DE1004081B - Counter for measuring the number of revolutions of shafts - Google Patents
Counter for measuring the number of revolutions of shaftsInfo
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Description
DEUTSCHESGERMAN
Die Erfindung bezieht sich auf eine Zähleinrichtung zur genauen Erfassung der Umdrehungszahl von Wellen, z. B. Schiffsmaschinenwellen. Umdrehungszähler dieser Art besitzen bekanntlich einen Impulsgeber, der durch die Drehung der Welle gesteuert wird, und einen Empfangszähler, der diese Impulse aufnimmt und anzeigt. Die Impulsgeber werden normalerweise mechanisch, z. B. mit Hilfe eines auf der zu messenden Welle angebrachten Antriebsrades, über eine Rollenkette angetrieben. Um den Verschleiß auf der Geber- und Empfangsseite1, insbesondere bei hohen Drehzahlen, nicht zu groß werden zu lassen, verzichtet man meist auf die genaue Anzeige jeder Umdrehung und benutzt ein Zwischengetriebe, so daß nur ein bestimmtes Vielfaches der Drehbewegung einen Zählimpuls auslöst. Ohne Zwischengetriebe zu arbeiten, ist oft aus Gründen des hohen Verschleißes, insbesondere auf der Empfängerseite, nicht möglich. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Zähleinrichtung mit Fernanzeige der Drehzahl von Wellen anzugeben, bei der sowohl durch die Art und Ausbildung des Impulsgebers als auch des Impulsempfängers trotz Dauerbetrieb jede einzelne Umdrehung der Welle gezählt wird, ohne daß dabei die Lebensdauer der Anlage gegenüber Umdrehungszähleinrichtungen mit Zwischengetriebe geringer ist. Bei den bekannten Zähleinrichtungen wird vielfach statt eines mechanischen Impulsgebers ein solcher mit magnetischer Auslösung verwendet. Ein auf der zu messenden Welle befindlicher Dauermagnet steuert dabei unter Vermeidung jeglicher Berührung den das Zählwerk betätigenden Impulskontakt. Abhängig davon, ob die Zählung einer Halbdrehung oder Volldrehung gefordert wird, ist der den Impulskontakt tragende Anker entweder aus Weicheisen oder polarisiert. Immer werden jedoch vom Impulskontakt Steuerstromstöße gleicher Stromrichtung an das Zählsystem gegeben. Als Zählsystem werden meist sogenannte Stoßzahnzähler verwendet, die auf Stromstöße gleicher Richtung ansprechen.The invention relates to a counting device for the precise detection of the number of revolutions of shafts, e.g. B. Ship engine shafts. Revolution counters of this type are known to have a pulse generator which is controlled by the rotation of the shaft, and a reception counter which receives and displays these pulses. The pulse generators are usually mechanical, e.g. B. with the help of a drive wheel mounted on the shaft to be measured, driven via a roller chain. In order not to let the wear on the transmitter and receiver side 1 become too great, especially at high speeds, the exact display of each rotation is usually dispensed with and an intermediate gear is used so that only a certain multiple of the rotary movement triggers a counting pulse. Working without an intermediate gear is often not possible for reasons of high wear, especially on the receiver side. The invention is based on the object of specifying a counter with remote display of the speed of shafts, in which, due to the type and design of the pulse generator and the pulse receiver, despite continuous operation, each individual revolution of the shaft is counted without affecting the service life of the system compared to revolution counters with intermediate gear is lower. In the known counting devices, instead of a mechanical pulse generator, one with magnetic triggering is often used. A permanent magnet located on the shaft to be measured controls the impulse contact that actuates the counter while avoiding any contact. Depending on whether the counting of a half turn or a full turn is required, the armature carrying the pulse contact is either made of soft iron or polarized. However, control currents in the same direction of current are always sent to the counting system by the pulse contact. As a counting system, so-called rush-tooth counters are usually used, which respond to current surges in the same direction.
Zur Lösung der Aufgabe, eine Zählanordnung zu schaffen, deren. Lebensdauer gegenüber bekannten Anordnungen um ein Vielfaches größer ist, wird erfindungsgemäß eine Kombination eines Zählimpulsgebers, der aus einem oder mehreren mit der Welle umlaufend verbundenen Dauermagneten in Verbindung mit einem ortsfest angeordneten, die Betriebsspannung durch eine Umschaltvorrichtung laufend umpolenden Magnetschalter besteht, mit einem an sich bekannten Drehankerlaufwerk mit Zähleinrichtung verwendet, das die Impulse wechselnder Richtung aufnimmt.To solve the problem of creating a counting arrangement whose. Lifetime compared to known Arrangements is many times larger, according to the invention a combination of a counting pulse generator, of one or more permanent magnets connected to the shaft in a rotating manner with a stationarily arranged, the operating voltage continuously reversing polarity by a switching device Magnetic switch, used with a known rotating armature drive with counting device, that picks up the impulses of changing direction.
Zweckmäßigerweise erfolgt die Befestigung des Dauermagneten auf der Welle mittels einer die Welle
umschließenden bandartigen Haltevorrichtung. Der Zähleinrichtung für die Messung
der Umdrehungszahl von WellenThe permanent magnet is expediently fastened to the shaft by means of a band-like holding device surrounding the shaft. The counter for the measurement
the number of revolutions of shafts
Anmelder:
Siemens & Halske Aktiengesellschaft,Applicant:
Siemens & Halske Aktiengesellschaft,
Berlin und München,
München 2, Wittelsbacherplatz 4Berlin and Munich,
Munich 2, Wittelsbacherplatz 4
Dipl.-Ing. Herbert Krenzlin, München-Großhadern, ist als Erfinder genannt wordenDipl.-Ing. Herbert Krenzlin, Munich-Großhadern, has been named as the inventor
Dauermagnet kann, dabei entweder als Stab- oder ao Hufeisenmagnet ausgebildet sein. In Weiterbildung der erfindungsgemäßen Einrichtung kann man eine richtungsabhängige Zählung der Umdrehungen mit Hilfe einer vom Magnetschalter zusätzlich gesteuerten Schalteinrichtung vorsehen, wobei nur der bei jeder as Umdrehung zuerst auf den Magnetschalter wirkende Pol des Dauermagneten den dieser Drehrichtung zugeordneten Empfangszähler auslöst.Permanent magnet can be designed either as a bar magnet or ao horseshoe magnet. In further training the device according to the invention can be used to count the revolutions in a direction-dependent manner Provide the aid of a switching device additionally controlled by the magnetic switch, with only the one for each The pole of the permanent magnet that first acts on the magnetic switch is the one assigned to this direction of rotation Receive counter triggers.
Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus nachstehender Beschreibung der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele. Es zeigtFurther features of the invention emerge from the description below in the drawing illustrated embodiments. It shows
F"ig. 1 eine schaubildliche Darstellung einer Einrichtung zur Umdrehungsfernanzeige,FIG. 1 shows a diagrammatic representation of a device for remote rotation display,
Fig. 2 eine Zähleinrichtung ähnlich Fig. 1, wobeiFIG. 2 shows a counting device similar to FIG. 1, wherein
eine Möglichkeit zur Befestigung des Dauermagneten auf einer Welle großen Durchmessers dargestellt ist,a possibility for fastening the permanent magnet on a shaft with a large diameter is shown,
Fig. 3 eine schematische Darstellung einer Anordnung zur richtungsabhängigen Zählung der Umdrehung einer Welle.3 shows a schematic representation of an arrangement for direction-dependent counting of the revolution a wave.
Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 ist der Dauermagnet 1 auf eine nicht naher !»zeichnete Art auf einer Welle 2, deren Umdrehungszahl erfaßt werden soll, befestigt. Im Wirkbereich des Dauermagneten 1 ist ein Doppelmagnetschalter 3 angeordnet, der zur Steuerung des Drehankerlaufwerks 4 dient. Das Drehankerlaufwerk 4 besitzt die Erregerwicklung 4a und den Drehanker 46, der über ein Zwischengetriebe 5 eine mechanische Zähl- und Anzeigevorrichtung 6 einstellt. In der Ruhestellung des Magnetschalters 3 sind die beiden Anker 3" in der gestrichelt gezeichneten Stellung, und die Erregerwicklung 4a des Drehankerlaufwerks 4 ist stromlos. Um zu erreichen, daß der Drehanker 4Ö eine eindeutig festgelegte Lage einnimmt, ist in bekannter Weise für seine Fesselung ein nicht gezeichneter Hilfsdrehmomenterzeuger vor-In the embodiment according to FIG. 1, the permanent magnet 1 is fastened in a manner not shown in detail on a shaft 2, the number of revolutions of which is to be detected. In the effective area of the permanent magnet 1, a double magnet switch 3 is arranged, which is used to control the rotating armature drive 4. The rotating armature drive 4 has the excitation winding 4 a and the rotating armature 4 6 , which sets a mechanical counting and display device 6 via an intermediate gear 5. In the rest position of the magnetic switch 3, the two anchor 3 "in the broken line position, and the field winding 4 a of the rotary armature drive 4 is de-energized. In order to achieve that the rotary armature 4 east occupies a clearly defined position, is in a known manner for its Restraint an auxiliary torque generator (not shown)
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gesehen, der entweder magnetisch oder durch an den Anker angreifende Federn oder Gewichte wirksam ist. Hat der Dauermagniet 1 durch die Drehung der Welle 2 die in Fig. 1 gezeichnete Lage eingenommen, so kommen die beiden. Anker 3a des Magnetschalters 3 in den Wirkbereich des Dauermagneten 1 und legen dieUbertragungsspannung 7 an die Erregerwicklung 4a, wodurch der Drehschritt des Drehankers 4P eingeleitet wird, der nach Abschalten der Spannung 180° beträgt. Das Abschalten erfolgt bei der Weiterdrehung des Dauermagneten 1, wenn, sich der Magnetschalter nicht mehr im Wirkbereich des Dauermagneten befindet. Bei der Weiterdrehung der Welle 1 kommt schließlich der entgegengesetzte Pol des Dauermagneten 1 in die Nähe des Magnetschalters. 3, und die beiden. Anker 3" legen die Spannung 7 entgegengesetzt gepolt an die Erregerspule 4a. Damit erfolgt der nächste' Drehschritt des Drehankers 4P. Auf diese Weise wird jede Halbdrehung der Welle 2 durch auf die Erregerwicklung 4a wirkende Impulse wechselnder Richtung elektrisch übertragen.seen, which is effective either magnetically or by acting on the armature springs or weights. If the permanent magnet rivet 1 has assumed the position shown in FIG. 1 as a result of the rotation of the shaft 2, the two come. Armature 3 a of the magnetic switch 3 in the effective area of the permanent magnet 1 and apply the transmission voltage 7 to the excitation winding 4 a , whereby the rotating step of the rotating armature 4P is initiated, which is 180 ° after the voltage has been switched off. The switch-off takes place when the permanent magnet 1 continues to rotate, if the magnetic switch is no longer in the effective range of the permanent magnet. As the shaft 1 continues to rotate, the opposite pole of the permanent magnet 1 finally comes into the vicinity of the magnetic switch. 3, and the two. Armature 3 "apply the voltage 7 opposite polarity to the excitation coil 4 a. Thus, the next 'rotation step. On takes place of the rotary armature 4P this manner, each half rotation of the shaft 2 is electrically transmitted through the field winding 4 a acting pulses of alternating direction.
Fig. 2 zeigt insbesondere die Anbringung von Dauermagneten, durch eine bandartige Vorrichtung 1°. Der Vorteil einer derartigen, Haltevorrichtung liegt vor allem in der Tatsache begründet, daß die Befestigung auch bei großen Wellen, sehr einfach ist und auch jederzeit ohne bauliche Veränderung an der Welle nachträglich durchgeführt werden kann. Die Halterung kann beispielsweise aus einem federnden Band bestehen, dessen Länge dem jeweiligen Wellendurchmesser angepaßt wird. Statt eines einzigen Dauermagneten, der z. B. als Hufeisenmagnet ausgeführt ist, können auch, wie gezeichnet, zwei versetzt angeordnete Magneten 1 angebracht werden, deren Polung entgegengesetzt ist. Bei einer Volldrehung der Welle 2 legt der Magnetschalter 3 seine beiden Anker 3a, wie bei Fig. 1 erläutert, von seiner Mittelstellung sowohl in die eine als auch in die andere Arbeitslage. Damit erhält die Erregerspule 4° Impulse wechselnder Richtung, wobei der Drehanker 4P bei jedem Impuls eine halbe Umdrehung ausführt.Fig. 2 shows in particular the attachment of permanent magnets, by a band-like device 1 °. The advantage of such a holding device lies primarily in the fact that the fastening is very simple, even with large shafts, and can also be carried out subsequently at any time without structural changes to the shaft. The holder can for example consist of a resilient band, the length of which is adapted to the respective shaft diameter. Instead of a single permanent magnet that z. B. is designed as a horseshoe magnet, two offset magnets 1 can also be attached, as shown, the polarity of which is opposite. When the shaft 2 is fully rotated, the magnetic switch 3 places its two armatures 3 a , as explained in connection with FIG. 1, from its central position to both the one and the other working position. The excitation coil thus receives 4 ° pulses in an alternating direction, the rotating armature 4P executing half a revolution with each pulse.
Wird eine richtungsabhängige Zählung der Umdrehung einer Welle gewünscht, so· sind zweckmäßigerweise zwei Empfangs- bzw. Zählsysteme vorzusehen. Fig. 3 zeigt ein Ausführungsbeispiel, wobei auf der Welle ein Dauermagnet DM in Hufeisenform angebracht ist. Zur Steuerung der Empfangssysteme für Links- bzw. Rechtsdrehung dienen zwei im Abfall verzögerte Hilfsrelais L und R, die beim Ansprechen je ein nicht gezeichnetes Drehankerlaufwerk steuern. In Reihe zum Hilfsrelais R liegt ain dem Hilfsrelais L zugeordneter Ruhestromkontakt /, in Reihe zum Hilfsrelais L ein Ruhestromkontakt r. Bei einer angenommenen Drehrichtung der Welle W nach links wird zuerst der Südpol des Dauermagneten DM auf den Magnetschalter MS wirksam und zieht den Anker nach unten, wodurch das L-Relais anspricht und zugleich den /-Kontakt öffnet. Der später zur Wirkung kommende Nordpol des Dauermagneten DM schaltet zwar den Anker des Magnetschalters MS nach oben, findet aber, weil das L-Relais erst verzögert abfällt, keinen geschlossenen Stromkreis vor und verhindert damit das Ansprechen des i?-Relais. Das dem i?-Relais zugeordnete Drehankerlaufwerk erhält daher keinen Zählimpuls. Bei Rechtslauf der Welle W wird zuerst der Nordpol des Dauermagneten DM wirksam und läßt nur das i?-Relais ansprechen. Auf diese Weise ist eine drehrichtungsabhängige Zählung der Umdrehungen jederzeit sichergestellt.If a direction-dependent counting of the revolution of a shaft is desired, two receiving or counting systems are expediently provided. 3 shows an embodiment in which a permanent magnet DM in the shape of a horseshoe is attached to the shaft. Two auxiliary relays L and R, delayed in the drop-out, are used to control the receiving systems for left and right rotation. In series with the auxiliary relay R there is a closed-circuit contact / assigned to the auxiliary relay L, and in series with the auxiliary relay L there is a closed-circuit contact r. With an assumed direction of rotation of the shaft W to the left, the south pole of the permanent magnet DM is first effective on the magnetic switch MS and pulls the armature downwards, whereby the L relay responds and at the same time opens the / -contact. The north pole of the permanent magnet DM , which comes into effect later, switches the armature of the magnetic switch MS upwards, but because the L relay only drops out after a delay, it does not find a closed circuit and thus prevents the i? Relay from responding. The rotating armature drive assigned to the i? Relay therefore does not receive a counting pulse. When the shaft W rotates to the right, the north pole of the permanent magnet DM becomes effective first and only allows the i? Relay to respond. This ensures that the number of revolutions is always counted depending on the direction of rotation.
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| DES45848A DE1004081B (en) | 1955-09-30 | 1955-09-30 | Counter for measuring the number of revolutions of shafts |
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Family Applications (1)
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|---|---|
| GB819043A (en) | 1959-08-26 |
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