DD244206A1

DD244206A1 - OPTOELECTRONIC GEAR ASSEMBLY WITH TURNING PLATE

Info

Publication number: DD244206A1
Application number: DD28394085A
Authority: DD
Inventors: Klaus Loeffler; Klaus Matthees; Peter Templin
Original assignee: Barkas Werke Veb
Priority date: 1985-12-07
Filing date: 1985-12-07
Publication date: 1987-03-25

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Geberanordnung der vorgenannten Art, bei der eine drehende topffoermige Geberscheibe mit Impulsmarken zwischen einem U-foermigen Traeger mit Leuchtdioden und Fotoelementen angeordnet ist. Es sollen verbesserte mechanische Eigenschaften bei einfacher Herstellung sowie ein Selbstreinigungseffekt erzielt werden. Dies wird erreicht durch eine topffoermige Geberscheibe mit mindestens einer geschlossenen Ringkontur und Impulsmarkenbahnen, die durch Folgen von Fensterschlitzen und Aussparungen gebildet werden. Dabei ist der Traeger mit den optoelektronischen Bauelementen mit seinen Stegen nahe an die Innen- und Aussenkontur der Geberscheibe heranreichend ausgefuehrt. Die Geberanordnung ist u. a. in einer Umgebung anwendbar, die staubbelastet sein kann. Fig. 1The invention relates to a donor arrangement of the aforementioned type, in which a rotating cup-shaped donor disc with pulse marks between a U-shaped carrier with light-emitting diodes and photoelements is arranged. It should be achieved improved mechanical properties with ease of manufacture and a self-cleaning effect. This is achieved by a topffoermige encoder disc with at least one closed ring contour and pulse mark tracks, which are formed by sequences of window slots and recesses. In this case, the wearer with the optoelectronic components with his webs close to the inner and outer contour of the donor disc is executed enough. The encoder arrangement is u. a. applicable in an environment that may be dusty. Fig. 1

Description

Field of application of the invention

Die Erfindung betrifft eine optoelektronische Geberanordnung, bei der eine drehende topfförmige Geberscheibe mit Impulsmarken zwischen einem im Gehäuse gelagerten Träger mit U-förmigen Stegen fixierten Leuchtdioden und Fotoelementen eingreifend angeordnet istThe invention relates to an optoelectronic encoder arrangement, in which a rotating cup-shaped encoder disc with pulse marks between a mounted in the housing support with U-shaped webs fixed light-emitting diodes and photoelements is arranged engaging

Diese Ausführung ist vorzugsweise für den Einsatz an Verbrennungsmotoren vorteilhaft. This embodiment is preferably advantageous for use on internal combustion engines.

Characteristic of the previously known technical solutions

Vorbekannt sind optoelektronische Gebersysteme in allen Bereichen der Technik, insbesondere wenn gleichförmig mit geringer Winkelgeschwindigkeit drehende Maschinenelemente hinsichtlich ihrer Winkellage abgetastet werden. Besondere Nachteile ergeben sich aber, wenn die üblichen dünnen scheibenförmigen Impulsscheiben mit engen Impulsmarken bzw. Schlitzabständen in schnell und mit wechselnder Geschwindigkeit drehenden Systemen angewendet werden. Derartige Impulsscheiben sind anfällig gegen Verformungen und Beschädigungen bei der Montage bzw. Demontage, was für die Einhaltung von geringen Toleranzen hinsichtlich des Axialschlages hinderlich ist.Previously known optoelectronic encoder systems in all areas of technology, especially when uniformly rotating at low angular velocity machine elements are scanned with respect to their angular position. Particular disadvantages arise, however, when the usual thin disc-shaped pulse discs are used with tight pulse marks or slot intervals in fast and with varying speed rotating systems. Such pulse discs are susceptible to deformation and damage during assembly or disassembly, which is a hindrance to the compliance of small tolerances with respect to the axial impact.

Vorbekannt ist durch die DE-OS 1811020 eine Vorrichtung zum Steuern der Einspritzdauer, die eine topfförmige, transparente, mit undurchlässigen Impulsmarken versehene Geberscheibe aufweist, wobei ein axial verstellbarer Träger mit U-förmigen Stegen für die optoelektronischen Bauelemente, Leuchtdiode und Fotoelement, zugeordnet ist. Die topfförmige Geberscheibe trägt ein Kennfeld für die zuzuführende Kraftstoffmenge in Abhängigkeit von der Laststellung. Dabei läuft sie mit einer der Motordrehzahl proportionalen Drehzahl um. Diese Art der Kennfeldnachbildung konnte sich nicht durchsetzen. Die Anwendung einer transparenten Geberscheibe fordert wegen des fehlenden Selbstreinigungseffektes eine staub-und ölnebelfreie Kapselung der Geberanordnung.Previously known from DE-OS 1811020 a device for controlling the injection duration, which has a cup-shaped, transparent, provided with impermeable impulse marks encoder disc, wherein an axially adjustable support with U-shaped webs for the optoelectronic components, light emitting diode and photoelement, is assigned. The cup-shaped encoder disc carries a map for the amount of fuel to be supplied as a function of the load position. In this case, it runs at a speed proportional to the engine speed. This type of map simulation could not prevail. The application of a transparent donor disc requires due to the lack of self-cleaning effect dust and oil mist-free encapsulation of the encoder assembly.

Dies erfordert besonderen Bauraum und konstruktive Aufwendungen und ist deshalb nachteilig.This requires special space and design expenses and is therefore disadvantageous.

Aus den vorgenannten Gründen und den optisch und elektrisch entstehenden Fehlern innerhalb gleichförmiger Impulsfolgen bei stark wechselnden Geschwindigkeiten konnten sich derartige optoelektronische Gebersysteme in Verbrennungsmotoren nicht durchsetzen, obwohl diese Gebersysteme bei Verhinderung von Verschmutzung und Kompensation elektrischer Alterungserscheinungen für das genannte Einsatzgebiet vom Prinzip her vorteilhaft wären.For the above-mentioned reasons and the optical and electrical errors within uniform pulse sequences at rapidly changing speeds, such optoelectronic encoder systems could not prevail in internal combustion engines, although these donor systems would be advantageous in principle for the aforementioned application in preventing pollution and compensation of electrical aging phenomena.

Object of the invention

Es soll eine optoelektronische Geberanordnung mit verbesserten mechanischen Eigenschaften bei einfacher Herstellbarkeit sowie Montage-und Demontagemöglichkeit erzielt werden.It is an optoelectronic encoder assembly with improved mechanical properties with ease of manufacture and assembly and disassembly possibility can be achieved.

Explanation of the essence of the invention

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die vorgenannte Geberanordnung einfacher herstellbar, mechanisch stabil, sich selbst reinigend und gut justierbar zu gestalten.The invention is based on the object, the aforementioned encoder arrangement easier to manufacture, mechanically stable, self-cleaning and easy to adjust.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß die topfförmige Geberscheibe mit mindestens einer geschlossenen Ringkontur und einer oder mehreren Impulsmarkenbahnen, gebildet durch an sich bekannte Fensterschlitze und Aussparungen, ausgeführt und derTräger mit den optoelektronischen Bauelementen in einem an sich bekannten,.umschließenden Gehäuse zur Geberscheibe gehalten ist und daß die Geberscheibe aus Leichtmetall-Druckguß oder als Plastspritzteil hergestellt ist. Die topfförmige Geberscheibe ist auch bei hoher Dichte der Impulsmarken, d.h. Schlitze, besonders mechanisch stabil, einfach und präzis herstellbar. According to the invention, the object is achieved in that the cup-shaped encoder disc with at least one closed ring contour and one or more pulse train tracks formed by known window slots and recesses, executed and held the carrier with the optoelectronic devices in a per se known, enclosing housing to the encoder disc is and that the encoder disc is made of light metal die-cast or as Plastspritzteil. The cup-shaped donor disk is also at high density of pulse marks, i. Slits, especially mechanically stable, easy and precise to produce.

Die erfindungsgemäße Zuordnung des Trägers für die optoelektronischen Bauelemente zur Geberscheibe gewährleistet eine einfache Einstellbarkeit des Systems zu den Trägerorganen der Trägerscheibe und ist in der Lage, axiale Toleranzen des Sitzes der Geberscheibe auszugleichen.The inventive assignment of the carrier for the optoelectronic components to the encoder disc ensures easy adjustability of the system to the carrier organs of the carrier disc and is able to compensate for axial tolerances of the seat of the encoder disc.

Eine Selbstreinigung der Geberanordnung wird dadurch erzielt, daß die Stege des Trägers nahe an die Innen- und Außen kontur der Ringkontur der Geberscheibe heranreichend ausgeführt sind. Es stellt sich ein Ventilatoreffekt ein, der sowohl die Schlitze der Impulsmarken in der Geberscheibe als auch die optoelektronischen Bauelemente freihält. Damit ist z. B. eine direkte Anordnung der Geberscheibe auf der Schwungscheibe im Kupplungsgehäuse eines Verbrennungsmotors möglich.A self-cleaning of the encoder assembly is achieved in that the webs of the carrier are carried out close enough to the inner and outer contour of the ring contour of the donor disk. It sets a fan effect, which keeps both the slots of the pulse marks in the encoder disk and the optoelectronic devices. This is z. B. a direct arrangement of the encoder disc on the flywheel in the clutch housing of an internal combustion engine possible.

Vorteilhaft ist die Geberscheibe aus Leichtmetall-Druckguß oder als Plastspritzteil herstellbar.Advantageously, the encoder disc made of light metal die-cast or as Plastspritzteil produced.

Die topfförmige Geberscheibe bewahrt auch ihre Stabilität, wenn für die Herstellung vorteilhaft die Schlitze der Impulsmarkenbahn mit der höchsten Impulsmarkendichte den Lagersteg durchdringend angeordnet sind.The cup-shaped encoder disc also preserves its stability, if advantageously the slots of the pulse train with the highest pulse density are arranged penetrating the bearing bar for the production.

Eine besondere Wartungfreundlichkeit der optoelektronischen Baueinheit ist dadurch gewährleistet, daß die Leiterplatten für die Leuchtdioden bzw. Fotoelemente in die Stege der Träger einschiebbar sind.A special ease of maintenance of the optoelectronic assembly is ensured by the fact that the circuit boards for the LEDs or photo elements are inserted into the webs of the carrier.

embodiment

Anhand einer Zeichnung wird nachfolgend ein Ausführungsbeispiel der Erfindung erläutert. Es zeigt:Reference to a drawing, an embodiment of the invention will be explained below. It shows:

Fig. 1 eine erfindungsgemäße Geberanordnung, angeordnet im Schwungscheiben- bzw. Kupplungsgehäuse eines Verbrennungsmotors, in Schnittdarstellung,1 shows an encoder arrangement according to the invention, arranged in the flywheel or clutch housing of an internal combustion engine, in a sectional view,

Fig. 2 eine Ansicht auf den Träger für die optoelektronischen Bauelemente in seinem Einbauzustand im Kupplungsgehäuse, Fig. 3 eine perspektivische Teilansicht der Geberscheibe.Fig. 2 is a view of the carrier for the optoelectronic devices in its installed state in the clutch housing, Fig. 3 is a partial perspective view of the encoder disc.

In Fig. 1 ist die erfindungsgemäße Geberanordnung, gebildet aus der Geberscheibe 1 und dem Träger 3 für die optoelektronischen Bauelemente—Leuchtdioden 51 und Fotoelemente 52—im Gehäuse4für eine Schwungscheibe 2 und eine nicht dargestellte Kupplung eingebaut gezeigt. Die topfförmige Geberscheibe 1 mit ihrem Lagersteg 13 ist an der Schwungscheibe 2 eines Verbrennungsmotors winkelgerecht zu dessen Kurbelwelle lagefixiert befestigt und läuft mit dieser um. Ein Steg 31 des Trägers 3 reicht innen in die topfförmige Kontur der Geberscheibe 1 hinein, während der weitere Steg 31 über die Außenkontur des topfförmigen Teiles der Geberscheibe 1 hinwegreicht. Die Stege 31 erstrecken sich dabei jeweils nahe an der Innen-und Außenkontur, so daß sich durch die Fensterschlitze 12 und die Aussparungen 16 der Geberscheibe 1 ein Ventilatoreffekt zur ständigen Reinigung der optoelektronischen Bauelemente während des Betriebes ergibt.In Fig. 1, the encoder arrangement according to the invention, formed from the encoder disk 1 and the carrier 3 for the optoelectronic component light-emitting diodes 51 and photo-elements 52-mounted in the housing 4 for a flywheel 2 and a clutch, not shown. The cup-shaped encoder disc 1 with its bearing bar 13 is fixed in position to the flywheel 2 of an internal combustion engine angularly fixed to the crankshaft and runs with this order. A web 31 of the carrier 3 extends inside into the cup-shaped contour of the encoder disk 1, while the further web 31 extends beyond the outer contour of the cup-shaped part of the encoder disk 1. The webs 31 each extend close to the inner and outer contour, so that there is a fan effect for continuous cleaning of the optoelectronic components during operation by the window slots 12 and the recesses 16 of the encoder disk.

In dem Träger 3 mit den Stegen 31 sind die Leiterplatten einschiebbar und durch Einklemmen gehalten. Sie tragen die Leuchtdioden 51 bzw. Fotoelemente 52 für die jeweils versetzt angeordneten Impulsmarkenbahnen 14; 15 auf der GeberscheibeIn the carrier 3 with the webs 31, the circuit boards are inserted and held by clamping. They carry the LEDs 51 and photo elements 52 for each offset pulse train tracks 14; 15 on the encoder disk

1. Durch den vorbeschriebenen Aufbau des Trägers 3 können seine Lichtschranken mit jeweils zugehöriger Leuchtdiode 51 und Fotoelemente 52 justiert werden, ehe ein Einbau in das Gehäuse 4 erfolgt.1. Due to the above-described construction of the support 3, its light barriers can be adjusted with respective associated light emitting diode 51 and photo elements 52, before installation in the housing 4 takes place.

In Fig.2 ist die Einstellbarkeit des Trägers 3 durch Verdrehung im Gehäuse 4 und damit zur Geberscheibe 1 erkennbar. Eine perspektivische Teilansicht der Geberscheibe 1 in Fig. 3 läßt die Anordnung der unterschiedlichen Impulsmarkenbahnen 14; 15 erkennen. Während die Impulsmarkenbahn 14 Impulsmarken mit größerem Drehwinkel erfaßt und diese durch Aussparung 16 gebildet sind, wird die Impulsmarkenbahn 15 mit einer Vielzahl von schmalen Impulsmarken durch Fensterschlitze 12 gebildet.In Figure 2, the adjustability of the carrier 3 by rotation in the housing 4 and thus to the encoder disc 1 can be seen. A partial perspective view of the encoder disk 1 in Figure 3 leaves the arrangement of the different pulse train tracks 14; 15 recognize. While the pulse train track 14 detects pulse marks with a larger rotation angle and these are formed by recess 16, the pulse train track 15 is formed with a plurality of narrow pulse marks through window slots 12.

Zwischen den beiden Impulsmarkenbahnen 14; 15 ist eine geschlossene Ringkontur 11 vorhanden, die eine Stabilität der vielfältig durchbrochenen Geberscheibe 1 gewährleistet.Between the two pulse train tracks 14; 15 is a closed annular contour 11 is provided, which ensures stability of the diverse perforated encoder disc 1.

Die Anwendung von Fensterschlitzen 12 im Übergangsbereich von Lagersteg 13 und der Ringkonturan der topfförmigen Geberscheibe 1 ist sowohl gießtechnisch als auch durch Fräsen vorteilhaft realisierbar.The application of window slots 12 in the transition region of the bearing web 13 and the ring contours of the cup-shaped encoder disk 1 can be realized both by casting and by milling advantageous.

Soweit in dieser Schrift von Fotoelementen gesprochen wird, wurden vorzugsweise Fototransistoren eingesetzt.As far as is spoken in this document of photo elements, preferably phototransistors were used.

Claims

Invention claim:

1. Optoelectronic encoder arrangement, in which a revolving stopper-shaped encoder disc with pulse marks between a mounted in the housing support with U-shaped bars fixed light-emitting diodes and photo elements is arranged engaging, characterized in that the cup-shaped encoder disc (1) with at least one closed ring contour (11) and a or a plurality of pulse train tracks (14; 15) formed by window slots (12) and recesses (16) known per se, and the carrier with the optoelectronic components (51; 52) in a per se known enclosing housing (4) to the encoder disk (1) is held.

2. Optoelectronic encoder arrangement according to item!, Characterized in that the encoder disc (1) is made of light metal die casting or as Plastspritzteil.

3. Optoelectronic encoder arrangement according to item 1, characterized in that the webs (31) of the carrier (3) close to the inner and outer contour of the ring contour of the encoder disc (1) are designed to be sufficient.

4. Optoelectronic encoder arrangement according to item 1, characterized in that the carrier (3) about the axis of the encoder disc (1) is pivotally adjustable.

5. Optoelectronic encoder arrangement according to item 1, characterized in that the window slots (12) of the pulse train track (15) with the highest pulse mark density, the bearing web (13) of the encoder disc (1) are arranged penetrating.

6. Optoelectronic encoder arrangement according to item 1, characterized in that the circuit boards (5) for the light-emitting diodes (51) or photo elements (52) in the webs (31) of the carrier (3) can be inserted.

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