DE10059923A1

DE10059923A1 - Drehimpulsgeber

Info

Publication number: DE10059923A1
Application number: DE10059923A
Authority: DE
Inventors: Lothar Wilhelmy; Uwe Sawitzki
Original assignee: Baumer Huebner GmbH; Huebner Elektromaschinen GmbH
Current assignee: Baumer Huebner GmbH
Priority date: 2000-11-23
Filing date: 2000-11-23
Publication date: 2002-06-06
Also published as: EP1209446B1; ES2218336T3; EP1209446A1; DE50101970D1; DK1209446T3; ATE264495T1

Abstract

In einem geerdeten metallischen Gehäuse (1) eines Drehimpulsgebers ist in Isolierbuchsen (8, 9) eine Geberwelle (5) gelagert, die eine Inkrementalscheibe (4) trägt. Im Abstand A von der Inkrementalscheibe (4) und der Geberwelle (5) sind im Gehäuse (1) außerdem ein Abtastkopf (2) und eine nachgeschaltete Elektronik (3) untergebracht. Um Beschädigungen des Drehimpulsgebers infolge von Blitzeinwirkungen zu unterbinden, ist das Gehäuse mit einem Blitzschutzkonduktor (11) versehen, der Blitzeinschläge aufgrund eines Abstandes a zur Geberwelle, der kleiner als der Abstand A ist, an empfindlichen Teilen des Gebers vorbeiführt.

Description

Die Erfindung betrifft einen Drehimpulsgeber mit einem im eingebauten Zustand geerdeten metallischen Gehäuse, das mit in Isolierbuchsen gelagerten Lagern für eine mit der Welle eines Antriebsmotors oder eines Generators drehfest und lei tend verbindbare, eine Inkrementalscheibe tragende Geberwelle versehen ist, und in dem in einem Mindestabstand A von der Inkrementalscheibe und der Welle ein Abtastkopf sowie eine nachgeschaltete Elektronik angeordnet sind.

Drehimpulsgeber der vorstehenden Art sind aus der Zeitschrift KEM 1997, S. 144 bekannt. Sie werden in zunehmendem Maße auch in Windkraftanlagen verwendet und sind dort bei Blitzein schlägen insbesondere dann gefährdet, wenn sie anders als ein aus der DE 199 10 130 A1 bekannter Drehimpulsgeber schleif ringlos ausgebildet sind. Der Grund für die Gefährdung be steht darin, daß es unter Blitzeinwirkung zu Überschlägen zwischen der mit der Generatorwelle starr und elektrisch lei tend verbundenen Geberwelle und den im gemäß den VDE-Vor schriften geerdeten Gehäuse untergebrachten meßtechnischen und elektronischen Bauteilen kommen kann, die zur Zerstörung der Elektronik des Gebers führen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Drehimpulsge ber der in Betracht gezogenen Gattung so auszubilden, daß er nicht durch Überschläge infolge Blitzeinwirkung beschädigt wird bzw. daß die Gefahr einer Beschädigung deutlich redu ziert wird. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch ge löst, daß das Gehäuse mit mindestens einem Blitzschutzkonduk tor versehen ist, dessen Abstand von der Geberwelle kleiner ist als der Mindestabstand zwischen der metallischen Inkre mentalscheibe und dem Abtastkopf einerseits bzw. zwischen der Geberwelle und der Elektronik andererseits.

Der erfindungsgemäße Drehimpulsgeber bietet den Vorteil, daß er mit einer Soll-Funkenstrecke ausgestattet ist, die Blitz schläge gewissermaßen an den empfindlichen Teilen des Gebers vorbeiführen.

Weitere Einzelheiten und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und der nachstehenden Beschreibung dreier in der beigefügten Zeichnung dargestellter Ausfüh rungsbeispiele. Es zeigen:

Fig. 1 einen ersten Drehimpulsgeber mit einer im Innern seines Gehäuses angeordneten Funkenstrecke;

Fig. 2 den Drehimpulsgeber gemäß Fig. 1 mit einer zu sätzlichen Funkenstrecke und

Fig. 3 einen modifizierten Drehimpulsgeber mit einer außerhalb des Gehäuses angeordneten Funkenstrecke.

In Fig. 1 ist 1 das Gehäuse eines Drehimpulsgebers, in dem u. a. ein Abtastkopf 2 und eine Elektronik 3 zur Verarbeitung der vom Abtastkopf 2 gelieferten Signale angeordnet sind. Zur Signalerzeugung dient eine metallische Inkrementalscheibe 4, die auf der als Hohlwelle ausgebildeten Geberwelle 5 gelagert ist. Die zur Lagerung der Geberwelle 5 im Gehäuse 1 dienenden Wälzlager 6 und 7 ruhen zum Schutz vor induktiven Wellenströ men in isolierenden Kunststoffbuchsen 8 und 9. An die Innen seite der einen Seitenwand 10 des Gehäuses 1 ist eine mit einer zentralen Bohrung versehene Scheibe 11 geschraubt, die einen Ringbund 12 der Geberwelle 5 umschließt. Die Scheibe 11 bildet aufgrund der Tatsache, daß der Abstand a zwischen ihrer konzentrischen Bohrung und der Geberwelle 5 kleiner ist als der Mindestabstand A zwischen der metallischen Inkremen talscheibe 4 und dem Abtastkopf 2 einen Blitzschutzkonduktor, wobei der Mindestabstand A ebenso groß ist wie der Mindestab stand A zwischen der Geberwelle 5 und der Elektronik 3, deren Platine die Geberwelle 5 in der Regel konzentrisch um schließt. Falls es zu einem Überschlag zwischen der Geberwel le 5 und dem geerdeten Gehäuse 1 kommt, findet dieser folg lich zwischen dem Ringbund 12 und der Scheibe 11 statt. Es versteht sich, daß bei Verwendung einer nichtmetallischen Inkrementalscheibe 4 lediglich dem Mindestabstand A zwischen der Elektronik 3 und der Geberwelle 5 Bedeutung zukommt.

Der Drehimpulsgeber gemäß Fig. 2 entspricht weitgehend dem Drehimpulsgeber gemäß Fig. 1, gleichen Teilen sind daher gleiche Bezugszeichen zugeordnet. Der Unterschied gegenüber dem zuvor beschriebenen Geber beschränkt sich darauf, daß an der Außenseite der Stirnwand 13 des Gehäuses 1 zusätzlich ein mit einer sich kegelförmig verjüngenden Spitze 14 versehener Profilstab 15 angeordnet ist, der mit einem zweiten Ringbund 12 eine zusätzliche Funkenstrecke bildet. Aufgrund der spit zen Ausbildung des einen äußeren Blitzschutzkonduktor bilden den Profilstabes 15 ist von einer erhöhten Überschlagswahr scheinlichkeit im Bereich der zusätzlichen Funkenstrecke aus zugehen. Da die gewählte spitze Ausbildung des Endes des Pro filstabes 15 einen Abbrand der Spitze 14 begünstigt, bietet sich die zusätzliche Anbringung des Profilstabes 15 in Fällen an, in denen der Benutzer des Drehimpulsgebers ein Interesse daran hat, anhand eines evtl. Abbrandes der Spitze 14 einen Nachweis für einen Blitzeinschlag zu erhalten.

Während die Drehimpulsgeber gemäß Fig. 1 und 2 mit im Innern bzw. an der Außenseite ihres Gehäuses 1 angeordneten Blitz schutzkonduktoren bzw. Funkenstrecken versehen sind, weist der Drehimpulsgeber gemäß Fig. 3 eine im Innern der als Hohl welle ausgebildeten Geberwelle 5 angeordnete Funkenstrecke auf. Als Blitzschutzkonduktor dient dabei ein Vorsprung 16 eines Gehäusedeckels 17. Auch in diesem Fall ist der Abstand a zwischen dem Vorsprung 16 und der Geberwelle 5 kleiner als der Mindestabstand A zwischen der Inkrementalscheibe 4 und dem Abtastkopf 2 bzw. zwischen der Bohrung 18 der Platine der Elektronik 3 und der Geberwelle 5, so daß ein Überschlag in folge Blitzeinwirkung wiederum gezielt zwischen der Geberwel le 5 und dem Vorsprung 16 erfolgt.

Claims

1. Drehimpulsgeber mit einem im eingebauten Zustand geerdeten metallischen Gehäuse, das mit in Isolierbuchsen gelagerten Lagern für eine mit der Welle eines Antriebsmotors oder eines Generators drehfest und leitend verbindbare, eine Inkremen talscheibe tragende Geberwelle versehen ist, und in dem in einem Mindestabstand A von der Inkrementalscheibe und der Welle ein Abtastkopf sowie eine nachgeschaltete Elektronik angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (1) mit mindestens einem Blitzschutzkonduktor (11; 15; 16) verse hen ist, dessen Abstand (a) von der Geberwelle (5) kleiner ist als der Mindestabstand (A) zwischen der metallischen In krementalscheibe (4) und dem Abtastkopf (2) einerseits bzw. zwischen der Geberwelle (5) und der Elektronik (3) andererseits.

2. Drehimpulsgeber nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Blitzschutzkonduktor als mit dem Gehäuse (1) verbun dene, die Geberwelle (5) umschließende Scheibe (11) ausgebil det ist.

3. Drehimpulsgeber nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn zeichnet, daß die als Hohlwelle ausgebildete Geberwelle (5) an ihrem dem Blitzschutzkonduktor (11, 15) zugewandten Umfang mit mindestens einem Ringbund (12) versehen ist.

4. Drehimpulsgeber nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Blitzschutzkonduktor (15) einen sich zur Geberwelle (5) hin verjüngenden Querschnitt aufweist.

5. Drehimpulsgeber nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Blitzschutzkonduktor von einem Pro filstab (15) mit einem spitzen Ende gebildet wird.

6. Drehimpulsgeber nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Blitzschutzkonduktor (15, 16) von einem lösbar an einer Außenwand des Gehäuses (1) befestigten Bauteil gebildet wird.

7. Drehimpulsgeber nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Blitzschutzkonduktor von einem Gehäusedeckel (17) gebildet wird.

8. Drehimpulsgeber nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Gehäusedeckel (17) mit einem in das Innere der als Hohlwelle ausgebildeten Geberwelle (5) ragenden den Blitz schutzkonduktor bildenden Vorsprung (16) versehen ist.