DE10151096C1 - Shaft rotation counter has radially-magnetized magnet at end of pivoted arm attached to shaft inducing voltage pulses in stationary coils concentric to shaft - Google Patents

Shaft rotation counter has radially-magnetized magnet at end of pivoted arm attached to shaft inducing voltage pulses in stationary coils concentric to shaft

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Abstract

The rotation counter has a radially-magnetized magnet (5) attached to the end of a pivoted arm (4) fitted to the end of a rotary shaft (1) and several stationary coils (16,17,18) positioned around the outside of the shaft at a given distance, with magnetically-conductive radial spokes (9) acting as the coil cores extending between segments (10-15) of a magnetically-conductive ring (8) concentric to the shaft. Voltage pulses are induced in the coils upon passage of the magnet across the gaps (22) between the ring segments.

Description

Die Erfindung betrifft einen Umdrehungszähler mit einem am Ende eines an der Stirn­ seite seiner Welle um begrenzte Beträge schwenkbar gelagerten Armes angeordneten Magneten und mit mehreren im Abstand von der Welle um diese herum angeordneten ortsfesten Spulen.The invention relates to a revolution counter with one at the end of one on the forehead arranged side of his shaft by limited amounts pivoted arm Magnets and with several at a distance from the shaft around it stationary coils.

Ein Umdrehungszähler der vorgenannten Art ist aus der DE 199 60 891 A1 bekannt. Bei dem bekannten Gerät trägt der im Zentrum der Stirnseite der Welle gelagerte Arm an seinem freien Ende einen Permanentmagneten, dessen Magnetisierung parallel zur Längsachse der Welle ausgerichtet ist und der während der Drehung der Welle mehrere auf einem Umkreis zur Welle angeordnete, ebenfalls parallel zur Wellenlängs­ achse magnetisierte, ortsfeste Permanentmagnete wechselnder Polarität passiert, zwi­ schen denen Spulen angeordnet sind. Die Mitnahme des Armes durch die Welle erfolgt über jeweils eine von zwei, einen Winkel zwischen sich einschließenden Anschlagkan­ ten, die eine winkelmäßig begrenzte Schwenkbewegung des Armes gegenüber der Welle zulassen. Nähert sich der Magnet des Armes dabei einem gegensinnig gepolten ortsfesten Magneten, so kommt es zu einem Anziehungseffekt, der den Arm von der ihn mitnehmenden Anschlagkante in Richtung der gegenüberliegenden Anschlagkante in eine Position bewegt, in der die gegensinnigen Pole (z. B. Nord- und Südpol) solange miteinander fluchten, bis die "nacheilende" Anschlagkante wieder gegen den Arm an­ schlägt und den armseitigen Magneten aus dem Anziehungsbereich des gegensinnigen Magneten über eine Spule zu einem gleichsinnigen ortsfesten Magneten bewegt. So­ bald der armseitige Magnet den ortsfesten, gleichsinnigen Magneten passiert hat, wird er von diesem abgestoßen und schlagartig an einer weiteren Spule vorbei in den Be­ reich eines wiederum gegensinnig gepolten ortsfesten Magneten bewegt. Die schlagar­ tige Bewegung erzeugt in der zweiten Spule eine beträchtliche Induktionsspannung, die eine Gewähr dafür bietet, dass auch bei langsamer Drehgeschwindigkeit der Welle eine zur Erzielung einwandfreier Messergebnisse ausreichende Mindestspannung induziert wird.A revolution counter of the aforementioned type is known from DE 199 60 891 A1. In the known device carries the arm mounted in the center of the front of the shaft at its free end a permanent magnet, the magnetization of which is parallel to Longitudinal axis of the shaft is aligned and during the rotation of the shaft  several arranged in a radius around the wave, also parallel to the wave length axis magnetized, stationary permanent magnets of changing polarity happens, between which coils are arranged. The arm is carried along by the shaft over each of two, an angle between them anchoring Kankan ten, the angularly limited pivoting movement of the arm with respect to the Allow shaft. If the magnet of the arm approaches an opposite polarity stationary magnets, so there is an attraction effect that the arm of the him driving stop edge in the direction of the opposite stop edge in moved a position in which the opposite poles (e.g. north and south poles) align with each other until the "trailing" stop edge touches the arm again beats and the arm-side magnet from the area of attraction of the opposite Magnets moved over a coil to a fixed magnet in the same direction. so as soon as the arm-side magnet has passed the stationary, co-directional magnet he pushed away from it and suddenly passed another coil in the loading of a magnet that is in turn polarized in opposite directions. The schlagar movement creates a considerable induction voltage in the second coil provides a guarantee that even at a slow rotational speed of the shaft Sufficient minimum voltage induced to achieve flawless measurement results becomes.

Bei dem Drehgeber der DE 43 42 069 A1 ebenfalls ein Arm von einer Antriebswelle drehend angetrieben, wobei auf dem Arm drehfest ein Permanentmagnet angeordnet ist. Diesem drehbar angetriebenen Permanentmagneten liegen mindestens zwei, wie­ derum auf Wellen drehbar ausgebildete Permanentmagnete gegenüber, an denen sich der erstgenannte, auf dem Arm befindliche Permanentmagnet vorbei bewegt.In the encoder of DE 43 42 069 A1 also an arm from a drive shaft driven in rotation, with a permanent magnet arranged on the arm in a rotationally fixed manner is. This rotatably driven permanent magnet is at least two, like the opposite permanent magnets rotatable on shafts, on which the first-mentioned permanent magnet on the arm moves past.

Läuft nun der innere, drehend angetriebene Permanentmagnet an einem außen liegen­ den, drehbar gelagerten Permanentmagneten, dann kommt es entweder zu einer An­ ziehung oder Abstoßung des jeweils betroffenen drehbar gelagerten Permanent­ magneten.Now runs the inner, rotating permanent magnet on an outside the rotatably mounted permanent magnet, there is either an arrival  Draw or repulsion of the respective rotatably mounted permanent magnet.

Kommt es zu einer Anziehung der sich gegenüberstehenden Permanentmagneten, d. h. liegt beispielsweise ein Nordpol auf dem drehbar angetriebenen Permanentmag­ neten einem gegenüber liegenden Südpol gegenüber, wird in der dahinter liegenden Spule keine der Induktionsspannungen induziert. Kommt es hingegen zu einer Gegen­ überstellung von einem Nordpol des drehbaren Permanentmagneten zu einem Nordpol des drehbar gelagerten, radial auswärts angeordneten Permanentmagneten, dann dreht sich dieser Permanentmagnet aufgrund der herrschenden Abstoßungskraft schlagartig um und induziert so eine Induktionsspannung in der dahinter liegenden In­ duktionsspule.If there is an attraction of the opposing permanent magnets, d. H. For example, there is a north pole on the rotatably driven permanent magnet neten opposite a south pole, is in the one behind Coil does not induce any of the induction voltages. However, if there is a counter Transfer from a north pole of the rotatable permanent magnet to a north pole of the rotatably mounted, radially outwardly arranged permanent magnet, then this permanent magnet rotates due to the prevailing repulsive force suddenly and induces an induction voltage in the In behind induction coil.

Auf diese Weise wird also ein Energiespeicher realisiert, der im Wesentlichen aus drehbar gelagerten Permanentmagneten besteht, wobei diese drehbar gelagerten Per­ manentmagnete je nach ihrer Drehlage und Beschleunigung in der radial auswärts lie­ genden, jeweils zugeordneten Induktionsspule eine Induktionsspannung induziert.In this way, an energy store that essentially consists of is realized rotatably mounted permanent magnet, which rotatably mounted Per Depending on their rotational position and acceleration, magnet magnets lie in the radially outward direction induction coil inducing an induction voltage.

Die bekannten Anordnungen vermögen insofern nicht voll zu befriedigen als der wech­ selnde Kontakt zwischen dem Arm und den Anschlagkanten bei mittleren Drehzahlen zu einer unerwünschten Geräuschentwicklung führt, die sich durch Verwendung geeig­ neter Materialien lediglich dämpfen lässt. Hinzu kommt, dass die Zahl der benötigten Magnete vergleichsweise groß ist und bei Umdrehungszählern mit einer hohlen Welle der Arm durch einen gesondert gelagerten Ring ersetzt werden muss.The known arrangements are not fully satisfactory in that the other Selective contact between the arm and the stop edges at medium speeds leads to an undesirable noise development, which is appropriate when used only dampens materials. Add to that the number of needed Magnets are comparatively large and have rev counter with a hollow shaft the arm must be replaced by a separately mounted ring.

In der US 3,118,075 ist ein Drehimpulsgenerator beschrieben, bei dem eine langsame Drehbewegung über ein Zahnradpaar auf ein Element übertragen wird, dass die Bewe­ gungsenergie in einer Feder speichert. Auf diese Weise ergibt sich eine schlagartige Drehung, die zur Energieerzeugung herangezogen wird.No. 3,118,075 describes a rotary pulse generator in which a slow Rotational motion is transmitted via a pair of gears to an element that the movement energy stored in a spring. In this way, there is a sudden Rotation that is used to generate energy.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Umdrehungszähler zu schaffen, der praktisch geräuschlos arbeitet, der mit einem Magneten auskommt und dessen Aufbau sowohl für Voll- als auch Hohlwellenkonstruktionen geeignet ist. Diese Aufgabe wird bei einem Umdrehungszähler der eingangs beschriebenen Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass magnetisch leitende Stege, von denen mindestens einige die Kerne der Wicklungen der Spulen bilden, einen magnetisch leitenden, die Welle umgebenden Ring mit konzentrisch zu letzterem angeordneten, durch Spalte voneinander getrennten, ebenfalls magnetisch leitenden Ringsegmenten verbinden, dass der Ma­ gnet radial magnetisiert ist und dass durch ihn beim Passieren der Spalte Span­ nungsimpulse in den Wicklungen der Spulen induzierbar sind.The invention has for its object to provide a revolution counter that works practically noiselessly, who gets by with a magnet and its construction is suitable for both solid and hollow shaft constructions. This task is at a revolution counter of the type described in the introduction solved that magnetically conductive lands, at least some of which are the cores of the Windings of the coils form a magnetically conductive one that surrounds the shaft Ring with concentric to the latter, by gaps from each other  separate, also magnetically conductive ring segments connect that the Ma gnet is magnetized radially and that through it when it passes the column chip voltage impulses can be induced in the windings of the coils.

Der erfindungsgemäße Umdrehungszähler arbeitet praktisch geräuschlos. Er kann je nach Bedarf eine Voll- und eine Hohlwelle aufweisen. Zur Erzeugung seiner Span­ nungsimpulse genügt ein einzelner Magnet. Mehr als drei Spulen werden nicht benötigt.The revolution counter according to the invention operates practically noiselessly. He can ever have a solid and a hollow shaft as required. To generate its chip a single magnet is sufficient. No more than three coils needed.

Weitere Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprü­ chen und der nachstehenden Beschreibung zweier Ausführungsformen, deren grund­ sätzlicher Aufbau in den beigefügten Zeichnungen dargestellt ist. Es zeigen:Further features and details of the invention emerge from the subclaims Chen and the following description of two embodiments, the reason additional structure is shown in the accompanying drawings. Show it:

Fig. 1 eine Frontansicht der wesentlichen Teile eines erfindungsgemäßen Umdrehungszählers, Fig. 1 is a front view of the essential parts of a revolution counter according to the invention,

Fig. 2 einen Schnitt längs der Linie II-II in Fig. 1, Fig. 2 shows a section along the line II-II in Fig. 1,

Fig. 3 ein vereinfachtes Schaltbild des Umdrehungszählers gemäß Fig. 1 und 2 und Fig. 3 is a simplified diagram of the revolution counter shown in Fig. 1 and 2 and

Fig. 4 die Frontansicht der wesentlichen Teile eines modifizierten Umdrehungszählers. Fig. 4 is a front view of the essential parts of a modified revolution counter.

In den Fig. 1 und 2 ist 1 eine als Hohlwelle ausgebildete Welle, die mit der Welle, deren Bewegung erfasst werden soll, in bekannter, hier nicht dargestellter Weise ver­ bunden ist.In Figs. 1 and 2, 1 is designed as a hollow shaft, with the shaft whose movement is to be detected, ver in a known not illustrated manner connected is.

Die Welle 1 weist an ihrer Stirnseite eine gegenüber dem Zentrum der Welle 1 versetz­ te Bohrung 2 für einen Stift 3 auf, der eine Schwenkachse für einen Arm 4 bildet. Der Arm 4 besteht aus magnetisch leitfähigem Material und trägt an seinem äußeren Ende einen Magneten 5 mit einer durch einen Doppelpfeil 6 angedeuteten permanenten ra­ dialen Magnetisierung. An der dem Arm 4 diametral gegenüberliegenden Seite der Welle 1 ist diese mit einem Ausgleichsgewicht 7 ausgestattet. Mit einem die Hohlwelle 1 umschließenden Ring 8 sind über magnetisch leitende, einen im Wesentlichen recht­ eckigen Querschnitt aufweisende Stege 9 Ringsegmente 10 bis 15 verbunden, von de­ nen sich die Ringsegmente 10, 12 und 14 über einen größeren Winkelbereich erstrecken als die Ringsegmente 11, 13 und 14, deren Stege 9 Kerne für Wicklungen 16 bis 18 dreier gleichmäßig über den Umfang der Hohlwelle 1 verteilter Spulen bilden.The shaft 1 has on its end face a offset from the center of the shaft 1 te hole 2 for a pin 3 , which forms a pivot axis for an arm 4 . The arm 4 is made of a magnetically conductive material and carries at its outer end a magnet 5 with a permanent ra dialen magnetization indicated by a double arrow 6 . On the arm 4 diametrically opposite side of the shaft 1 , this is equipped with a counterweight 7 . With a ring 8 surrounding the hollow shaft 1, ring segments 10 to 15 are connected via magnetically conductive crosspieces 9 having a substantially rectangular cross section, from which the ring segments 10 , 12 and 14 extend over a larger angular range than the ring segments 11 , 13 and 14 , the webs of which form 9 cores for windings 16 to 18 of three coils distributed uniformly over the circumference of the hollow shaft 1 .

Der Abstand A zwischen der jeweiligen Spule und den Enden des ihr jeweils zugeord­ neten Ringsegmentes sollte möglichst klein, d. h. nicht größer als die maximale Breite B ihrer Wicklungen sein, wie dies in Fig. 1 anhand des Ringsegmentes 11 dargestellt ist. Die an den Unterseiten des Ringes 8 und der Ringsegmente 11, 13 und 15 befestigten Kerne 9 stützen sich, wie in Fig. 2 anhand des mit dem Ringsegment 13 verbundenen Kernes 9 gezeigt, über magnetisch nicht leitende Abstandshalter 19, 20 und nicht dar­ gestellte Befestigungsmittel wie Schrauben oder Nieten an einer konzentrisch unterhalb der Wicklungen 16, 17, 18 angeordneten ringförmigen Leiterplatte 21 ab. Auf die Leiter­ platte 21 können nicht nur Spannungsimpulse der einzelnen Wicklungen übertragen werden, sondern sie kann auch mit einer Auswerteelektronik der in Fig. 3 beschriebe­ nen Art ausgestattet sein.The distance A between the respective coil and the ends of the ring segment assigned to it should be as small as possible, ie not greater than the maximum width B of its windings, as shown in FIG. 1 with the aid of the ring segment 11 . The cores 9 fastened to the undersides of the ring 8 and the ring segments 11 , 13 and 15 are supported, as shown in FIG. 2 by means of the core 9 connected to the ring segment 13 , via magnetically non-conductive spacers 19 , 20 and fastening means not shown such as screws or rivets on an annular circuit board 21 arranged concentrically below the windings 16 , 17 , 18 . On the circuit board 21 not only voltage pulses of the individual windings can be transmitted, but it can also be equipped with evaluation electronics of the type described in FIG. 3.

Wie aus Fig. 2 ersichtlich, haben die Ringsegmente 10 bis 15 eine Höhe H, die min­ destens gleich der Summe aus den Höhen h1 und h2 des Ringes 8 und des Magneten 5 ist.As can be seen from FIG. 2, the ring segments 10 to 15 have a height H which is at least equal to the sum of the heights h 1 and h 2 of the ring 8 and the magnet 5 .

Die jeweils aufeinanderfolgenden Ringsegmente 10 bis 15, von denen man die Seg­ mente 11, 13 und 15 als Wirksegmente und die Segmente 10, 12 und 14 als Hilfsseg­ mente bezeichnen könnte, sind durch jeweils einen Spalt 22 voneinander getrennt, des­ sen Breite im Wesentlichen gleich der Breite des Magneten 5 ist und der für das ein­ wandfreie Funktionieren des Umdrehungszählers bei niedrigen Drehzahlen von aus­ schlaggebender Bedeutung ist, wie sich dies aus der nachstehenden Beschreibung der Wirkungsweise des Umdrehungszählers ergibt.The successive ring segments 10 to 15 , of which one could call segments 11 , 13 and 15 as active segments and segments 10 , 12 and 14 as auxiliary segments, are separated from one another by a gap 22 , whose width is essentially the same is the width of the magnet 5 and which is of crucial importance for the proper functioning of the revolution counter at low speeds, as is evident from the description below of the mode of operation of the revolution counter.

In seiner in Fig. 1 in Vollinien dargestellten Position wird der radial orientierte Magnet 5 vom Ringsegment 10 angezogen.In its position shown in full lines in FIG. 1, the radially oriented magnet 5 is attracted by the ring segment 10 .

Dreht sich die Hohlwelle 1 im Uhrzeigersinn, so behält der Arm 4 diese Position bei, bis er in die Nähe des Spaltes 22 zwischen den Ringsegmenten 10 und 11 kommt. Hier hat der Magnet 5 das Bestreben, am Ringsegment 10 haften zu bleiben, d. h., er führt bei sich weiter drehender Hohlwelle 1 eine Schwenkbewegung entgegen dem Uhrzeiger­ sinn aus, bis er die in Fig. 1 durch den Pfeil 23 angezeigte Position erreicht hat. Am Ende der Schwenkbewegung löst sich der Magnet 5 vom Ringsegment 10, um schlag­ artig in die, durch den Pfeil 24 gekennzeichnete Position überzugehen. Durch die schnelle Schwenkbewegung wird in der Wicklung 16 ein kräftiger Spannungsimpuls er­ zeugt, der ausreicht, um auch bei niedrigen Drehzahlen ein für die elektronische Aus­ wertung ausreichendes Signal zu erhalten. Im Zuge der Auswertung gelangen die in den Wicklungen 16, 17, 18 nacheinander induzierten Spannungen über Dioden 25, 26, 27 zu einer Auswerteelektronik 28. Zusätzlich wird mit den Spannungsimpulsen über die Dioden 29, 30, 31 ein nicht gezeichneter Mikroprozessor der Auswerteelektronik 28 beaufschlagt. Der Mikroprozessor fragt den nichtflüchtig abgespeicherten, d. h. den auch in spannungslosem Zustand festgehaltenen Zählerstand über die Anzahl der be­ reits aufgelaufenen Impulse ab und addiert bei Rechtsdrehung der Hohlwelle 1 und sich im Uhrzeigersinn bewegendem Arm 4 jeweils einen Zählimpuls pro Spannungsimpuls hinzu. Umgekehrt wird der Zählerstand um jeweils einen, einer Drittelumdrehung ent­ sprechenden Schritt herabgesetzt, wenn auf den vorhergehenden Spannungsimpuls ein vom entgegen dem Uhrzeigersinn umlaufenden Arm 4 bzw. Magneten 5 in einer Wicklung erzeugter Spannungsimpuls folgt.If the hollow shaft 1 rotates clockwise, the arm 4 maintains this position until it comes close to the gap 22 between the ring segments 10 and 11 . Here, the magnet 5 has the tendency to stick to the ring segment 10 , ie it performs a pivoting movement counterclockwise when the hollow shaft 1 continues to rotate until it has reached the position indicated by the arrow 23 in FIG. 1. At the end of the pivoting movement, the magnet 5 is released from the ring segment 10 in order to suddenly transition into the position indicated by the arrow 24 . Due to the rapid pivoting movement, a strong voltage pulse is generated in the winding 16 , which is sufficient to obtain a signal sufficient for the electronic evaluation even at low speeds. In the course of the evaluation, the voltages induced one after the other in the windings 16 , 17 , 18 arrive at evaluation electronics 28 via diodes 25 , 26 , 27 . In addition, the voltage pulses via the diodes 29 , 30 , 31 are applied to a microprocessor (not shown) of the evaluation electronics 28 . The microprocessor queries the non-volatile stored, ie the counter reading also in the de-energized state, via the number of pulses already accumulated and adds a counting pulse per voltage pulse when the hollow shaft 1 rotates clockwise and the arm 4 moves clockwise. Conversely, the counter reading is reduced by a step corresponding to a third revolution if the previous voltage pulse is followed by a counterclockwise arm 4 or magnet 5 generated in a winding voltage pulse.

Negative Impulse, die auftreten, wenn der Arm 4 mit seinem Magneten 5 jeweils eines der mit einer Wicklung ausgestatteten Ringsegmente verlässt, werden von den Dioden 25 bis 31 unterdrückt, d. h., es werden nur positive Spannungsimpulse in der Auswer­ teelektronik 28 ausgewertet.Negative pulses that occur when the arm 4 with its magnet 5 each leaves one of the ring segments equipped with a winding are suppressed by the diodes 25 to 31 , ie, only positive voltage pulses in the evaluation electronics 28 are evaluated.

32 ist eine Z-Diode, die die Spannungsimpulse auf einen für die Auswerteelektronik ge­ eigneten Wert begrenzt, sobald die zu erfassenden Drehzahlen auf Werte ansteigen, die Schwenkbewegungen des Armes 4 im Bereich der Spalte 22 nicht nur überflüssig, sondern auch unmöglich machen, weil der Arm 4 infolge der auf ihn einwirkenden Fliehkraft seine in Fig. 1 in Vollinien dargestellte, gestreckte Position beibehält. Wäh­ rend mit steigender Drehzahl die in den Wicklungen 16, 17, 18 induzierten Spannungen zunehmen, nimmt die Zeit, während der sie anfallen, ab, wobei die Spannungs-Zeit-Flä­ che annähernd konstant bleibt.32 is a Zener diode, which limits the voltage pulses to a value suitable for the evaluation electronics, as soon as the speeds to be recorded rise to values, which not only make the pivoting movements of the arm 4 in the area of the column 22 superfluous, but also impossible because of the Arm 4 maintains its extended position shown in full lines in Fig. 1 due to the centrifugal force acting on it. While the voltages induced in the windings 16 , 17 , 18 increase as the speed increases, the time during which they occur decreases, the voltage-time area remaining approximately constant.

Der durch die die Größe der induzierten Spannungen begrenzenden Z-Diode fließende Strom baut bei abklingendem Spannungsimpuls die in der jeweiligen Wicklung gespei­ cherte magnetische Energie ab. Die Spannungsimpulse werden also nicht nur in ihrer Höhe begrenzt, sondern auch in ihrer Breite verlängert, so dass sie auch bei hohen Drehzahlen genügend lange zur Verfügung stehen, um die Auswerteelektronik 28 so lange mit Energie zu versorgen, bis ihr Mikroprozessor den neuen Zählerwert verarbei­ tet und in seinem nichtflüchtigen Speicher abgelegt hat.The current flowing through the size of the induced voltages limiting Z-diode degrades the magnetic energy stored in the respective winding when the voltage pulse decays. The voltage pulses are therefore not only limited in their height, but also extended in their width, so that they are available long enough at high speeds to supply the evaluation electronics 28 with energy until their microprocessor processes the new counter value and stored in its non-volatile memory.

Während die Fig. 1 und 2 eine Lösung zeigen, bei der die Welle 1 als Hohlwelle mit einem vergleichsweise großen Außendurchmesser ausgebildet ist, zeigt die Fig. 4 ei­ ne Ausführungsform mit einer als Vollwelle ausgebildeten Welle 33, deren Durchmes­ ser deutlich kleiner ist und folglich eine kompaktere Bauweise des Umdrehungszählers und einen Verzicht auf wicklungsfreie Ringsegmente 10, 12, 14 ermöglicht. Dabei ist al­ lerdings darauf zu achten, dass der Winkelabstand zwischen den die Ringsegmente 34, 35 und 36 voneinander trennenden Spalten 22 und den auch hier von Stegen 9 gebil­ deten Kernen der Wicklungen 34, 38 und 39 nicht zu groß wird. Auch bei dieser Aus­ führungsform wird beim schlagartigen Positionswechsel des den Magneten 5 tragenden Armes 4 z. B. in der Wicklung 38 ein kräftiger Spannungsimpuls erzeugt. Anders als bei der zuvor beschriebenen Ausführungsform wird aber auch in der Wicklung 39 ein nicht minder kräftiger Spannungsimpuls, jedoch umgekehrter Polarität induziert. Richtet man die Spannungsimpulse mit Hilfe von Brückengleichrichtern mit niedriger Schleusen­ spannung gleich und schaltet man sie anschließend parallel, so lässt sich die Energie für die Spannungsversorgung der Schaltung verdoppeln. Zum Zählen der Span­ nungsimpulse wird jeweils deren positive Flanke ausgewertet, so dass aus der Reihen­ folge der in den Wicklungen 37, 38, 39 auftretenden positiven Spannungen auf die je­ weilige Drehrichtung der Welle 33 geschlossen werden kann.While FIGS. 1 and 2, a solution show, in which the shaft 1 is formed as a hollow shaft having a comparatively large outer diameter, Fig. 4 shows ei ne embodiment having formed as a solid shaft shaft 33 whose diam is ser significantly smaller, and consequently a more compact design of the revolution counter and dispensing with winding-free ring segments 10 , 12 , 14 . However, care must be taken to ensure that the angular distance between the columns 22 separating the ring segments 34 , 35 and 36 from one another and the cores of the windings 34 , 38 and 39 formed by webs 9 does not become too large. Also in this imple mentation form in the sudden change of position of the arm 5 supporting the magnet 4 z. B. generates a strong voltage pulse in the winding 38 . In contrast to the previously described embodiment, a no less powerful voltage pulse, but reversed polarity, is also induced in the winding 39 . If the voltage pulses are rectified with the help of bridge rectifiers with a low lock voltage and then connected in parallel, the energy for the voltage supply to the circuit can be doubled. To count the voltage impulses, their positive edge is evaluated, so that it can be concluded from the sequence of the positive voltages occurring in the windings 37 , 38 , 39 on the respective direction of rotation of the shaft 33 .

Selbstverständlich wäre es auch möglich, jedem der Ringsegmente 34, 35 und 36 je­ weils zwei Spulen zuzuordnen.Of course, it would also be possible to assign two coils to each of the ring segments 34 , 35 and 36 .

Claims (12)

1. Umdrehungszähler mit einem am Ende eines an der Stirnseite seiner Welle um be­ grenzte Beträge schwenkbar gelagerten Armes angeordneten Magneten und mit meh­ reren im Abstand von der Welle um diese herum angeordneten ortsfesten Spulen, da­ durch gekennzeichnet, dass magnetisch leitende Stege (9), von denen mindestens einige die Kerne der Wicklungen (16, 17, 18; 37, 38, 39) der Spulen bilden, einen ma­ gnetisch leitenden, die Welle (1; 33) umgebenden Ring (8) mit konzentrisch zu letzte­ rem angeordneten, durch Spalte (22) voneinander getrennten, ebenfalls magnetisch lei­ tenden Ringsegmenten (10-15; 34-36) verbinden, dass der Magnet (5) radial magne­ tisiert ist und dass durch ihn beim Passieren der Spalte (22) Spannungsimpulse in den Wicklungen (16, 17, 18; 37, 38, 39) der Spulen induzierbar sind.1.Rotation counter with a magnet arranged at the end of an arm pivotably mounted on the end face of its shaft by limited amounts and with a plurality of stationary coils arranged at a distance from the shaft around it, characterized in that magnetically conductive webs ( 9 ), At least some of which form the cores of the windings ( 16 , 17 , 18 ; 37 , 38 , 39 ) of the coils, a magnetically conductive ring ( 8 ) surrounding the shaft ( 1 ; 33 ) with a concentric to the last rem arranged Column ( 22 ) separated from each other, also magnetically conductive ring segments ( 10-15 ; 34-36 ) connect that the magnet ( 5 ) is radially magnetized and that it passes through the column ( 22 ) voltage pulses in the windings ( 16 , 17 , 18 ; 37 , 38 , 39 ) of the coils can be induced. 2. Umdrehungszähler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass jedes Ringsegment (34, 35, 36) über einen den Kern einer Wicklung (37, 38, 39) bildenden Steg (9) mit dem Ring (8) verbunden ist.2. Revolution counter according to claim 1, characterized in that each ring segment ( 34 , 35 , 36 ) is connected to the ring ( 8 ) via a web ( 9 ) forming the core of a winding ( 37 , 38 , 39 ). 3. Umdrehungszähler nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die von je­ weils aufeinanderfolgenden Ringsegmenten (34, 35, 36) zugeordneten Spulen erzeug­ ten Spannungsimpulse gleichgerichtet und parallel geschaltet werden.3. Revolution counter according to claim 2, characterized in that the generated from each successive ring segments ( 34 , 35 , 36 ) associated coils generated th voltage pulses rectified and connected in parallel. 4. Umdrehungszähler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass jedes zweite Ringsegment (11, 13, 15) über einen den Kern einer Wicklung (16, 17, 18) bildenden Steg (9) mit dem Ring (8) verbunden ist.4. Revolution counter according to claim 1, characterized in that each second ring segment ( 11 , 13 , 15 ) is connected to the ring ( 8 ) via a web ( 9 ) forming the core of a winding ( 16 , 17 , 18 ). 5. Umdrehungszähler nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass über den Umfang der Welle (1; 33) drei Spulen gleichmäßig verteilt sind.5. Revolution counter according to one of claims 1 to 4, characterized in that three coils are evenly distributed over the circumference of the shaft ( 1 ; 33 ). 6. Umdrehungszähler nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Länge der Ringsegmente (11, 13, 15), die über Wicklungen (16, 17, 18) tragende Stege (9) mit dem Ring (8) verbunden sind, kleiner ist als die Länge der Ringssegmente (10, 12, 14), die über wicklungsfreie Stege (9) mit dem Ring (8) verbunden sind.6. A revolution counter according to claim 4 or 5, characterized in that the length of the ring segments ( 11 , 13 , 15 ), which are connected to the ring ( 8 ) by means of webs ( 9 ) carrying windings ( 16 , 17 , 18 ), is smaller is the length of the ring segments ( 10 , 12 , 14 ) which are connected to the ring ( 8 ) via non-winding webs ( 9 ). 7. Umdrehungszähler nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand (A) der Spulen von den Enden der ihnen zugeordneten Ringseg­ mente (11, 13, 15) kleiner als die größte Breite (B) ihrer Wicklungen ist. 7. Revolution counter according to one of claims 1 to 6, characterized in that the distance (A) of the coils from the ends of the ring segments assigned to them ( 11 , 13 , 15 ) is smaller than the greatest width (B) of their windings. 8. Umdrehungszähler nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Höhe (H) der Ringsegmente (10-15) mindestens gleich der Summe aus der Höhe (h1) des Ringes (8) und der Höhe (h2) des am freien Ende des magnetisch leiten­ den Armes (4) angeordneten Magneten (5) ist.8. Revolution counter according to one of claims 1 to 7, characterized in that the height (H) of the ring segments ( 10-15 ) is at least equal to the sum of the height (h 1 ) of the ring ( 8 ) and the height (h 2 ) of the magnet ( 5 ) arranged at the free end of the magnetically guide the arm ( 4 ). 9. Umdrehungszähler nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass an einer dem Arm (4) diametral gegenüberliegenden Stelle der Welle (1) ein Aus­ gleichsgewicht (7) angeordnet ist.9. A revolution counter according to one of claims 1 to 8, characterized in that a balance weight ( 7 ) is arranged on an arm ( 4 ) diametrically opposite point of the shaft ( 1 ). 10. Umdrehungszähler nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass seine Welle (1) als Hohlwelle ausgebildet ist.10. Revolution counter according to one of claims 1 to 9, characterized in that its shaft ( 1 ) is designed as a hollow shaft. 11. Umdrehungszähler nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der den Magneten (5) tragende Arm (4) außerhalb des Zentrums der Welle (1; 33) mit der Welle (1; 33) verbunden ist.11. Revolution counter according to one of claims 1 to 10, characterized in that the magnet (5) carrying the arm (4) outside the center of the shaft (1; 33) is connected to the shaft (33 1). 12. Umdrehungszähler nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Breite der Spalte (22) im Wesentlichen gleich der Breite des Magneten (5) ist.12. Revolution counter according to one of claims 1 to 11, characterized in that the width of the column ( 22 ) is substantially equal to the width of the magnet ( 5 ).
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10219303C1 (en) * 2002-04-27 2003-11-06 Huebner Elmasch Ag revolution counter

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105074474B (en) * 2013-02-22 2017-12-29 三菱电机株式会社 Revolution detector
EP3250191B1 (en) 2015-01-29 2024-01-17 Novo Nordisk A/S Tablets comprising glp-1 agonist and enteric coating

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3118075A (en) * 1957-12-23 1964-01-14 Badger Meter Mfg Co Rotary drive electrical counting impulse generator
DE4342069A1 (en) * 1993-12-02 1995-06-08 Mehnert Walter Dr Position detector for machine tool rotation counter
DE19960891A1 (en) * 1999-12-17 2001-06-28 Hengstler Gmbh Rotary encoder used for shaft rotation detection, includes arm of shaft attached with permanent magnet, supported in recess of preset angle in shaft

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS57108674U (en) * 1980-12-22 1982-07-05

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3118075A (en) * 1957-12-23 1964-01-14 Badger Meter Mfg Co Rotary drive electrical counting impulse generator
DE4342069A1 (en) * 1993-12-02 1995-06-08 Mehnert Walter Dr Position detector for machine tool rotation counter
DE19960891A1 (en) * 1999-12-17 2001-06-28 Hengstler Gmbh Rotary encoder used for shaft rotation detection, includes arm of shaft attached with permanent magnet, supported in recess of preset angle in shaft

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10219303C1 (en) * 2002-04-27 2003-11-06 Huebner Elmasch Ag revolution counter

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