CH510249A

CH510249A - Winkel- und Weggeber zur Erfassung der Grösse von Dreh- oder linearen Bewegungen

Info

Publication number: CH510249A
Application number: CH1938970A
Authority: CH
Inventors: Otto Dipl Ing Doka
Original assignee: Ingbuero Otto Doka
Priority date: 1970-12-29
Filing date: 1970-12-29
Publication date: 1971-07-15

Description


  
 



  Winkel- und Weggeber zur Erfassung der Grösse von Dreh- oder linearen Bewegungen
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Winkelund Weggeber zur Erfassung der Grösse von Dreh- oder linearen Bewegungen, mit einer auf einer nach Massgabe der zu erfassenden Bewegungsgrösse angetriebenen Welle befestigten, in einem Gehäuse drehbar angeordneten Scheibe, die mit entlang ihres Umfanges   gleich-    mässig angeordneten, abwechselnd lichtdurchlässigen und lichtundurchlässigen Feldern versehen ist, und mit mindestens einer im Gehäuse fest angeordneten photoelektrischen Vorrichtung, bestehend aus einer Licht quelle an der einen Seite der Scheibe und einem der Lichtquelle gegenüberliegenden   Photcelement    an der anderen Seite der Scheibe, wobei die photoelektrische Vorrichtung bezüglich der Scheibe so angeordnet ist,

   dass der die genannten Felder aufweisende Abschnitt der Scheibe den von der Lichtquelle auf das Photoelement anfallenden Lichtstrahlbündel durchquert und diesen beim Drehen der Scheibe abwechselnd unterbricht oder durchlässt, wodurch im Photoelement dementsprechend einzelne elektrische Impulse erzeugt werden.



   Der erfindungsgemässe Winkel- und Weggeber ist dadurch gekennzeichnet, dass die Scheibe an ihrem Umfang mit einer Anzahl von in gleichen Abständen voneinander angeordneten Aussparungen versehen ist, welche die genannten lichtdurchlässigen Felder bildet, und dass vor dem Photoelement eine im Gehäuse befestigte Blende angeordnet ist, die mit einer Anzahl von Durchgängen versehen ist, welche derart angeordnet und so bemessen sind, dass sie in einer ersten Stellung der Scheibe mit den Aussparungen derselben fluchten und somit den Durchgang des Lichtstrahlbündels von der Lichtquelle zum Photoelement erlauben, während sie in einer zweiten, um den halben Abstand zwischen benachbarten Aussparungen verschobenen Stellung der Scheibe durch die zwischen benachbarten Aussparungen liegenden,

   die genannten lichtundurchlässigen Felder bildenden Teile der Scheibe vollständig abgedeckt sind und kein Licht zum Photo element durchlassen.



   Nachstehend wird ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes anhand der beiliegenden Zeichnung beschrieben. Es zeigt:
Fig. 1 einen Längsschnitt eines Weggebers zum Messen von linearen Bewegungsgrössen;
Fig. 2 einen Schnitt entlang der Linie   II-II    in Fig 1, und
Fig. 3 eine Vorderansicht des Weggebers von Fig. 1.



   Der in der Zeichnung dargestellte Winkel- und Weggeber weist eine auf einer in einem Gehäuse 1 drehbar gelagerten Antriebswelle 2 befestigte Scheibe 3 auf, die in einer Aussparung 4 im Gehäuse drehbar ist. Die Scheibe 3 ist an ihrem Umfang mit einer Anzahl von in gleichen Abständen voneinander angeordneten Aussparungen versehen, welche die genannten lichtdurchlässigen Felder bildet, und vor dem Photoelement ist eine im Gehäuse befestigte Blende angeordnet, die mit einer Anzahl von Durchgängen versehen ist, welche derart angeordnet und so bemessen sind, dass sie in einer ersten Stellung der Scheibe mit den Aussparungen derselben fluchten und somit den Durchgang des Lichtstrahlbündels von der Lichtquelle zum Photoelement erlauben, während sie in einer zweiten,

   um den halben Abstand zwischen benachbarten Aussparungen verschobenen Stellung der Scheibe durch die zwischen benachbarten Aussparungen liegenden, die genannten lichtundurchlässigen Felder bildenden Teile der Scheibe vollständig abgedeckt sind und kein Licht zum Photoelement durchlassen. Im Gehäuse 1 ist eine photoelktrische Vorrichtung 6, 7 fest eingebaut. Die photoelektrische Vorrichtung besteht aus einer Lichtquelle 6 an der einen Seite der Scheibe 3 und einem der Lichtquelle 6 gegenüberliegenden Photo element 7 an der anderen   Seite der Scheibe 3 und ist bezüglich der Scheibe 3 so angeordnet, dass der die Aussparungen 5 aufweisende Abschnitt der Scheibe 3 den von der Lichtquelle 6 auf das Photo element 7 anfallenden Lichtstrahlbündel durchquert.



   Vor dem Photoelement 7 ist im Gehäuse 1 eine feststehende Lichtblende 8 eingebaut. Die Blende 8 weist die Form eines Kreissegmentes auf, welches konzentrisch zur Scheibe 3 angeordnet ist und dessen Radius demjenigen der Scheibe 3 entspricht. Die Blende ist an ihrem Umfang mit Aussparungen 9 versehen, deren Grösse und Anordnung mit denjenigen der Scheibe 3 identisch ist.

  Durch diese Anordnung wird erreicht, dass die Aussparungen 9 des Segmentes 8 in einer ersten Stellung der Scheibe 3 mit den Aussparungen 5 derselben fluchten und den Durchgang der Lichtstrahlen von der Lichtquelle 6 zum Photoelement 7 erlauben, während sie in einer zweiten, um den halben Abstand zwischen benachbarten Aussparungen verschobenen Stellung der Scheibe 3 durch die zwischen benachbarten Aussparungen liegenden Teile der Scheibe vollständig abgedeckt sind, so dass von der Lichtquelle 6 kein Licht zum Photoelement 7 gelangen kann. Die in der genannten ersten Stellung der Scheibe 3 durch die einzelnen Aussparungen 5 der Scheibe 3 und durch die mit diesen fluchtenden Aussparungen 9 des Segmentes 8 hindurchgehenden Lichtstrahlen können durch dem Photoelement 7 vorgeschaltete optische Linsen 11 zusammengefasst und so zum Photo element 7 geführt werden.



   Im Betrieb wird die Antriebswelle 2 und damit die Scheibe 3 entsprechend der zu erfassenden Bewegungsgrösse verdreht. Dabei wird der Lichtstrahlbündel zwischen der Lichtquelle und dem Photo element entsprechend der jeweiligen oben erwähnten Stellungen der Scheibe 3 bezüglich des Segmentes 8 abwechselnd durchgelassen oder unterbrechen. Dadurch werden im Photoelement nacheinander einzelne elektrische Impulse erzeugt, die auf bekannte Weise verstärkt und rechteckig geformt zu einem elektronischen Zähler geleitet werden. Aus der Anzahl der Impulse kann die Grösse der gemessenen Bewegung bestimmt werden.



   Der Antrieb der Welle 2 und damit der Scheibe 3 erfolgt über ein auf der freien Ende der Welle angeordnetes Reibrad 12, welches durch einen Rundstab 13, der entsprechend der zu messenden linearen Bewegung in Längsrichtung verschoben wird, angetrieben wird.



  Der Rundstab 13 ist zwischen dem Reibrad 12 und zwei Lenkrollen 14 geführt. Die Lenkrollen 14 sind jeweils an einem im Gehäuse 1 befestigten Zapfen 15 exzentrisch gelagert, so dass der Anpressdruck zwischen Rundstab 13 und Reibrad 12 zwecks Erzielung eines rutschfreien Antrieb es durch Verstellen der Lenkrollen 14 eingestellt werden kann.



   Um die Drehrichtung der Scheibe 3 und damit die Richtung der zu messenden Bewegung zu erkennen, ist im Gehäuse eine zweite Abtasteinheit eingebaut, die gleich wie die oben beschriebene erste Abtasteinheit ausgebildet ist, d. h. ebenfalls eine Lichtquelle 6a und ein Photoelement 7a mit vorgeschalteter Blende 8a aufweist. Diese zweite Abtasteinheit gibt bezüglich der von der ersten Abtasteinheit erzeugten Impulse um 900 verschobene, je nach Drehrichtung der Scheibe 3 vor- oder nachlaufende Impulse ab. Dies wird auf einfache Weise dadurch erreicht, dass die Blende 8a der zweiten Abtasteinheit bezüglich der Blende 8 der ersten Abtasteinheit um den halben Abstand zwischen benachbarten Aussparungen verschoben angeordnet ist.

 

   Durch die Erhöhung der Anzahl der Abtasteinheitpaare kann die Anzahl der pro Scheibenumdrehung erzeugten Impulse vergrössert und dadurch die Genauigkeit der Messung erhöht werden. Beim vorliegenden Beispiel sind drei Abtasteinheitpaare entlang dem Scheibenumfang angeordnet.



   Der oben beschriebene Geber kann auch als Winkelgeber verwendet werden, wobei lediglich der Antrieb der Welle 2 geändert werden muss.

Claims

PATENTANSPRUCH

Winkel- und Weggeber zur Erfassung der Grösse von Dreh- oder linearen Bewegungen, mit einer auf einer nach Massgabe der zu erfassenden Bewegungsgrösse angetriebenen Welle befestigten, in einem Gehäuse drehbar angeordneten Scheibe, die mit entlang ihres Umfanges gleichmässig angeordneten, abwechselnd lichtdurchlässigen und lichtundurchlässigen Feldern versehen ist, und mit mindestens einer im Gehäuse fest angeordneten photo elektrischen Vorrichtung, bestehend aus einer Lichtquelle an der einen Seite der Scheibe und einem der Lichtquelle gegenüberliegenden Photoelement an der anderen Seite der Scheibe, wobei die photo elektrische Vorrichtung bezüglich der Scheibe so angeordnet ist,

dass der die genannten Felder aufweisende Abschnitt der Scheibe das von der Lichtquelle auf das Photoelement fallende Lichtstrahlbündel durchquert und dieses beim Drehen der Scheibe abwechselnd unterbricht oder durchlässt, wodurch im Photoelement dementsprechend einzelne elektrische Impulse erzeugt werden, dadurch gekennzeichnet, dass die Scheibe an ihrem Umfang mit einer Anzahl von in gleichen Abständen voneinander angeordneten Aussparungen versehen ist, welche die genannten lichtdurchlässigen Felder bildet, und dass vor dem Photoelement eine im Gehäuse befestigte Blende angeordnet ist, die mit einer Anzahl von Durchgängen versehen ist, welche derart angeordnet und so bemessen sind, dass sie in einer ersten Stellung der Scheibe mit den Aussparungen derselben fluchten und somit den Durchgang des Lichtstrahlbündels von der Lichtquelle zum Photoelement erlauben,

während sie in einer zweiten, um den halben Abstand zwischen benachbarten Aussparungen verschobenen Stellung der Scheibe durch die zwischen benachbarten Aussparungen liegenden, die genannten lichtundurchlässigen Felder bildenden Teile der Scheibe vollständig abgedeckt sind und kein Licht zum Photoelement durchlassen.