des Lastwandlers 23 hinsichtlich der nächsten Flächen verwendet werden. Viele Veränderungen und Variationen sind hinsichtlich Konstruktion, Form und Abmessungen des Zylinderohrs 11 möglich.
  • Änderungen in Konstruktion, Form, Abmessungen und Material des Lastwandlers 23, der dünnen zylindrischen Wand 43, des plattenförmigen Bauteils 51, der Schlitze 61 und 62, und der Fluidzylinderbaugruppen 1 und 1b können durchgeführt werden, ohne vom Wesen und Grundsatz der Erfindung abzuweichen.

Claims (10)

  1. Fluidzylinderbaugruppe (1 ), die mit einer Zylinderröhre (11) versehen ist, in der ein Kolben (12), der mit einer Kolbenstange (13) gekoppelt ist, arbeitet, wobei die Zylinderröhre (11) ein Ende hat, das mit einer Stangenabdeckung (14) verbunden ist, und die Kolbenstange (13) durch eine Öffnung in der Stangenabdeckung (14) hindurchtritt und nach außen vorsteht und wobei die Fluidzylinderbaugruppe (1) umfasst: eine Einrichtung zum Anbringen der Fluidzylinderbaugruppe (1) an einem Rahmen (FM) einer Tragstruktur; einen Lastwandler (23), der einen Betrag von Last, die axial darauf wirkt, in einen Betrag von Spannung oder Strom umwandelt und dementsprechend ein elektrisches Signal erzeugt; dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung zum Anbringen der Fluidzylinderbaugruppe (1) und der Lastwandler (23) mit der Stangenabdeckung (14) verbunden sind, und der Lastwandler (23) sowie die Einrichtung zum Anbringen der Fluidzylinderbaugruppe (1) an einem Rahmen (FM) einer Tragstruktur zusammengefasst sind und enthalten: zwei Flansche (41, 42), die senkrecht zur Achse der Fluidzylinderbaugruppe (11) sind und in beabstandeter paralleler Beziehung zueinander angeordnet sind; eine dünne zylindrische Wand (43), die elastisch verformt werden kann und sich zwischen den zwei Flanschen (41, 42) befindet und integral mit ihnen ausgebildet ist und sich koaxial zu der Fluidzylinderbaugruppe (11) erstreckt; und wenigstens einen Dehnungssensor (GU), der an der dünnen zylindrischen Wand (43) angebracht ist.
  2. Fluidzylinderbaugruppe (1) nach Anspruch 1, wobei die dünne zylindrische Wand (43) einen inneren Hohlraum enthält, der so eingerichtet ist, dass er Fett darin einschließt.
  3. Fluidzylinderbaugruppe (1) nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, wobei die Kolbenstange (23) und der Lastwandler in beabstandeter Beziehung gehalten werden.
  4. Fluidzylinderbaugruppe (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei einer der zwei Flansche (41, 42), der weiter von der Zylinderröhre (11) entfernt ist, mit einem Flansch (24) zum Anbringen der Fluidzylinderbaugruppe an dem Rahmen (FM) der Tragstruktur verbunden ist.
  5. Fluidzylinderbaugruppe (1) nach Anspruch 4, wobei ein Schaber (32) zum Reinigen der Oberfläche der Kolbenstange (13) an der Innenfläche des Flansches (24) zum Anbringen der Fluidzylinderbaugruppe (1) an dem Rahmen (FM) der Tragstruktur vorhanden ist.
  6. Fluidzylinderbaugruppe (1b), die mit einer Zylinderröhre (11) versehen ist, in der ein Kolben (12), der mit einer Kolbenstange (13) gekoppelt ist, arbeitet, wobei die Zylinderröhre (11) ein Ende hat, das mit einer Stangenabdeckung (14) verbunden ist, und die Kolbenstange (13) durch eine Öffnung in der Stangenabdeckung (14) hindurchtritt und nach außen vorsteht, und wobei die Fluidzylinderbaugruppe (1b) umfasst: eine Einrichtung zum Anbringen der Fluidzylinderbaugruppe (1b) an einem Rahmen (FM) einer Tragstruktur; einen Lastwandler (23), der einen Betrag von Last, die axial darauf wirkt, in einen Betrag von Spannung oder Strom umwandelt und dementsprechend ein elektrisches Signal erzeugt; dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung zum Anbringen der Fluidzylinderbaugruppe (1b) und der Lastwandler (23) mit der Stangenabdeckung (14) verbunden sind, und der Lastwandler (23) sowie die Einrichtung zum Anbringen der Fluidzylinderbaugruppe (1b) an einem Rahmen (FM) einer Tragstruktur zu einem plattenförmigen Element (51) zusammengefasst sind, das einen Mittelbereich und Randbereiche hat, die durch Schlitze (61, 62) davon beabstandet sind, die sich durch eine Vorderseite und eine Rückseite des plattenförmigen Elements (51) hindurch öffnen, wobei der Mittelbereich zur Verbindung mit der Stangenabdeckung (14) dient und die Randbereiche dazu dienen, die Fluidzylinderbaugruppe (1b) an dem Rahmen (FM) der Tragstruktur anzubringen.
  7. Fluidzylinderbaugruppe nach Anspruch 6, wobei die Schlitze (61, 62) symmetrisch an jeder Seite einer Linie angeordnet sind, die die Achse der Kolbenstange (13) schneidet.
  8. Fluidzylinderbaugruppe (1b) nach Anspruch 7, wobei der Abstand zwischen den zwei Schlitzen (61, 62) in zwei Abschnitten symmetrisch um die Achse der Kolbenstange (13) herum verringert ist, und die zwei Abschnitte so eingerichtet sind, dass sie elastischer Verformung unterzogen werden.
  9. Fluidzylinderbaugruppe (1b) nach Anspruch 8, wobei Aussparungen (63, 64) jeweils in den zwei Abschnitten vorhanden sind.
  10. Fluidzylinderbaugruppe (1b) nach Anspruch 9, wobei Dehnungssensoren (GU1, GU2) in den Aussparungen angebracht sind und die Dehnungssensoren (GU1, GU2) zusammen mit den zwei Abschnitten den Lastwandler bilden.
DE69917173T 1998-10-14 1999-08-19 Fluidzylinder-Einrichtung Expired - Lifetime DE69917173T2 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP29195998 1998-10-14
JP29195998A JP3291258B2 (ja) 1998-10-14 1998-10-14 流体圧シリンダ装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE69917173D1 DE69917173D1 (de) 2004-06-17
DE69917173T2 true DE69917173T2 (de) 2005-07-07

Family

ID=17775686

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Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6450082B1 (en) * 2000-12-18 2002-09-17 Btm Corporation Shot pin
DE20306379U1 (de) 2003-04-24 2003-06-18 FESTO AG & Co., 73734 Esslingen Befestigungselement und darauf abgestimmter Zylinderdeckel eines fluidbetätigten Arbeitszylinders
JP5175087B2 (ja) * 2004-03-05 2013-04-03 ウオーターズ・テクノロジーズ・コーポレイシヨン 圧力を測定する装置および方法
JP3664406B1 (ja) 2004-09-16 2005-06-29 サイエンティフィックテクノロジーズ有限会社 負荷感応推力増幅機構を持つ動力伝達方法及び装置
GB0425688D0 (en) * 2004-11-23 2004-12-22 Spicket Valves & Pumps Ltd Monitoring system
WO2007042913A2 (en) * 2005-10-11 2007-04-19 Kilolambda Technologies Ltd. Optical power limiting and switching combined device and a method for protecting imaging and non-imaging sensors
JP5014186B2 (ja) * 2008-02-07 2012-08-29 新明和工業株式会社 液圧シリンダの制御装置
EP2107241A3 (de) * 2008-04-02 2010-06-09 Flux Instruments AG Kolbenpumpe mit einem Kraftaufnehmer und Verfahren zur Steuerung der Pumpe
JP5859255B2 (ja) * 2011-09-12 2016-02-10 株式会社Taiyo 流体圧シリンダ装置
USD732473S1 (en) 2013-05-16 2015-06-23 Parker-Hannifin Corporation Cylinder assembly
WO2016163194A1 (ja) * 2015-04-06 2016-10-13 株式会社日立製作所 作業機械の外力計測システムおよび作業機械
JP2017040385A (ja) * 2015-08-17 2017-02-23 住友重機械工業株式会社 極低温冷凍機
US12072251B2 (en) * 2022-03-01 2024-08-27 Asmpt Singapore Pte. Ltd. Force measurement device and method for bonding or encapsulation process and apparatus incorporating the device

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3664184A (en) * 1970-09-14 1972-05-23 Dresser Ind Rotary torque indicator for well drilling apparatus
US3808859A (en) * 1971-08-05 1974-05-07 Cefilac Hydraulic presses
US4058178A (en) * 1971-09-13 1977-11-15 Tadano Ironworks Co., Ltd. Hydraulic cylinder unit
US4216868A (en) * 1978-08-04 1980-08-12 Eaton Corporation Optical digital sensor for crane operating aid
JPS58221132A (ja) * 1982-06-18 1983-12-22 Hitachi Ltd 圧入力検出機構
AU1534983A (en) * 1982-10-12 1984-04-19 Jlg Industries, Inc. Load measuring apparatus
US4860639A (en) * 1984-12-11 1989-08-29 Bridgestone Corporation Flexible tubular wall actuator with end-mounted strain gauge
JP2795514B2 (ja) * 1990-02-28 1998-09-10 株式会社ユニシアジェックス 荷重センサ取付構造
US5905212A (en) * 1997-06-04 1999-05-18 Continental Emsco Company Load and deflection measurement system for elastomeric bearings

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