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Befestigung für Drehzahlmeßgerät od. dgl.
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In der Technik ist häufig die Aufgabe gestellt, Meßgeräte od. dgl.
mit rotierenden Maschinenteilen, insbesondere Wellen, zu verbinden. So werden z.
B.
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Drehzahlmeßgeräte, Kontaktgeber oder -zähler und ähnliche Geräte über
Kupplungen, Getriebe usw. mit den rotierenden Teilen verbunden.
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Die Erfindung bezweckt, die Befestigung der Geräte zu verbessern
und wesentlich zu vereinfachen.
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Bekannt ist eine Antriebsvorrichtung für Tachometer, Zählwerke u.
dgl., bei der ein mit dem drehbaren Teil des Tachometers über längs verschiebliche
Kupplungen usw. verbundener Magnet auf die Stirnfläche des rotierenden Teils haftend
aufgesetzt ist.
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Einrichtungen dieser Art, die besondere Lagerungen und Kraftübertragungen
erfordern, benötigen einen verhältnismäßig großen Raum, der bei den meisten vorhandenen
Maschinenkonstruktionen, bei denen Drehzahlen oder Drehzahldifferenzen gemessen
werden sollen, nicht zur Verfügung steht. Bei der Montage und Konstruktion ist in
vielen Fällen nicht daran gedacht, daß Messungen dieser Art vorzunehmen sind, und
es kann auch vielfach keine Rücksicht auf die Anbringung von Meßorganen genommen
werden.
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Man ist daher fast immer auf eine sehr kleine Ausbildung und kürzeste
Baulänge des Meßorgans angewiesen.
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Ferner haben die bekannten Vorrichtungen den Nachteil, daß die Kupplungen,
teleskopartigen Übertragungsgestänge u. dgl. stets ein unvermeidliches Spiel besitzen,
so daß eine genaue Messung der Drehzahl bei niedrigen Geschwindigkeiten und insbesondere
eine genaue Abbildung von Winkelverschiebungen nicht erreichbar ist.
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Auch sind elektrische Antriebseinrichtungen für einen Wirbelstromtachometer
bekannt, bei denen mit der Motorwelle ein Wechselstromgenerator in beliebiger Weise
gekuppelt ist und der Wechselstromgenerator einen Synchronmotor antreibt, dessen
als Dauermagnet ausgebildeter Läufer zugleich den Magnet des Wirbelstromdrehzahlmessers
bildet. Eine Lösung des Problems, ein Drehzahlmeßgerät in möglichst platzsparender
und zweckmäßiger Weise an einer Welle zu befestigen, konnte diese bekannte Konstruktion
nicht geben, da bisher weder daran gedacht war, den Umweg über den mit der Motorwelle
gekuppelten Wechselstromgeber, den Synchronmotor und den Wirbelstromgeschwindigkeitsmesser
zu sparen und den Generator unmittelbar auf ein Voltmeter als Anzeigeinstrument
arbeiten zu lassen, noch wurde der Vorschlag nahegelegt, den Läufer eines solchen
Generators als Permanentmagnet so auszubilden, daß er gleichzeitig als Haftmagnet
arbeiten kann und mit dem Erregermagnet einen gemeinsamen Kraftfluß hat.
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Gemäß der Erfindung ist eine Verbindung eines Drehzahlmeßgerätes,
eines Kontaktgebers od. dgl. mit einem rotierenden Maschinenteil, insbesondere einer
Welle, vorgesehen, bei der ein mit dem drehbaren Teil des Meßgerätes usw. verbundener
Magnet auf die Stirnfläche des rotierenden Teils haftend aufgesetzt ist und welche
dadurch gekennzeichnet ist, daß der Läufer des Meßgerätes mit dem Magnet einteilig
hergestellt oder derart mit ihm verbunden ist, daß ein gemeinsamer Kraftlinienfluß
besteht und das Meßgerät, gegebenenfalls unter Verwendung von Zentriermitteln, an
dem Maschinenteil gehalten wird.
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Vorzugsweise ist der Haltemagnet als Ringmagnet mit U-förmigem Querschnitt
ausgebildet. Auch kann der Haltemagnet Aussparungen oder Vorstöße besitzen, die
mit Vorstößen oder Aussparungen des rotierenden Magnetteils derart zusammenwirken,
daß ein größeres Drehmoment als das Haftreibungsmoment übertragen werden kann.
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Die Erfindung ermöglicht eine sehr einfache und zweckmäßige Befestigung
von Meßgeräten an Wellenenden u. dgl., da bei den meisten Maschinen die Wellenenden,
an denen das Gerät festgemacht werden soll, plan gedreht sind und zur Herstellung
und für das Bearbeiten auf der Drehbank eine konische Zentrierungsbohrung besitzen.
Bei Anwendung der Erfindung ist jede weitere Bearbeitung des Wellenstumpfes unnötig.
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Ferner ermöglicht die Erfindung die Einsparung einer gesonderten
Wellenkupplung. Dies hat auch den Vorteil, daß kein Drehspiel zu befürchten ist,
das bei feinen Messungen, wie z. B. Differenzdrehzahlmessungen, schädlich und unerwünscht
ist.
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Im Gegensatz zu den bekannten Ausführungsformen ergibt sich in vorteilhafter
Weise eine besonders kurze Baulänge, die eine Befestigung des Meßgerätes in praktisch
allen Maschinenaggregaten ermöglicht, auch
wenn dies ursprünglich
nicht vorgesehen war. Besondere Halterungen für den Stator des Meßgerätes, die naturgemäß
sehr genau justiert werden müßten, und sonstige Befestigungseinrichtungen können
fortfallen.
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Hierdurch ist die Möglichkeit eines sehr einfachen Einbaues und Ausbaues
des Gerätes gegeben, und die Betriebssicherheit der Hauptmaschinen wird erhöht.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird an Hand der Zeichnung
näher beschrieben.
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Ein Tachometer Generator 1 mit Anschlußkabel 2 und Läufer 3 sei am
Ende einer Welle 4 zu befestigen.
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Zu diesem Zweck ist gemäß der Erfindung ein Haltemagnet 5 am Läufer
3 befestigt, der mit dem Läufer einteilig hergestellt oder derart mit ihm verbunden
ist, daß ein gemeinsamer Kraftlinienfluß besteht. Der Haltemagnet 5 kann z. B. einen
U-förmigen Ringquerschnitt besitzen, so daß der Außenteil 6 wie in der Zeichnung
dargestellt, als Nordpol und der Innenteil 7 als Südpol magnetisiert ist.
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In der Mitte des Haltemagneten 5 ist ein Stift 8 angeordnet, der
gegenüber dem Haltemagnet axial verschiebbar sein kann. Der Stift weist dabei eine
Sackbohrung auf, in der eine Feder 10 angeordnet ist, die das Bestreben hat, den
Stift 8 aus dem Haltemagnet 5 herauszubewegen. Die Federkraft ist so bemessen, daß
sie nur einen Bruchteil des Wertes der magnetischen Haftkraft des Haltemagneten
hat. In Betriebslage wird der Haltemagnet 5 auf das Ende der Welle4 derart aufgesetzt,
daß die konische SpitzeS des Stiftes 8 in den Zentrierungskonus 11 und die Zentrierungsbohrung
12 des Wellenendes zentrierend eingreift.
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Bei Anwendung der Erfindung ist für den Stator des Tachometer-Generators
1 keine besondere Befestigung erforderlich. Ein unerwünschtes LIitdrehen des Stators
wird in einfacher Weise durch das Kabel2 vermieden, da das Rückdrehmoment so gering
ist, daß das Kabel es aufnehmen kann. Falls erforderlich, kann das Rückdrehmoment
auch durch Stifte od. dgl. aufgenommen werden, die den Stator gegenüber dem Maschinenrahmen
festhalten.
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Es hat sich gezeigt, daß bei Anwendung von Permanentmagneten bekannter
magnetischer Werkstoffe die Kraftübertragung voll ausreicht, um ein einwandfreies
Halten des Tachometer-Generators und eine zuverlässige und schlupffreie Mitnahme
des Läufers zu gewährleisten. Bei sehr hohen Anforderungen können jedoch auch Elektromagnete
verwendet werden.
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Bei als Wechselstromgeneratoren aufgebauten Tachometer-Generatoren
besteht der Rotor meist aus einem Permanentmagnet. Man kann dann, wie erwähnt, in
zweckmäßiger Weise den Rotor und den Haltemagnet aus einem Stück herstellen oder
auch zwei getrennte Magnete verwenden, die mechanisch fest miteinander verbunden
sind, so daß sie einen gemeinsamen Kraftlinienfluß haben. Die Magnetisierung für
den Haltemagnet sollte dabei entweder rotations-
symmetrisch sein, so daß praktisch
keine pulsierende Haftwirkung entsteht, oder der Haltemagnet kann die peche Polzahl
wie der Rotormagnet haben, so daß eine allenfalls auftretende Pulsation in der gleichen
Frequenz erfolgt und dadurch unschädlich ist. Auch können Nocken, Vorstöße, Aussparungen
od. dgl. vorgesehen sein, die Wellenende und Haltemagnet an einer gegenseitigen
Drehbewegung hindern.
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Die Erfindung ist nicht auf das beschriebene Ausführungsbeispiel
beschränkt. So können z. B. Haltemagnet und Zentriereinrichtung auch in anderer
zweckmäßiger Weise ausgebildet sein. Die Anwendung ist nicht auf Drehzahlmeßgeräte
beschränkt, sondern es können auch Kontaktgeber, -zähler oder ähnliche Geräte an
dem rotierenden Maschinenteil befestigt werden. Das Drehmoment, das auf die Meßgeräte
zu übertragen ist, ist im allgemeinen so gering und das Gewicht des Tachometer-Generators
so niedrig, daß eine einwandfreie Befestigung des Gerätes und eine schlupffreie
Übertragung der Drehbewegung möglich1 ist. Bei hohen Ansprüchen können, wie erwähnt.
am Haltemagnet Aussparungen oder Vorstöße vorgesehen sein, die mit Vorstößen oder
Aussparungen des rotierenden Maschinenteils zusammenwirken. Dadurch ist mit Sicherheit
jeder Schlupf ausgeschaltet, und es kann ein größeres Drehmoment als das Haftreihungsmoment
übertragen werden. Diese Maßnahme ist jedoch nur als zusätzliche Sicherheitsmaßnahme
anzusehen, die in den meisten Fällen nicht erforderlich ist.
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PATENTANSPROCHE: 1. Verbindung eines Drehzahlmeßgerätes, eines Isontaktgebers
od. dgl. mit einem rotierenden Maschinenteil, insbesondere einer Welle, bei der
ein mit dem drehbaren Teil des Meßgerätes usw. verbundener Magnet auf die Stirnfläche
des rotierenden Teiles haftend aufgesetzt ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Läufer
des Meßgerätes usw. mit dem Magnet einteilig hergestellt oder derart mit ihm verbunden
ist, daß ein gemeinsamer Kraftlinienfluß besteht und das Meßgerät, gegebenenfalls
unter Verwendung von Zentriermitteln, an dem Maschinenteil gehalten wird.