CH397291A

CH397291A - Vorrichtung zum Feststellen der Richtung einer Bewegung

Info

Publication number: CH397291A
Application number: CH155863A
Authority: CH
Inventors: Rothenbach Franz
Original assignee: Rothenbach Franz
Priority date: 1963-02-09
Filing date: 1963-02-09
Publication date: 1965-08-15

Description

Vorrichtung zum Feststellen der Richtung einer Bewegung
Die vorliegende Erfindung hat zum Gegenstand eine Vorrichtung zum Feststellen der Richtung einer Bewegung.

Es sind Vorrichtungen zum Feststellen der Richtung einer Bewegung bekannt, welche den Nachteil aufweisen, dass sie in einem materiellen Kontakt mit dem sich bewegenden Körper oder Flüssigkeit treten müssen, um die Richtung feststellen zu können. Es sind ferner Vorrichtungen zum Feststellen der Richtung einer Bewegung bekannt, welche in keinen materiellen Kontakt mit dem sich bewegenden Körper oder Flüssigkeit treten müssen, aber diese Vorrichtungen weisen mehr als einen Geber auf, um die Richtung feststellen zu können. Diese bekannten Vorrichtungen sind somit kompliziert und kostspielig. Diese Mängel werden durch die erfindungs gemässe Vorrichtung beseitigt.

In der beiliegenden Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes dar gestellt. Im einzelnen zeigen:
Fig. 1 einen Querschnitt durch ein Mittelstück einer Wasserleitung, in welchem ein erstes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Vorrichtung zum Feststellen der Richtung einer Drehbewegung angeordnet ist,
Fig. 2 einen Aufriss des Mittelstückes gemäss Fig. 1, wobei ein Teil der Seitenwand beseitigt wurde, um das Woltman-Rad zu zeigen,
Fig. 3 ein elektrisches Schema der erfindungsgemässen Vorrichtung,
Fig. 4 ein vereinfachtes elektrisches Prinzipschema, welches dem Schema gemäss Fig. 3 entspricht,
Fig. 5a-5e die Reihenfolge der Verarbeitung und Umwandlung der vom Geber erhaltenen Impulse zur schluss endlichen Differentiation und in bezug auf die Polarität, in Abhängigkeit von der zu überwachenden Richtung der Bewegung,
Fig.

6 ein zweites Ausführungsbeispiel, welches zum Feststellen der Richtung einer translatorischen Bewegung dient.

In Fig. 1 ist mit 1 ein Mittelstück einer Wasserleitung bezeichnet. 8 ist ein Träger eines Gebers, welcher aus einem E-förmigen Magnetkern 5 mit drei Spulen 2, 3, 4 besteht. Dieser Geber wurde vom Innern des Rohres mittels der Araldit-Masse 9 isoliert. Im Rohr des Mittelstückes 1 ist ein Woltman Rad 6 angeordnet, welches mit vier Schaufeln 7 versehen ist. Diese Schaufeln bilden einen Winkel von ungefähr 300 mit der waagrechten Achse des Mittelstückes 1. Das Rad 6 muss mindestens eine Schaufel 7 aufweisen. Der Luftspalt zwischen den Schaufeln 7 und den Polschenkeln des Kernes 5 darf nicht grö sser als ungefähr 3 mm sein.

Die Spule 2 bildet die Primärwicklung, und die Spulen 3, 4 bilden die Sekundärwicklung des Transformators 11 gemäss Fig. 3. Die Primärwicklung 2 dieses Transformators wird von einem Oszillator 10 gespeist. Die Sekundärwicklung 3, 4 ist über einen Gleichrichter 14, einen Verstärker 15 und einen Begrenzer 16 mit einem Differentiationsglied 17 verbunden. Die Anzeigegeräte 18, 19 geben die Richtung der Bewegung an.

In Fig. 4 sind die Sekundärwicklungen 3, 4 des Transformators 11 über die Gleichrichter Gll, G12 mit einem regulierbaren Widerstand Rh verbunden, mit welchem ein Kondensator C parallel geschaltet ist. Der Widerstand Rh und der Kondensator C bilr den ein RC-Glied. Wenn die magnetischen Flüsse zwischen dem linken Polschenkel und dem mittleren Polschenkel sowie zwischen dem rechten Polschenkel und dem mittleren Polschenkel ungestört sind, ist die Spannung an den Klemmen a, b gleich Null. Sobald diese magnetischen Flüsse gestört werden, entsteht eine Spannung zwischen den Klemmen a, b. Wird der Magnetfluss zwischen dem linken und dem mittleren Polschenkel des Kernes 5 zuerst gestört, dann wird z.

B. die Spannung U3 > U4, SO dass das Potential der Klemme a höher als das Potential der Klemme b ist. Wird dagegen der Magnetfluss zwischen dem rechten und dem mittleren Polschenkel des Kernes 5 zuerst gestört, dann wird z. B. U3 > U4, so dass das Potential der Klemme niedriger als das Potential der Klemme b ist.

Bei Vorwärtsbewegung einer Flüssigkeit im Mittelstück 1 dreht sich das Woltman-Rad 6 im Uhrzeigersinn, und die am Ausgang des Gleichrichters 14 vorhandenen Impulse (L) sind von links nach rechts in Fig. 5a dargestellt. Diese Impulse werden durch die Störung der Symmetrie der magnetischen Kraftlinien zwischen den Polen des E-Kernes 2 erzeugt, wobei zuerst die Kraftlinien zwischen dem linken Polschenkel und dem mittleren Polschenkel des E-Kernes 2 gestört werden. Am Ausgang M des Begrenzers 16 nehmen die Impulse die in Fig. Sb dargestellte Form an, und sie werden dann im Differentiationsglied 17 differenziert, so dass am Ausgang P dieses Differentiationsgliedes die Reihenfolge der differenzierten Impulse in bezug auf ihre Polarität die folgende ist: +-+ +-+ +-+ +-+ +-+
Diese Reihenfolge der differentierten Impulse, welche in Fig.

Sc dargestellt ist, wird durch das Anzeigegerät 18 ermittelt.

Bei Rückwärtsbewegung einer Flüssigkeit im Mittelstück 1 dreht sich das Woltman-Rad 6 gegen den Uhrzeigersinn, und die am Ausgang des Gleichrichters 14 vorhandenen Impulse (L) sind von rechts nach links in Fig. 5a dargestellt. Diese Impulse werden durch die Störung der Symmetrie der magnetischen Kraftlinien zwischen den Polen des E-Kernes erzeugt, wobei zuerst die Kraftlinien zwischen dem rechten Polschenkel und dem mittleren Polschenkel des E-Kernes 2 gestört werden. Am Ausgang M des Begrenzers 16 nehmen die Impulse die in Fig.

Sd dargestellte Form an, und sie werden dann im Differentiationsglied 17 differenziert, so dass am Ausgang P dieses Differentiationsgliedes die Reihenfolge der differenzierten Impulse in bezug auf ihre Polarität die folgende ist: - + -- + -- + -- + -- + -
Diese Reihenfolge der differenzierten Impulse, welche in Fig. 2 dargestellt ist, wird durch das Anzeigegerät 19 ermittelt. Die Reihenfolge der differenzierten Impulse ermöglicht es somit, die Richtung der Bewegung festzustellen.

In Fig. 6 ist eine erfindungsgemässe Vorrichtung zum Feststellen der Richtung einer translatorischen Bewegung dargestellt. Die in den Fig. 1 und 6 sich entsprechenden Elemente haben gleiche Bezugszeichen. Mit 20 ist ein Körper bezeichnet, der eine translatorische Bewegung ausführt, deren Richtung festgestellt werden soll. 23 ist ein Träger eines Gebers, welcher gleich wie intFig. 1 aus einem E-förmigen Magnetkern 5 und drei Spulen 2, 3, 4 besteht.

Dieser Geber ist mittels der Aralditmasse 9 isoliert.

Auf dem Körper 20 sind mehrere Blechlappen 21 befestigt, welche die gleiche Aufgabe wie die Schaufeln des Woltman-Rades erfüllen. Die Wirkungsweise der Vorrichtung gemäss Fig. 6 ist der Wirkungsweise der Vorrichtung gemäss Fig. 1 ähnlich.

Claims

PATENTANSPRUCH Vorrichtung zum Feststellen der Richtung einer Bewegung, gekennzeichnet durch einen elektromagnetischen Geber, welcher mindestens zwei symmetrische, magnetische Felder erzeugt, Mittel zur Störung dieser magnetischen Felder in Abhängigkeit von der Richtung der genannten Bewegung, um sinusförmige Impulse zu erzeugen, wobei die Reihenfolge der positiven und der negativen Halbwellen der genannten Impulse von der Richtung der Bewegung abhängig ist.

UNTERANSPRÜCHE 1. Vorrichtung nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der Geber ein Transformator ist.

2. Vorrichtung nach Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Transformator einen E-förmigen Kern aufweist, auf welchem eine Primärwicklung und zwei gleiche Sekundärwicklungen angeordnet sind.

3. Vorrichtung nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel zur Störung der genannten magnetischen Felder aus einem Woltman Rad bestehen.

4. Vorrichtung nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel zur Störung der genannten magnetischen Felder aus Blechlappen bestehen, welche auf einem eine translatorische Bewegung ausführenden Körper angeordnet sind.

5. Vorrichtung nach Patentanspruch, gekennzeichnet durch Mittel zur Begrenzung und zur Differentiation der genannten sinusförmigen Impulse.