DD239307A1 - Einrichtung zur erfassung der drehzahl von rotierenden teilen - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Erfassung der Drehzahlen von rotierenden Teilen, insbesondere von rotierenden ferromagnetischen Zahnraedern. Das Ziel der Erfindung besteht darin, diese Einrichtung mit geringem materiellen und kostenguenstigen Aufwand und grosser Funktionssicherheit zu realisieren. Aufgabe der Erfindung ist es, einen relativ grossen Abstand zu dem zu erfassenden ferromagnetischen Teil zu realisieren, so dass ein variabler Einsatz der Einrichtung gewaehrleistet wird. Die Einrichtung besteht aus einer Anordnung von erstem Seitenflussleitstueck und erstem Permanentmagnet, Mittenflussleitstueck und nachfolgendem zweitem Permanentmagnet und zweitem Seitenflussleitstueck. Die Permanentmagnete sind mit ihren Polflaechen so den Flussleitstuecken zugeordnet, dass ungleichnamige Pole am Mittenflussleitstueck anliegen und ein magnetischer Sensor mit Polschuh am Mittenflussleitstueck angeordnet ist. Fig. 2

Description

Hierzu 1 Seite Zeichnungen

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Erfassung der Drehzahl von rotierenden Teilen, insbesondere von rotierenden ferromagnetischen Zahnrädern, beispielsweise zur Drehzahlüberwachung von Anlaßmotoren von Brennkraftmaschinen.

Charakterstik der bekannten technischen Lösungen

Zur Erfassung sich ändernder magnetischer Widerstände gibt es bereits Lösungen, die als Sensor Hallelemente verwenden. Beispielsweise beschreibt die DE-OS 2814606 eine Einrichtung zur Erzeugung eines drehzahlabhängigen Signales mit einerr umlaufenden Zahnrad, dem eine Sensoranordnung mit einem Hallelement, ein Permanentmagnet und ein Flußleitstück zugeordnet sind. Diese Bauelemente bilden eine U-förmige Anordnung, deren einer Schenkel einem ersten Zahn und deren zweiter Schenkel einem zweiten Zahn des Zahnrades gegenüber stehen.

Durch die U-förmige Ausgestaltung der Sensoranordnung mit einem praktisch geschlossenen magnetischen System erhält m große Induktionsänderungen bei relativ kleinem Magnetvolumen, Störfeldunempfindlichkeit und relativ geringer Baugröße. Diese Anordnung wird zur Drehzahlerfassung von rotierenden, aus ferromagnetischem Material bestehenden Zahnrädern angewendet.

Die Nachteile der bekannten technischen Lösungen bestehen darin, daß als Magnetmaterial vorzugsweise hochwertige selte Erden eingesetzt werden und daß der geringe Luftspalt zwischen der Meßeinrichtung und dem Meßobjekt eine sehr genaue ur damit aufwendige Justage erfordert. Dadurch sind die Einsatzmöglichkeiten begrenzt.

Ziel der Erfindung

Das Ziel der Erfindung besteht darin, eine Einrichtung zur Erfassung der Drehzahl von rotierenden Teilen mit geringem materiellen und kostengünstigen Aufwand und großer Funktionssicherheit zu realisieren.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung zur Erfassung der Drehzahl von rotierenden Teilen zu schaffen, di einen relativ großen Abstand zu dem zu erfassenden ferromagnetischen Teil realisiert, so daß ein variabler Einsatz der Einrichtung gewährleistet wird.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch die Anwendung des Prinzips der Feldumkehr gelöst.

Dabei besteht die Einrichtung aus einer Anordnung von erstem Seitenflußleitstück und erstem Permanentmagnet, Mittenflußleitstück und nachfolgendem zweiten Permanentmagnet und zweitem Seitenflußleitstück. Die Permanentmagnete sind mit ihren Polflächen so den Flußleitstücken zugepaßt, daß ungleichnamige Pole am Mittenflußleitstück anliegen und eir magnetischer Sensor mit Polschuh am Mittenflußleitstück angeordnet ist.

Durch den einfachen und robusten Aufbau ist eine hohe Funktionssicherheit durch ein sicheres Umschalten in die Betriebszustände des Hall-Schaltkreises bei den entsprechenden Zahnstellungen möglich. Es werden keine hohen Anforderungen an die Justage der Einrichtung gestellt, so daß sie vielseitig einsetzbar ist und letztlich erfaßt sie einen große Frequenz- bzw. Drehzahlbereich.

Ausführungsbeispiel

An Hand eines Ausführungsbeispiels wird die Erfindung näher erläutert. Dabei zeigt

Fig. 1: den Aufbau der Einrichtung zur Erfassung der Drehzahl von rotierenden Teilen und Fig.2: die Anordnung der Einrichtung zu einem Zahnrad.

Auf die Darstellung der Anschlüsse des Hall-Schaltkreises wurde dabei verzichtet.

Gemäß Figur 1 ist bei einem ersten Permanentmagneten 2 dessen Nordpolfläche mit einem Seitenflußleitstück 1 und dessen Südpolfläche mit einem Mittenflußleitstück 3 verbunden. Einem zweiten Permanentmagneten 4 ist an der Südpolfläche ein Seitenflußleitstück 5 und an dessen Nordpolfläche ebenfalls das Mittenflußleitstück 3 zugeordnet. Am Mittenflußleitstück 3 ist ein integrierter Hall-Schaltkreis 6, dessen Normale in Flußrichtung zum Mittenflußleitstück liegt, mit dazugehörigem abgewinkeltem Polschuh 12 angeordnet.

In Fig.2 ist ein Zahnrad 7 auf einer Welle 13 befestigt, auf der diese umläuft.

Einem ersten Zahn 8 des Zahnrades 7 steht das Seitenflußleitstück 5 und einem zweiten Zahn 9 steht der Polschuh 12 gegenüber.

Das Seitenflußleitstück 1 steht einer Zahnlücke 11 gegenüber. Der mit Mittenflußleitstück 3 durch den Hall-Schaltkreis 6 fließenden Magnetfluß schließt sich hauptsächlich über den Polschuh 12, den Zähnen 9; 8 zum Seitenflußleitstück 5.

Der Magnetfluß durchsetzt den Hall-Schaltkreis 6 in Richtung Zahn 9 von Nord nach Süd, so daß der Hall-Schaltkreis 6 einen definierten Wert an eine entsprechende Verarbeitungseinheit abgibt.

Durch Drehung des Zahnrades 7 gelangt der Zahn 10 dem Seitenflußleitstück 1 gegenüber. DerZahn 9 steht dabei weiterhin dem Polschuh 12 gegenüber. Das Seitenflußleitstück 5 steht einer Zahnlücke 11 gegenüber.

Der vom Mittenflußleitstück 3 durch den Hall-Schaltkreis 6 fließende Magnetfluß schließt sich hauptsächlich über den Polschuh 12, den Zähnen 9; 10 zum Seitenflußleitstück 1. Der Magnetfluß durchsetzt den Hall-Schaltkreis 6 in Richtung Zahn 9 von Süd nach Nord und damit in entgegengesetzter Richtung zur vorhergehenden Zahnstellung, so daß der Hall-Schaltkreis 6 einen definierten Wert an eine entsprechende Verarbeitungseinheit abgibt.

Claims (2)

1. -1- 239 3(

   Erfindungsanspruch:

   1. Einrichtung zur Erfassung der Drehzahl von rotierenden Teilen mit Permanentmagnet und Hallsensorelement, gekennzeichnet dadurch, daß zwischen einem Seitenflußleitstück (Hund einem Mittenflußleitstück (3) ein Permanentmagr (2) und zwischen dem Mittenflußleitstück (3) und einem weiteren Seitenflußleitstück (5) ein weiterer Permanentmagnet (4 angeordnet ist, wobei die Permanentmagnete (2; 4) mit ihren Polflächen so den Flußleitstücken (1; 3; 5) zugeordnet sind, da ungleichnamige Pole am Mittenflußleitstück (3) anliegen und ein magnetischer Sensor (6), der an eine entsprechende Verarbeitungseinheit angeschlossen ist, mit Polschuh (12) am Mittenflußleitstück (3) angebracht ist.
2. 2. Einrichtung nach Punkt !,gekennzeichnet dadurch, daß der magnetische Sensor (6) ein Hall-Schaltkreis ist.