[0001] Die Erfindung betrifft ein Potentiometer, insbesondere zur Erfassung der Position
des Kolbens eines druckmittelbetätigbaren Arbeitszylinders, gemäß dem Oberbegriff
des Patentanspruchs 1.
[0002] Um die jeweilige Position des Kolbens eines Arbeitszylinders bestimmen zu können,
ist es denkbar, am Arbeitszylinder ein aus einer Widerstandsbahn und einem Schleifkontakt
bestehendes Potentiometer anzuordnen und den Schleifkontakt über ein Gestänge mit
der Kolbenstange bzw. bei kolbenstangenlosen Zylindern über einen Mitnehmer mit dem
Kolben zu verbinden. Bei einem Hub des Kolbens wird der auf einem stangenförmigen
Träger angeordnete Schleifkontakt auf der Widerstandsbahn zwischen zwei Punkten verschoben.
Mit jeder Veränderung des Abstandes des Schleifkontaktes zu den beiden Punkten verändert
sich auch die vom Potentiometer abgegriffene Spannung. Die jeweilige Spannung entspricht
der jeweiligen Kolbenposition.
[0003] Sollen Arbeitszylinder mit einer großen Baulänge mit einem Potentiometer zur Positionserfassung
des Kolbens versehen werden, so muß auch das Potentiometer eine große Baulänge aufweisen.
Das bedeutet, daß die Widerstandsbahn und der als Stange ausgebildete Träger für den
Schleifkontakt eine Länge aufweisen müssen, die dem maximalen Hub des Kolbens entspricht.
[0004] Aufgrund der großen Baulänge des Trägers für den Schleifkontakt kann es passieren,
daß der Träger sich durchbiegt und teilweise auf der Widerstandsbahn aufliegt. Die
Funktion des Potentiometers würde durch diesen Umstand stark beeinträchtigt werden.
[0005] Es ist natürlich möglich, durch entsprechende Dimensionierung des Trägerquerschnittes
eine größere Steifigkeit des Trägers zu erzielen. Dies wäre jedoch mit einer unerwünschten
und für viele Einsatzzwecke sogar nicht mehr akzeptablen Vergrößerung des gesamten
Potentiometers verbunden.
[0006] Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, ein Potentiometer der eingangs
genannten Art zu schaffen, welches einfach im Aufbau ist und bei welchem mit einfachen
Mitteln ein Durchbiegen des Trägers für den Schleifkontakt oder des Trägers für die
Widerstandsbahn verhindert wird.
[0007] Diese Aufgabe wird mit der im Patentanspruch 1 angegebenen Erfindung gelöst. Weiterbildungen
und vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
[0008] Die Erfindung bietet insbesondere den Vorteil, mit einfachen Mitteln ein robustes
Potentiometer zu schaffen, bei welchem Störungen durch Kurzschluß zwischen Potentiometerstange
und Widerstandsbahn ausgeschlossen sind. Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der
Erfindung ist das Potentiometer in einen druckmittelbetätigbaren Arbeitszylinder integriert,
wodurch eine aus einem Arbeitszylinder und einer Einrichtung zum Erfassen der Kolbenposition
des Arbeitszylinders bestehende kompakte Baueinheit erzielt wird.
[0009] Durch die Anordnung einer Gelenkstelle zwischen dem Träger für den Schleifkontakt
bzw. dem Träger für die Widerstandsbahn und der Kolbenstange wird das Potentiometer
bei Verdrehen der Kolbenstange vor Beschädigungen geschützt.
[0010] Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des Erfindungsgegenstandes sind
der Träger für den Schleifkontakt und der Schleifkontakt bzw. der Träger und das Verbindungselement
zwischen Träger und Schleifkontakt relativ zueinander verdrehbar, wodurch auch ein
Verdrehen des Trägers für den Schleifkontakt relativ zur Widerstandsbahn ermöglicht
wird, ohne den Schleifkontakt und die Widerstandsbahn zu beschädigen. Der Träger für
die Widerstandsbahn ist geschützt innerhalb des rohrförmigen Trägers für den Schleifkontakt
angeordnet und erfährt eine zusätzliche Abstützung und Halterung durch das Verbindungselement
zwischen dem Träger und dem Schleifkontakt. Die Montage und Demontage des Potentiometers
wird dadurch vereinfacht, daß zuerst das Verbindungselement in den rohrförmigen Träger
für den Schleifkontakt eingesetzt und dann der die Widerstandsbahn aufweisende Träger
in eine schlitzförmige Ausnehmung des Verbindungselementes eingeführt wird, wobei
das Verbindungselement so weit auseinandergedrückt wird, daß ein auf dem Verbindungselement
angeordneter in Umfangsrichtung verlaufender Vorsprung in eine entsprechende Ausnehmung
im rohrförmigen Träger eingreift, so daß zwischen dem rohrförmigen Träger und dem
Verbindungselement eine Verbindung entsteht, die eine relative Drehbewegung zwischen
diesen beiden Teilen, jedoch keine Relativbewegung in axialer Richtung erlaubt.
[0011] Anhand der Zeichnung werden nachstehend vier Ausführungsbeispiele der Erfindung näher
erläutert.
[0012] Es zeigen:
Fig. 1 einen Arbeitszylinder mit integriertem Potentiometer, wobei der Träger für
den Schleifkontakt des Potentiometers in einer Ausnehmung der Kolbenstange angeordnet
ist und der Träger für die Widerstandsbahn in einem am Boden des Arbeitszylinders
befestigten rohrförmigen Körper vorgesehen ist;
Fig. 2 einen Schnitt durch die Kolbenstange und das Potentiometer gemäß Fig. 1;
Fig. 3 ein Potentiometer, welches aus zwei rohrförmigen Körpern besteht, wobei die
Widerstandsbahn direkt in die Wandung des einen rohrförmigen Körpers eingearbeitet
ist im Schnitt;
Fig. 4 einen Arbeitszylinder mit integriertem Potentiometer, bei welchem sowohl der
Träger für den Schleifkontakt als auch der Träger für die Widerstandsbahn in je einem
rohrförmigen Träger angeordnet sind, wobei die beiden rohrförmigen Körper teleskopartig
zusammenwirken;
Fig. 5 einen Schnitt durch die einen Teil des Potentiometers aufweisende Kolbenstange
des Arbeitszylinders gemäß Fig. 4 und
Fig. 6 ein Potentiometer mit einem rohrförmigen Träger für den Schleifkontakt und
einem sich in den rohrförmigen Träger hineinerstreckenden, mit einer Widerstandsbahn
versehenen Träger, wobei der Träger für den Schleifkontakt und der Träger für die
Widerstandsbahn relativ zueinander verdrehbar sind.
[0013] Fig. 1 zeigt einen Arbeitszylinder 1, in welchem ein mit einer Kolbenstange 4 verbundener
Kolben 8 abgedichtet verschiebbar angeordnet ist. Der Kolben 8 unterteilt den Arbeitszylinder
1 in eine kolbenstangenseitige erste Druckmittelkammer 3 und eine der ersten Druckmittelkammer
3 gegenüber, auf der anderen Seite des Kolbens 8 liegende zweite Druckmittelkammer
12. Die beiden Druckmittelkammern 3, 12 sind je über einen Druckmittelanschluß 2 bzw.
11 und eine nicht dargestellte Ventileinrichtung mit einer Druckmittelquelle verbindbar.
[0014] Die Kolbenstange 4 weist eine in Richtung ihrer Längsachse verlaufende, vorzugsweise
zylindrische Ausnehmung 5 auf, welche an dem sich in den Zylinder 1 hineinerstreckenden
Ende der Kolbenstange 4 beginnt und sich nach Art einer Sackbohrung in Richtung auf
den durch eine im Zylinderboden vorgesehene Ausnehmung 25 aus dem Arbeitszylinder
1 herausgeführten Endbereich der Kolbenstange 4 zu erstreckt. Der Kolben 8 und die
Kolbenstange 4 sind so ausgebildet und so miteinander verbunden, daß das innerhalb
des Arbeitszylinders 1 liegende Ende der Kolbenstange 4 zentrisch durch den Kolben
8 hindurchgeführt ist.
[0015] Am Boden 20 des Arbeitszylinders 1 ist koaxial zur Kolbenstange 4 ein rohrförmiger
Körper 6 ortsfest angeordnet, welcher sich in die Ausnehmung 5 der Kolbenstange 4
hineinerstreckt. Ein in einer Nut 9 der Kolbenstange 4 gelagertes Dichtelement 10
umschließt den rohrförmigen Körper 6 und dichtet so die Ausnehmung 5 der Kolbenstange
4 gegen die zweite Druckmittelkammer 12 ab. Im rohrförmigen Körper 6 ist ein vorzugsweise
aus Kunststoff gefertigter Träger 19 für eine Widerstandsbahn 13 und einen Leiter
18 angeordnet. Der Träger 19 kann, wie in Fig. 2 dargestellt, aus zwei gleich ausgebildeten,
symmetrisch zueinander angeordneten Teilen 19a und 19b bestehen. Die Außenkontur des
Trägers 19 ist der Innenwand des rohrförmigen Körpers 6 angepaßt. Im Träger 19 sind
in Richtung der Längsachse des Trägers 19 verlaufende Nuten 31, 32 vorgesehen, die
zur Führung eines stangenförmigen Trägers 22 für Schleifkontakte 15, 16 dienen. Die
Widerstandsbahn 13 und der Leiter 18 sind parallel zur Längsachse des Trägers 22 verlaufend
in entsprechende Nuten der Teile 19a, 19b eingeschoben und so zum Träger 22 angeordnet,
daß die Widerstandsbahn 13 mit dem Schleifkontakt 15 und der Leiter 18 mit dem Schleifkontakt
16 zusammenwirkt. Der Träger 22 für die Schleifkontakte 15, 16 hat, wie in Fig. 2
dargestellt, ein in etwa kreuzförmiges Profil und weist an seinem freien Endbereich
einen abgestuften Teil zur Befestigung der federnd an der Widerstandsbahn 13 und dem
Leiter 18 anliegenden Schleifkontakte 15, 16 auf. Das den Schleifkontakten 15, 16
abgewandte Ende des Trägers 22 ist über eine Kupplung 23 mit einem Bolzen 26 verbunden,
der in einer an die Ausnehmung 5 der Kolbenstange 4 anschließenden Bohrung 27 der
Kolbenstange 4 geführt ist. In den freien Endbereich des Bolzens 26 ist Gewinde 29
eingeschnitten, auf welches eine Mutter 28 aufgeschraubt ist. Die Mutter 28 ist in
einer Senkbohrung 30 der Kolbenstange 4 angeordnet. Zwischen der Kupplung und dem
konisch ausgebildeten, die Ausnehmung 5 begrenzenden Boden der Kolbenstange 4 ist
ein elastischer Körper 24 angeordnet, welcher als Spielausgleich zwischen Kupplung
23 und Boden liegt. An die Widerstandsbahn 13 und den Leiter 18 sind elektrische Leitungen
7,17,14 angeschlossen, die zu einem auf dem Arbeitszylinder 1 angeordneten Stecker
21 führen.
[0016] Gemäß Fig. 3 ist der Träger für die Widerstandsbahn und den Leiter bzw. die Führung
für den die Schleifkontakte aufweisenden Träger 36 als rohrförmiger Körper 33 ausgebildet.
An der Innenwand 37 des rohrförmigen Körpers 33 sind zwei einander gegenüberliegende,
in Längsrichtung des Körpers 33 verlaufende Nuten 34 und 38 vorgesehen, wobei auf
dem Nutgrund der einen Nut 38 eine Widerstandsbahn 39 und auf dem Nutgrund der anderen
Nut 34 ein Leiter 35 angeordnet ist. Der Träger 36 für die Schleifkontakte 15, 16
ist der Kontur der Wandung des rohrförmigen Körpers 33 angepaßt und weist zwei einander
gegenüberliegende, in die Nuten 34, 38 eingreifende Vorsprünge auf.
[0017] Durch die im Träger für die Widerstandsbahn 39 und den Leiter 35 sowie die am Träger
33 für die Schleifkontakte 15, 16 angeordneten entsprechenden Vorsprünge soll eine
Verdrehbewegung zwischen den beiden Trägern 33, 36, d.h., zwischen der Widerstandsbahn,
dem Leiter und den Schleifkontakten verhindert werden. Für den Schleifkontaktträger
kann jedes Profil verwendet werden, welches eine Verdrehbewegung zwischen dem Schleifkontaktträger
und dem Träger für die Widerstandsbahn verhindert und sich leicht abdichten läßt.
[0018] Um eine Verdrehbewegung bzw. eine Verschiebebewegung der Kolbenstange 4 gegenüber
dem Zylinder 1 und dem Potentiometer zu ermöglichen, ist die Kupplung 23 zwischen
dem Bolzen 26, 29 und dem Träger 22 für die Schleifkontakte vorgesehen.
[0019] Die Funktion der im vorstehenden beschriebenen Einrichtung wird nachfolgend näher
erläutert.
[0020] Es wird angenommen, daß über den Druckmittelanschluß 11 Druckmittel in die zweite
Druckmittelkammer 12 eingesteuert wird. Der sich in der zweiten Druckmittelkammer
12 aufbauende Druck verschiebt den Kolben 8 nach links in Richtung auf die erste Druckmittelkammer
3 zu. Über den ersten Druckmittelanschluß 2 und die nicht dargestellte Ventileinrichtung
baut sich der Druck in der ersten Druckmittelkammer 3 zur Atmosphäre hin ab. Vom Kolben
8 werden die Kolbenstange 4 und der mit der Kolbenstange 4 verbundene Träger 22 für
die Schleifkontakte 15, 16 mitgenommen. Die Schleifkontakte 15, 16 werden in Bewegungsrichtung
des Kolbens 8 an der Widerstandsbahn 13 und dem Leiter 18 vorbeigeführt. Bedingt durch
die nach Art eines Teleskops ausgebildeten und zueinander angeordneten Träger für
die Widerstandsbahn und den Leiter sowie die Schleifkontakte führen bzw. stützen sich
die Träger auf der gesamten Länge oder wenigstens dem überwiegenden Teil der gesamten
Länge und auf wenigstens einem Teil ihres Querschnittsumfanges ab.
[0021] Durch die Änderung der Lage des Abgriffspunktes auf der Widerstandsbahn wird eine
Änderung der von der Widerstandsbahn abgegriffenen Spannung erzielt. Die abgegriffene
Spannung wird einer nicht dargestellten Auswerteschaltung zugeführt, welche der jeweiligen
Kolbenstellung entsprechende Signale abgibt.
[0022] Fig. 4 zeigt einen Arbeitszylinder mit integriertem Potentiometer, bei welchem sowohl
der Träger für den Schleifkontakt, als auch der Träger für die Widerstandsbahn in
je einem rohrförmigen Träger angeordnet sind.
[0023] Der besseren Übersicht halber sind die den in Fig. 1 gezeigten Bauteilen gleichen
Bauteile mit gleichen Bezugszeichen versehen. Wie beim Zylinder nach Fig. 1 weist
die Kolbenstange 4 eine in Richtung ihrer Längsachse verlaufende Ausnehmung 5 auf.
An der innerhalb der Ausnehmung 5 liegenden Kupplung 23 ist ein Träger für zwei miteinander
leitend verbundene Schleifkontakte 44 befestigt. Der Träger ist als Rohr 40 ausgebildet
und besitzt in seinem freien Endbereich eine Halterung 43 für die Schleifkontakte
44. Das Rohr 40 ist koaxial zu einem weiteren rohrförmigen Körper 6 angeordnet, welcher
am Boden 20 des Zylinders befestigt ist. Der rohrförmige Körper 6 und das als Träger
für die Schleifkontakte 44 dienende Rohr 40 wirken teleskopartig zusammen. In dem
rohrförmigen Körper 6 ist ein aus Kunststoff bestehender Träger 41 für eine Widerstandsbahn
42 und einen Leiter 48 vorgesehen, die nebeneinander angeordnet und parallel zur Längsachse
des Trägers 41 verlaufend angeordnet sind. Der Träger 41 ist am Boden 20 befestigt
und erstreckt sich in das die Schleifkontakte 44 aufweisende Rohr 40 hinein.
[0024] Die Halterung 43 für die Schleifkontakte 44 ist so ausgebildet, daß sie den Träger
41 umgibt und bei einer Verschiebebewegung der Schleifkontakte 44 den Träger 41 für
die Widerstandsbahn 42 und den Leiter 48 jeweils in dem von den Schleifkontakten durchfahrenen
Bereich abstützt. Von der Widerstandsbahn 42 und dem Leiter 48 führen Anschlußleitungen
45, 46, 47 zu einem am Zylinder 1 angeordneten Stecker 21.
[0025] Die Abdichtung der Kolbenstangenausnehmung 5 gegen die zweite Druckmittelkammer 12
erfolgt mittels eines zwischen der die Ausnehmung 5 begrenzenden Wandung der Kolbenstange
und der Mantelfläche des rohrförmigen Körpers 6 angeordneten Dichtringes 10.
[0026] Fig. 5 zeigt einen Schnitt durch die Kolbenstange 4, die beiden teleskopartig zusammenwirkenden
Rohre 6 und 40 sowie den Träger 41 für die Widerstandsbahn 42 und den Leiter 48. Der
Träger 41 für die Widerstandsbahn 42 und den Leiter 48 weist einen halbkreisförmigen
Querschnitt auf, wobei die gerade Fläche die Widerstandsbahn 42 und den Leiter 48
trägt.
[0027] Die Funktion des in Fig. 4 dargestellten Arbeitszylinders ist gleich der Funktion
des in Fig. 1 beschriebenen Arbeitszylinders.
[0028] Das in den vorstehenden Ausführungsbeispielen als Einrichtung zum Erfassen der Position
des Kolbens in einem Arbeitszylinder dienende Potentiometer läßt sich selbstverständlich
auch als selbständiges Bauteil in oder an anderen Einrichtungen einsetzen. Es ist
zu diesem Zweck lediglich erforderlich, zwei Rohre unterschiedlichen Durchmessers
teleskopartig miteinander zu verbinden, den Träger für die Widerstandsbahn derart
am Boden des einen Rohres zu befestigen, daß der Träger sich in das zweite Rohr hineinerstreckt
und am zweiten Rohr einen Schleifkontakt vorzusehen.
[0029] Um ein Durchbiegen des Trägers für den Schleifkontakt zu verhindern, ist in dem Rohr,
welches die Widerstandsbahn aufweist, eine Führung für den Träger des Schleifkontaktes
anzuordnen.
[0030] Das Potentiometer kann auch aus zwei teleskopartig zusammenwirkenden Rohren bestehen,
wobei z.B. an der Mantelfläche des inneren Rohres der Schleifkontakt und z.B. in je
einer Nut der Innenwand des äußeren Rohres die Widerstandsbahn und der Leiter angeordnet
sind. Die beiden Rohre sind so dimensioniert, daß sie sich auf der gesamten Länge
oder wenigstens einem Teil ihrer gesamten Länge aneinander abstützen und führen.
[0031] Um die Bildung von Staudruck zwischen den telskopartig zusammenwirkenden Rohren zu
verhindern, kann ein Rückschlagventil vorgesehen werden, über welches dieser von den
beiden teleskopartig zusammenwirkenden Rohren eingeschlossene Raum in den Druckraum
oder zur Atmosphäre hin entlüftbar ist.
[0032] Der die Widerstandsbahn oder der den Schleifkontakt aufweisende Träger kann an seiner
Halterung, z.B. dem Zylinderboden, quer zu seiner Längsachse verstellbar gelagert
werden.
[0033] Das in Fig. 6 dargestellte Potentiometer weist ein Führungsrohr 51 auf, welches mit
seinem einen Ende in eine abgestufte Ausnehmung 67, 63 einer Halteeinrichtung 60 eingeschraubt
ist. Ein in der die Aumehmlng 67, 63 begrenzenden Wandung gelagerter Dichtring 59
dichtet den Spalt zwischen der Mantelfläche des Führungsrohres 51 und der die Ausnehmung
67, 63 begrenzenden Wandung ab. Im Bereich des anderen Endes des Führungsrohres 51
ist eine weitere Halteeinrichtung 49 für das Potentiometer angeordnet, welche das
Führungsrohr 51 umschließt. Zwischen der Mantelfläche des Führungsrohres 51 und dieser
Halteeinrichtung 49 ist ebenfalls ein Dichtring 50 angeordnet.
[0034] In das Führungsrohr 51 ist ein als Träger 53 für einen Schleifkontakt dienender rohrförmiger
Körper eingeschoben. In einer Abstufung 73 des Führungsrohres 51 ist eine Buchse 52
gelagert, welche Führungsfunktion für den Träger 53 hat. In dem innerhalb des Führungsrohres
51 liegenden Endbereich des Trägers 53 ist in einer in der Mantelfläche des Trägers
53 angeordeten Nut ein als Anschlag 58 dienender Ring gelagert. Bei einer Bewegung
des Trägers 53 in Richtung von der ersten Halteeinrichtung 60 weg kommt der Anschlag
58 an der Buchse 52 zur Anlage, so daß ein ungewolltes vollständiges Herausziehen
des Trägers 53 aus dem Führungsrohr 51 verhindert wird.
[0035] Am freien Ende des Führungsrohres 51 ist ein Abstreifring 74 befestigt, der auf der
Mantelfläche des Trägers 53 aufliegt und so das Eindringen von Schmutz in den Potentiometerinnenraum
verhindert. Der rohrförmige Träger 53 wird an seinem aus dem Führungsrohr 51 herausragenden
Ende unter Zwischenschalten eines Dichtringes 75 von einem Deckel 76 verschlossen.
In dem den kleineren Durchmesser aufweisenden Teil 63 der in der ersten Halteeinrichtung
60 angeordneten abgestuften Ausnehmung 63, 67 ist eine Halterung 64 für einen eine
Widerstandsbahn 72 aufweisenden Träger 54 gelagert. Der Träger 4 für die Widerstandsbahn
72 erstreckt sich in den rohrförmigen Träger 53 für den Schleifkontakt hinein. Um
eine ungewollte Lageveränderung der Halterung 64 und somit auch des Trägers 54 für
die Widerstandsbahn 72 zu verhindern, ist die Halterung 64 mittels einer mit einem
Dichtring 62 versehenen Schraube 61 in der ersten Halteeinrichtung 60 fixiert.
[0036] Im rohrförmigen Träger 53 ist ein als Verbindungselement 55, 70 zwischen einem Schleifkontakt
69 und dem Träger 53 dienendes, in Richtung der Längsachse des Trägers 54 geteilt
ausgebildetes Formteil aus Kunststoff angeordnet. Jedes der beiden Teile des Verbindungselementes
55, 70 weist eine in Richtung seiner Längsachse verlaufende Ausnehmung auf, die der
Kontur des Trägers 54 für die Widerstandsbahn 72 im wesentlichen angepaßt ist, so
daß das Verbindungselement 55, 70 und somit auch der Schleifkontakt gegenüber dem
Träger 54 für die Widerstandsbahn nicht verdreht oder quer zur Längsachse des Trägers
54 für die Widerstandsbahn verschoben werden kann. Auf dem Umfang jedes dieser beiden
Teile 55, 70 ist ein wulstartiger Vorsprung 57 bzw. 71 vorgesehen, welcher in eine
in der Wandung des rohrförmigen Trägers 53 angeordnete umlaufende Nut 56 eingreift.
Die in den beiden Teilen 55 und 70 angeordneten Ausnehmungen sind so bemessen, daß
die beiden Teile 55, 70 von dem die Widerstandsbahn 72 aufweisenden Träger 54 leicht
gegen die Wandung des rohrförmigen Trägers 53 für den Schleifkontakt gedrückt werden.
Durch diese Maßnahme wird verhindert, daß bei einer Relativbewegung zwischen dem die
Widerstandsbahn 72 aufweisenden Träger 54 und dem mit dem Schleifkontakt 69 über das
Verbindungselement 55, 70 verbundenen Träger 53 in Richtung ihrer Längsachse die Vorsprünge
57, 71 der beiden Teile 55, 70 aus der Nut 56 herausspringen. Der Schleifkontakt 69
ist als abgewinkelte Blattfeder ausgebildet, welche mittels einer Schraube 68 an der
Stirnseite des Teiles 70 des Verbindungselementes 55, 70 befestigt ist. Die zur Aufnahme
der Schraube 68 dienende Ausnehmung im Schleifkontakt 69 hat die Form eines Langlochs,
so daß die Vorspannung, mit welcher der Schleifkontakt 69 auf der Widerstandsbahn
72 aufliegen soll, durch Verschieben des Schleifkontaktes 69 auf die Widerstandsbahn
zu bzw. von dieser weg verändert werden kann.
[0037] Die Montage des im vorstehenden beschriebenen Potentiometers erfolgt in der Weise,
daß zuerst der die Widerstandsbahn 72 aufweisende Träger 54 mit seiner Halterung 64
in die Ausnehmung 63 der ersten Halteeinrichtung 60 eingesetzt und mittels der Schraube
61 gesichert wird. In den rohrförmigen Träger 53 für den Schleifkontakt 69 werden
die beiden Teile 55, 70 des Verbindungselementes eingeführt, und zwar so weit, bis
die umlaufenden Vorsprünge 57, 71 der beiden Teile 55, 70 in die Nut 56 des rohrförmigen
Trägers 53 gelangen. Mittels eines geeigneten Werkzeugs wird das aus den beiden Teilen
55, 70 bestehende Verbindungselement im rohrförmigen Träger 53 gehalten. Der die Widerstandsbahn
72 aufweisende Träger 54 wird dann in die Ausnehmung des Verbindungselementes 55,
70 eingeführt, wodurch die beiden Teile 55, 70 unter leichtem Druck an der Wandung
des rohrförmigen Trägers 53 gehalten werden. Der rohrförmige Träger 53 wird so weit
auf die Halterung des die Widerstandsbahn 72 aufweisenden Trägers 54 aufgeschoben,
bis er an der Abstufung der Ausnehmung 63, 67 der ersten Halteeinrichtung 60 zur Anlage
kommt. Dann wird das mit der zweiten Halteeinrichtung 49 versehene Führungsrohr 51
auf den rohrförmigen Träger 53 aufgeschoben und mit seinem der ersten Halteeinrichtung
60 zugewandten Endbereich in den mit Gewinde versehenen Teil 67 der abgestuften Ausnehmung
63, 67 der ersten Halteeinrichtung eingeschraubt.
[0038] Das Verbindungselement zwischen dem Träger 53 und dem Schleifkontakt 69 kann einstückig
ausgebildet sein und eine in Richtung seiner Längsachse verlaufende schlitzförmige
Ausnehmung zur Aufnahme des die Widerstandsbahn 72 aufweisenden Trägers 54 aufweisen,
welche annähernd dem Profil des Trägers 54 für die Widerstandsbahn 72 entspricht.
[0039] Eine solche Ausführungsform des Verbindungselementes hat den Vorteil, daß das Verbindungselement
unter leichter Vorspannung in den rohrförmigen Träger 53 eingeführt werden kann, so
daß bei Erreichen der nutartigen Ausnehmung 56 im rohrförmigen Träger 53 der auf dem
Umfang des Verbindungselements angeordnete umlaufende Vorsprung selbsttätig in die
nutartige Ausnehmung 56 einrastet.
1. Potentiometer, insbesondere zur Erfassung der Position des Kolbens eines druckmittelbetätigbaren
Arbeitszylinders, mit einem auf einer Widerstandsbahn gleitend geführten Schleifkontakt,
wobei die Widerstandsbahn und der Schleifkontakt je auf einem von zwei relativ zueinander
bewegbaren Trägern angeordnet sind, gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale:
a) die beiden Träger (19, 22) sind so ausgebildet, daß sie teleskopartig ineinander
schiebbar sind;
b) die beiden Träger (19, 22) sind so ausgebildet und so bemessen, daß sie auf ihrer
gesamten Länge oder wenigstens auf dem überwiegenden Teil ihrer gesamten Länge und
auf wenigstens einem Teil ihres Querschnittumfanges einander abstützen und/oder führen.
2. Potentiometer nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale:
a) der Träger (19) für die Widerstandsbahn (13) ist als ein rohrförmiger Träger ausgebildet;
b) die Widerstandsbahn (13) ist in Richtung der Längsachse des rohrförmigen Körpers
(19) verlaufend innerhalb des rohrförmigen Körpers (19) angeordnet;
c) der Träger (22) für den Schleifkontakt (15, 16) wird im rohrförmigen Träger (19)
geführt.
3. Potentiometer nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnt, daß der Träger (40) für den
Schleifkontakt (44) als ein weiterer rohrförmiger Körper ausgebildet ist.
4. Potentiometer nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale:
a) der Träger für den Schleifkontakt (44) ist als ein rohrförmiger Körper (40) ausgebildet;
b) der Träger (41) für die Widerstandsbahn (42) wird im rohrförmigen Träger (40) für
den Schleifkontakt (44) geführt.
5. Potentiometer nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger (41) für
die Widerstandsbahn (42) in einem weiteren rohrförmigen Körper angeordnet ist.
6. Potentiometer nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale:
a) die Widerstandsbahn (18) ist in oder an einem Formteil (19) vorgesehen, welches
innerhalb des rohrförmigen Körpers (6) angeordnet ist;
b) das Formteil (19) weist auf seiner dem Träger (22) für den Schleifkontakt (15,
16) zugewandten Seite eine Kontur auf, die im wesentlichen an das Profil des Trägers
(22) für den Schleifkontakt (15, 16) angepaßt ist.
7. Potentiometer nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale:
a) das Formteil (19) ist in Richtung seiner Längsachse geteilt ausgebildet;
b) zwischen den beiden Teilen (19a, 19b) des Formteiles (19) sind eine Widerstandsbahn
(13) und ein Leiter (18) angeordnet.
8. Potentiometer nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß zwei Schleifkontakte (15, 16) vorgesehen sind, welche an einem für beide Schleifkontakte
(15, 16) gemeinsamen Träger (22) angeordnet sind, und daß ein Schleifkontakt (15)
mit einer Widerstandsbahn (13) und ein Schleifkontakt (16) mit einem Leiter (18) zusammenwirkt.
9. Potentiometer nach wenigstens einem der Ansprüche 2 bis 8 für einen Arbeitszylinder,
welcher einen mit einer Kolbenstange verbundenen Kolben aufweist, gekennzeichnet durch
die folgenden Merkmale:
a) der Kolben (8) und die Kolbenstange (4) sind mit einer in Richtung ihrer Längsachse
verlaufenden Ausnehmung (5) versehen;
b) der Träger (22) für den Schleifkontakt (15, 16) ist in der Ausnehmung (5) angeordnet
und mit der Kolbenstange (4) verbunden;
c) der Träger (19) für die Widerstandsbahn (13) ist am Boden (20) des Arbeitszylinders
(1) befestigt und erstreckt sich in Richtung auf die Ausnehmung (5) zu.
10. Potentiometer nach wenigstens einem der Ansprüche 2 bis 8 für einen Arbeitszylinder,
welcher einen mit einer Kolbenstange verbundenen Kolben aufweist, gekennzeichnet durch
die folgenden Merkmale:
a) der Träger für den Schleifkontakt (44) ist als ein rohrförmiger Körper (40) ausgebildet,
in welchem der Schleifkontakt (44) angeordnet ist;
b) der rohrförmige Körper (40) ist innerhalb der Ausnehmung (5) der Kolbenstange (4)
an der Kolbenstange (4) befestigt.
11. Potentiometer nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß am Kolben (8) und/oder an der Kolbenstange (4) ein Dichtelement (10) angeordnet
ist, welches das Potentiometer gegen den Druckraum (12) des Arbeitszylinders (1) abdichtet.
12. Potentiometer nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß ein Rückschlagventil vorgesehen ist, über welches der Innenraum des Potentiometers
und die das Potentiometer ganz oder teilweise aufnehmende Ausnehmung des Kolbens und
der Kolbenstange zur Atmosphäre bzw. in den Druckraum hinein entlüftbar sind.
13. Potentiometer nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche 9 bis 12, dadurch
gekennzeichnet, daß die Kolbenstange gegenüber dem Potentiometer verdrehbar und senkrecht
zur Längsrichtung verschiebbar ist.
14. Potentiometer nach wenigstens einem der Ansprüche 2 bis 8 für einen Arbeitszylinder,
welcher einen mit einer Kolbenstange verbundenen Kolben aufweist, gekennzeichnet durch
die folgenden Merkmale:
a) der Kolben (8) und die Kolbenstange (4) sind mit einer in Richtung ihrer Längsachse
verlaufenden Ausnehmung (5) versehen;
b) der Träger (22) für die Schleifkontakte (15, 16) ist in der Ausnehmung (5) angeordnet
und mit der Kolbenstange (4) verbunden;
c) der Träger (19) für die Widerstandsbahn (13) und den Leiter (18) ist in einem rohrförmigen
Körper (6) angeordnet, welcher am Boden (20) des Arbeitszylinders (1) befestigt ist
und sich in die Ausnehmung (5) der Kolbenstange (4) hineinerstreckt;
d) der Träger (19) ist in Richtung seiner Längsachse geteilt ausgebildet und dient
als Halterung für die Widerstandsbahn (13) und den Leiter (18) sowie als Führung für
den Träger (22) für die Schleifkontakte (15, 16).
e) zwischen der die Kolbenstangenausnehmung (5) begrenzenden Wandung und der Mantelfläche
des rohrförmigen Körpers (6) ist ein Dichtelement (10) zur Abdichtung des Potentiometers
gegen den Druckraum (12) angeordnet.
15. Potentiometer nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet
durch die folgenden Merkmale:
a) der Schleifkontakt (69) bzw. ein als Verbindungselement (55, 70) zwischen dem Schleifkontakt
(69) und dem zugeordneten Träger (53) dienendes Teil einerseits und der zugeordnete
Träger (53) andererseits sind relativ zueinander verdrehbar miteinander verbunden;
b) der Schleifkontakt (69) bzw. das Verbindungselement (55, 70) sind so ausgebildet,
daß ein Verdrehen des Schleifkontaktes (69) gegenüber der Widerstandsbahn (72) bzw.
ein Verschieben des Schleifkontaktes (69) quer zur Längsachse der Widerstandsbahn
(72) verhindert wird.
16. Potentiometer nach Anspruch 15, gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale:
a) das Verbindungselement (55, 70) besteht aus einem in Richtung der Längsachse des
Trägers (54) geteilt ausgebildeten Kunststoff-Formteil, dessen äußere Kontur der Wandung
des rohrförmigen Körpers (53) angepaßt ist;
b) die dem Träger (54) für die Widerstandsbahn (72) zugewandte Seite jedes der beiden
Teile (55, 70) weist eine dem Profil des Trägers (54) für die Widerstandsbahn (72)
entsprechende Ausnehmung auf;
c) auf wenigstens einem Teil des Umfangs des Verbindungselementes (55, 70) ist ein
Vorsprung (57, 71) vorgesehen, der bei montiertem Verbindungselement (55, 70) in eine
in der Wandung des rohrförmigen Körpers (53) vorgesehene in Umfangsrichtung verlaufende
nutartige Ausnehmung (56) eingreift;
d) die in den beiden Teilen des Verbindungselementes (55, 70) angeordneten Ausnehmungen
und der Träger (54) für die Widerstandsbahn (72) sind so bemessen, daß die beiden
Teile (55, 70) von dem Träger (54) für die Widerstandsbahn (72) mit ihren Vorsprüngen
in der nutartigen Ausnehmung (56) des rohrförmigen Körpers (53) gehalten werden.
17. Potentiometer nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet
durch die folgenden Merkmale:
a) das Verbindungselement ist einteilig ausgebildet;
b) das Verbindungselement weist eine in Richtung seiner Längsachse verlaufende schlitzförmige
Ausnehmung auf, die sich vom Umfang des Verbindungselements ausgehend bis über die
Mittelachse des Verbindungselementes erstreckt und annähernd dem Profil des Trägers
(54) für die Widerstandsbahn (72) entspricht.