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Mechanischer Aufbau eines elektromechanischen Skalenstreckenumsetzers
Die Erfindung betrifft den Aufbau eines elektromechanischen Skalenstreckenumsetzers, bei dem ein auf einer mit der Messwerkachse fluchtenden Achse angeordneter durch einen Motor angetriebener Rotor eins Impulsgenerators über einen dem Vollausschlag eines beliebigen Ausschlagmesswerkes entsprechenden Sektor je Umdrehung eine Impulsserie an eine Zählschaltung abgibt.
Der als Magnettrommelspeicher ausgebildete bewegliche Teil des Impulsgenerators wird an seiner Peripherie mit einer dem Skalencharakter entsprechenden Serie von Marken versehen, wobei zur Erreichung einer hohen Auflösung des Messsystems bei der Umsetzung der analogen Messgrösse in eine Impulsserie auf eine hochwertige mechanische Ausführung besonderer Wert zu legen ist.
Das Kriterium bei solchen Skalenstreckenumsetzern besteht im wesentlichen in der genauen Ausfluchtung der Achse des Rotors mit der Achse des beweglichen Organs des Messwerkes. Diese Präzision muss gefordert werden, weil am beweglichen Organ vorgesehene Mittel mit am Rotor angeordneten Mitteln korrespondieren und im Falle des Nichtfluchtens der beiden Achsen die Funktion des Skalenstreckenumsetzers in Frage gestellt ist oder die Zerstörung der korrespondierenden Mittel eintreten kann.
Es ist ein Aufbau eines elektromechanischen Skalenstreckenumsetzers bekanntgeworden, bei dem an der Unterseite einer Platine ein sehr massiver Ring angeordnet ist. In diesem Ring ist die nach unten durchragende Welle des als Magnettrommelspeicher ausgebildeten Rotors des Impulsgebers gelagert. Am unteren Ende der Welle befindet sich eine Riemenscheibe, die mittels eines Treibriemens von einem seitlich davon auf der gleichen Platine angeordneten Motor dessen Drehmoment aufnimmt und dem ständigen Lauf der Magnettrommelspeicher dient. Oberhalb der Platine befindet sich ein weiterer massiver Ring, der als Basis für vier Abstandssäulen dient, auf denen eine zweite Platine zur Aufnahme eines Messwerkes und einen Teil der Mittel, die für die Erzeugung eines Start-und Stopsignals benötigt werden.
Die beiden Platinen müssen absolut parallel zueinander angeordnet sein, da sonst die Messwerkachse nicht in eine Flucht mit der Rotorwelle gebracht werden kann, was zu den bereits genannten Störungen führen muss. Es ist ein auffälliges Merkmal dieses Aufbaues, da sehr viele Präzisionsteile zur Erfüllung des Verwendungszweckes erforderlich sind, die ohne Zweifel einen hohen ökonomischen Aufwand bedingen. Anderseits ist aber auch ein hoher technischer Aufwand notwendig.
Durch die gewählte Übertragungsart des Antriebsmomentes ist ein nachteiliges Vibrieren des gesamten Aufbaues nur durch das Vorsehen äusserst kompakter Bauteile soweit einzuschränken, dass die Funktion des Gerätes möglich wird. Ein wesentliches Problem dürfte auch das Ausfluchten der Rotorwelle mit der Messwerkachse darstellen, wobei das Fehlen eines gemeinsamen Bezugspunktes als besonders nachteilig anzusehen ist. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den technischen Aufwand des mechanischen Aufbaues, insbesondere den Aufwand an Präzisionsteilen, einzuschränken.
Erfindungsgemäss wird das dadurch erreicht, dass die den mit reibungsarmen Rotationslagern
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ausgerüsteten Rotor aufnehmende Achse in einem Loch einer Aufbauplatte senkrecht zu dieser nach einer Seite ragend fest angebracht und ihrer am befestigten Ende befindlichen Stirnseite ein reibungsarmes Gleitlager konzentrisch zugeordnet ist, welchem die eine Lagerspitze des beweglichen Organs des ebenfalls auf der Aufbauplatte vorgesehenen Messwerkes gelagert ist und dass die Aufbauplatte Ausbildungen aufweist, an denen der den Rotor über eine Kupplung antreibende Motor zum freien Ende der Achse fluchtend befestigt ist.
In weiterer Ausbildung der Erfindung ist dann noch vorgesehen, dass die Achse vertikal verstellbar angeordnet ist und dass die andere Lagerspitze des beweglichen Organs in einem am Systemträger des Messwerkes vorgesehenen in drei Ebenen verstellbaren reibungsarmen Gleitlager abgefangen ist.
Der wesentliche Vorteil der Erfindung ist darin zu erblicken, dass die Justage der beiden auszufluchtenden Achsen durch die Zentrierung in einem gemeinsamen Punkt ganz bedeutend vereinfacht wird. Ein weiterer Vorteil dieses Aufbaues ist auch die grössere Laufruhe der gewählten Antriebsübertragung.
An Hand eines Ausführungsbeispiels soll der Erfindungsgegenstand näher erläutert werden.
An einem Systemträger--l--ist an dessen waagrecht vorgesehener Aufbauplatte--la--eine Achse--11--in senkrechter Stellung axial verstellbar befestigt. Die Halterung der Achse--11-- erfolgt nur an einem Ende derart, dass sie noch ein wenig über die obere Fläche der Aufbauplatte --la-- hinausragt. In die obere Stirnfläche der Achse --11-- ist ein Steinlagen--10-
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Systemträgers-l--ist- ist ein Ausleger--8--angeordnet, dessen nach unten abgebogenes Ende durch einen kreisbogenförmigen Schlitz der Aufbauplatte--la--ragt'und mit einem hochkoerzitiven Permanentmagneten--7--versehen ist.
An der noch unterhalb der Aufbauplatte--la--des Systemträgers--l-frei ragenden Ende der Achse--11--ist ein auf Kugellagern--12 und 13-laufender Rotor--9--angeordnet, der aus einem Rotorschaft--9b-und einem Rotorteller --9a-- besteht. Für die Funktionssicherheit des Gerätes ist es äusserst wichtig, dass der Rotor schlagfrei bzw. mit einer sehr geringen Schlagtoleranz rotiert. Der Erfüllung dieser Forderung dient auch die Massnahme, eine Feder --14-- axial gegen das Kugellager --13-- zur Beseitigung des Kugellagerspiels wirken zu lassen. In Höhe des Rotortellers--9a--ist am Systemträger--l--ein Magnetkopf--15--vorgesehen, der auf der Peripherie des Rotortellers--9a--eingeschriebene Impulse abliest.
Zwischen dem Magnetkopf--15--und der Peripherie des Rotortellers--9a-ist ein sehr geringer Luftspalt--16--vorgesehen. Auf dem Rotorteller-9a--ist ein u-förmiges Joch - 18-mit Markierungsspule--18a--derart befestigt, dass die beiden Schenkel des nach oben offenen u-förmigen Joches --18-- während jeder Umdrehung einmal an dem hochkoerzitiven Magneten--7--vorbeirotieren, wobei der Magnet --7-- unter Wahrung kleinster Luftspalte in den Lufträumen zwischen den beiden Schenkeln des u-förmigen Joches-18--hineintauchen muss.
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des Antriebs kann der Schaft des Rotors --9-- auch so lang gestaltet werden, dass er bis in das Statorgehäuse des Motors--17--hineinragt. Unter Einsparung der Kupplung --19-- kann dieses Ende des Rotorschaftes-9b-als Anker des Motors --17-- ausgebildet werden.
Es wurde auf die Darstellung der Teile, die nicht der Erläuterung der Erfindung dienen, verzichtet. Weiterhin muss bemerkt werden, dass der mechanische Aufbau des Gerätes auch so ausgebildet werden kann, dass der Rotor oberhalb und das Messwerk der Aufbauplatte --la-- angeordnet ist. Eine andere Aufbaumöglichkeit besteht auch darin, den Systemträger--l-um 90" zu kippen, so dass die Aufbauplatte--la-senkrecht steht und das Messwerk und der Rotor in waagrechter Anordnung vorgesehen werden können. Hiebei können allerdings sowohl der Rotor als auch das bewegliche Organ des Messwerkes entsprechend ausbalanciert sein.
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