DE102013020385A1 - Umdrehungszähler - Google Patents

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DE102013020385A1
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Walter Kremer
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    • G01MEASURING; TESTING
    • G01PMEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
    • G01P3/00Measuring linear or angular speed; Measuring differences of linear or angular speeds
    • G01P3/42Devices characterised by the use of electric or magnetic means
    • G01P3/44Devices characterised by the use of electric or magnetic means for measuring angular speed
    • G01P3/48Devices characterised by the use of electric or magnetic means for measuring angular speed by measuring frequency of generated current or voltage
    • G01P3/481Devices characterised by the use of electric or magnetic means for measuring angular speed by measuring frequency of generated current or voltage of pulse signals
    • G01P3/487Devices characterised by the use of electric or magnetic means for measuring angular speed by measuring frequency of generated current or voltage of pulse signals delivered by rotating magnets

Abstract

Ein Umdrehungszähler mit einem Gehäuse, innerhalb dessen ein über ein externes statisches Feld stabilisierbarer Stator um eine Rotationsachse drehbar angeordnet und in welchem eine relative Umdrehungen zwischen dem Stator und dem Gehäuse erfassende Sensoranordnung vorgesehen ist, kann kompakt und weitgehend autark entsprechende Messergebnisse liefern.

Description

  • Die Erfindung betrifft einen Umdrehungszähler.
  • Umdrehungszähler sind zu unterscheiden von Drehzahlgebern, wie sie beispielsweise in der WO 2005/095992 A1 , der DE 10 2006 023 554 A1 , der DE 10 2005 043 413 A1 , der DE 195 10 579 A1 , der DE 44 47 894 B4 oder der DE 32 09 307 A1 offenbart sind und deren Aufgabe darin besteht möglichst exakt jeweils Auskunft über eine momentan gerade von einem Bauteil durchgeführten Drehzahl zu geben. Letzteres kann beispielsweise durch induktive Messungen erfolgen, deren Ausgangsspannung von der Drehzahl abhängt, oder aber indem an dem drehenden Bauteil eine Vielzahl von Impulsgebern angeordnet sind, die in irgendeiner Weise zu einem entsprechenden Signal in einem feststehenden Sensor führen, wobei aus der Signalfolge dann auf die momentane Drehzahl geschlossen werden kann. Eine entsprechende Genauigkeit wird von Umdrehungszählern nicht gefordert, welche letztlich nur darüber Auskunft geben sollen, wie viele Umdrehung ein entsprechendes Bauteil durchlaufen haben soll.
  • Von ähnlicher Bauart sind auch Lagesensoren, wie sie beispielsweise für Kraftfahrzeuge in der DE 197 23 069 C1 bzw. in der DE 100 27 641 C2 oder für Digitalkameras in der DE 103 14 655 B3 offenbart sind. All diesen Anordnungen fehlt jedoch die grundsätzliche Möglichkeit, die Zahl der Umdrehungen zu zählen, was bei diesen Anwendungen auch nicht erforderlich ist, und mithin als Umdrehungszähler genutzt zu werden.
  • Es ist Aufgabe vorliegender Erfindung, einen möglichst autarken Umdrehungszähler bereitzustellen.
  • Als Lösung wird ein Umdrehungszähler mit den Merkmalen des Anspruchs 1 vorgeschlagen. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen finden sich in den Unteransprüchen, der nachfolgenden Beschreibung sowie der anliegenden Zeichnung.
  • Ein Umdrehungszähler mit einem Gehäuse, innerhalb dessen ein über ein externes statisches Feld stabilisierbarer Stator um eine Rotationsachse drehbar angeordnet und in welchem eine relative Umdrehungen zwischen dem Stator und dem Gehäuse erfassende Sensoranordnung vorgesehen ist, kann entsprechend autark ausgestaltet werden, da es – bei geeigneter Ausgestaltung – möglich ist, den Umdrehungszähler bis auf das externe Feld komplett in sich als eigenständige Baugruppe und mithin autark auszugestalten.
  • Hierbei geht die Erfindung von der Grunderkenntnis aus, dass durch eine Beschränkung die notwendigen Funktionen eines Umdrehungszählers bereits erheblich Bauraum und auch Energie gespart werden kann, so dass ein entsprechender Umdrehungszähler autark ausgestaltet werden und mit möglichst langer Laufzeit ohne Eingriffe von außen betrieben werden kann. So bedingt letztlich die Beschräkung auf ein Zählen, dass eine Zeitmessung bzw. ein genaues Zeitnehmen unterbleiben kann. Dieses wiederrum bedingt, dass etwaige Taktgeber für Mikrocontroller nicht so genau wie beispielsweise die Taktgeber von Drehzahlgebern, bei denen die verstrichene Zeit zwischen zwei Umdrehungen oder zwischen zwei sonstigen Takten ermittelt werden muss, arbeiten müssen, so dass beispielsweise auf in einem Mikrocontroller intern angelegte Taktgeber zurückgegriffen werden kann. Auch lässt sich durch die Beschränkung auf die Funktion eines Umdrehungszählers der Energieverbrauch minimieren, da letztlich jede Funktion auch einen Verbrauch an Energie bedingt. Hierbei versteht es sich, dass im Sinne einer vernünftigen technischen Auslegung des Umdrehungszählers durchaus Zusatzfunktionen vorgesehen sein können, so lange Bauraum und Energieverbrauch in Bezug auf den entsprechenden, durch die Zusatzfunktion gewonnen Erkenntnisgewinn nicht zu groß werden.
  • Insbesondere ist hierzu vorteilhaft, wenn in dem Gehäuse ein elektronischer Speicher vorgesehen ist, welcher der Speicherung der Umdrehungszahl dient. Auf diese Weise kann auf eine externe ständige Leitung verzichtet werden. Hierbei ist unmittelbar nachvollziehbar, dass der Speicher nicht sehr groß gewählt werden braucht, da letztlich lediglich eine Zahl gespeichert werden muss. Hier kann ggf. ein in einem verwendeten Mikrocontroller ohnehin vorhandener Speicher ohne Weiteres zur Anwendung kommen. Bei momentan am Markt verfügbaren Mikrocontrollern sind sogar noch mehr Speicher intern zu finden, so dass in dem Speicher ggf. auch die Zahl der Ein- bzw. Ausschaltungen, beispielsweise bedingt durch einen Batteriewechsel, die Zahl der Zugriffe bzw. Zugriffsversuche auf den Speicher, aber auch, falls bauraum- und energieverbrauchbedingt möglich, eine maximal aufgetretene Temperatur oder die Zahl der Überschreitungen von irgendwelchen Grenzwerten, wie beispielsweise eine Temperatur, abgespeichert werden können.
  • Vorzugsweise ist eine drahtlose Schnittstelle vorgesehen, so dass auf komplexe Anschlüsse verzichtet werden kann. Als drahtlose Schnittstelle kommt beispielsweise eine Funkverbindung in Frage. Insbesondere auch eine optische Schnittstelle kann beispielsweise von Vorteil sein, wobei zur Minimierung des Energieverbrauchs bei einer optischen Schnittstelle ggf. an dem Gehäuse eine ergänzende Abdeckung für diese Schnittstelle vorgesehen sein kann, so dass ein Lichtempfänger bedingt durch Streulicht nicht ständig arbeitet und Energie verbraucht.
  • Als Feld eignet sich jedes externes statisches Feld, welches ausreichend statisch ist, dass gegen dieses Feld der Stator stabilisiert werden kann. So kann dieses insbesondere das Gravitationsfeld der Erde sein. Ebenso könnten elektromagnetische, magnetische oder elektrische Felder dementsprechend genutzt werden.
  • Das Gehäuse kann vorzugsweise in verschiedenster Weise angepasst werden und beispielsweise auch zu weiteren Funktionen, wie beispielsweise als Schraube oder als Zentrierhilfe, genutzt werden. Insbesondere kann das Gehäuse rotationssymmetrisch bezüglich der Rotationsachse ausgebildet sein, was bauliche Vereinfachungen bedingt, Auch erfolgt dann eine einfache Darstellung als Schraube oder Zentrierhilfe.
  • Vorzugsweise umfasst die Sensoranordnung wenigstens einen gehäusefesten mit dem Stator wechselwirkenden Sensor, so dass einfach und präzise jeweils eine Umdrehung zwischen dem Stator und dem Gehäuse über die Sensoranordnung gemessen werden kann.
  • Der Aufbau des Umdrehungszählers gestaltet sich in Bezug auf die vorstehend genannte Umsetzung des Umdrehungszählers besonders einfach in Aufbau und Messmethodik, wenn der Sensor exzentrisch in dem Gehäuse und der Stator exzentrisch bezüglich der Rotationsachse angeordnet ist.
  • Zum Energiesparen kann der Umdrehungszähler in einen Ruhemodus überführt werden, wenn der Umdrehungszähler in Ruhe ist, also sich nicht dreht. Ein derartiger Ruhemodus kann beispielsweise eingeschaltet werden, wenn die Sensoranordnung innerhalb eines bestimmten Zeitintervalls kein für eine Umdrehung stehendes Messsignal ausgibt. Dieses ist dann ein sicheres Zeichen dafür, dass der Umdrehungszähler nicht zählt.
  • Wie bereits vorstehend erläutert, kann es passieren, dass ein Sensor der Sensoranordnung im Ruhemodus geschlossen ist, so dass auch im Ruhemodus ein Strom durch diesen Sensor fließt, was zu einem erhöhten Energieverbrauch führt. Um dieses zu vermeiden, kann beispielsweise ein Mikrocontroller des Umdrehungszählers derart programmiert werden, dass der Sensor im Ruhemodus abgeschaltet wird.
  • Um zu prüfen, ob der Umdrehungszähler in Umdrehung geraten ist, während er sich im Ruhemodus befindet, kann beispielsweise der Ruhemodus innerhalb bestimmter Intervalle verlassen und geprüft werden, ob der entsprechende Sensor seinen Status geändert hat. Dann kann davon ausgegangen werden, dass sich der Umdrehungszähler in Umdrehung befindlich, so dass der Ruhemodus nicht wieder eingeschaltet wird und der Umdrehungszähler im Umdrehungsmodus belassen wird. Hat sich der Status des Sensors nicht geändert, so wird der Ruhemodus wieder eingeschaltet.
  • Diese Vorgehensweise hat allerdings den Nachteil, dass durch das Verlassen des Ruhemodus im Rhythmus der vorstehend genannten Intervalle auch bei Stillstand des Umdrehungszählers Strom verbraucht wird. Insofern wird man sicherlich bemüht sein, die Intervalle möglichst groß zu wählen, wobei jedoch zu große Intervalle den Nachteil haben, dass möglicherweise der Umdrehungszähler noch im Ruhemodus ist, wenn bereits eine oder mehrere Umdrehungen durchlaufen wurden. Hier gilt es, auch unter Berücksichtigung des konkreten Anwendungsfalls, einen geeigneten Kompromiss zu finden.
  • Wenn die Sensoranordnung wenigstens einen weiteren gehäusefesten mit dem Stator wechselwirkenden Sensor umfasst, der in Umfangsrichtung um die Rotationsachse bezüglich des anderen Sensors versetzt angeordnet ist, kann baulich einfach durch binär wirksame Sensoren, wie beispielsweise durch jeweils einen Schalter, gemessen werden, ob der Umdrehungszähler in Umdrehung befindlich ist oder ob nur zufällig der Sensor mit dem Stator in Kontakt ist und der Umdrehungszähler genau in dieser Position zur Ruhe gekommen ist. Hierbei haben derartige binär wirksame Sensoren unabhängig davon, ob einer oder zwei Sensoren zur Anwendung kommen, den Vorteil, dass sie verhältnismäßig sparsam arbeiten, da lediglich bei geschlossenem Sensor ein Strom fließt.
  • So kann beispielsweise beim Übergang in den Ruhemodus überprüft werden, ob einer der beiden Sensoren geschlossen bzw. stromführend ist. Ist dieses der Fall, so wird der entsprechende Sensor stillgelegt. Der anderer Sensor kann als für einen Interrupt genutzt werden, der, wenn der Sensor ein Signal ausgibt, den Umdrehungszähler von dem Ruhemodus in den Umdrehungsmodus umschaltet. Dadurch, dass lediglich Umdrehungen gezählt werden, verbleibt bis zum nächsten Signal genügend Zeit, das System, wie beispielsweise einen Mikrocontroller hochzufahren, den zweiten Sensor wieder zu aktivieren, den Zähler der Umdrehungen einen zu erhöhen und auf das nächste Signal der Sensoranordnung zu warten. Das Umschalten des Umdrehungszählers in den Umdrehungsmodus über einen Interrupt, der von der Sensoranordnung geliefert wird, ist auch unabhängig von dem Vorhandensein zweier Sensoren entsprechend vorteilhaft, beispielsweise, wenn bei der Verwendung lediglich eines binären Sensors dieser nicht in einem stromführenden Zustand befindlich ist, wenn der Umdrehungszähler in den Ruhemodus umschaltet.
  • Alternativ kann als Sensor ein Wechselsignalgeber zur Anwendung kommen, der bei einer Wechselwirkung mit dem Stator sowohl einen Kontakt öffnet als auch einen Kontakt schließt. Hierbei kann ein derartiger Wechselsignalgeber durch ein einziges Bauteil, beispielsweise durch einen Reed-Schalter, der bei Anwesenheit eines entsprechenden Magnetfelds einen Kontakt schließt und einen weiteren Kontakt öffnet, realisiert werden. Ebenfalls können alternativ hierzu zwei Bauteile, die genau gegenteilig mit dem Feld wechselwirken, zu einem Sensor als Wechselsignalgeber kombiniert werden, so beispielsweise ein Reed-Schalter, der bei einem entsprechenden Magnetfeld öffnet, und ein zweiter Reed-Schalter, der bei diesem Magnetfeld schließt. Auch hierdurch lässt sich, unabhängig von der Lage des Umdrehungszählers, im Ruhemodus der geschlossene oder stromführende Zweig des Sensors stilllegen, während der offene Zweig des Sensors für das Zählen bzw. für den Interrupt genutzt werden kann.
  • Dementsprechend ist es von Vorteil, wenn sich der Umdrehungszähler durch einen Ruhemodus und einen Umdrehungsmodus auszeichnet, wobei in Abhängigkeit von Messergebnissen der Sensoranordnung, also beispielsweise dem Ausbleiben eines Signals über einen bestimmten Zeitraum oder einem während des Ruhemodus auftretenden Signals, das als Interrupt für den Ruhemodus genutzt wird, zwischen dem Ruhemodus und dem Umdrehungsmodus umgeschaltet wird.
  • Es versteht sich, dass die Merkmale der vorstehend bzw. in den Ansprüchen beschriebenen Lösungen gegebenenfalls auch kombiniert werden können, um die Vorteile entsprechend kumuliert umsetzen zu können.
  • Weitere Vorteile, Ziele und Eigenschaften vorliegender Erfindung werden anhand nachfolgender Beschreibung von Ausführungsbeispielen erläutert, die insbesondere auch in anliegender Zeichnung dargestellt sind. In der Zeichnung zeigen:
  • 1 einen Umdrehungszähler in Seitenansicht;
  • 2 den Umdrehungszähler nach 1 im Schnitt durch die Rotationsachse;
  • 3 einen weiteren Umdrehungszähler in ähnlicher Darstellung wie 2;
  • 4 eine erste Sensoranordnung in schematischem Schnitt durch die Rotationsachse;
  • 5 eine zweite Sensoranordnung in schematischem Schnitt durch die Rotationsachse; und
  • 6 eine dritte Sensoranordnung in schematischem Schnitt durch die Rotationsachse;
  • 7 einen weiteren Umdrehungszähler in ähnlicher Darstellung wie 2 und 3;
  • 8 eine mögliche Elektronik für die Umdrehungszähler; und
  • 9 eine weitere mögliche Elektronik für die Umdrehungszähler.
  • Die in den 1 bis 3 und 7 dargestellten Umdrehungszähler 1 umfassen jeweils ein Gehäuse 2, welches im wesentlichen in Form einer Schraube mit einem Gewinde 3 und einem Innensechskant 9 ausgebildet ist und auf diese Weise mit seiner Rotationsachse R einfach in ein entsprechendes Gewinde eines Bauteils, dessen Umdrehungszahl gemessen werden soll, eingeschraubt werden kann. An der dem Gewinde 2 und dem Innensechskant 9 abgewandten Seite des Gehäuses 2 ist ein Deckel 4 vorgesehen, wobei durch die Öffnung des Gehäuses 2, welche der Deckel 4 verschließt, in das Innere des Gehäuses 2 Zugriff erlangt werden kann.
  • Von der Seite dieser durch den Deckel 4 verschlossenen Öffnung aus, ist zunächst eine Batterieaufnahme 5 vorgesehen, so dass gegebenenfalls schnell eine Batterie des Umdrehungszählers 1 ausgewechselt werden kann. Hieran schließt sich eine Sensorik 6 an, die – je nach konkreter Ausführungsform – unterschiedlich ausgebildet sein kann, wie anhand der 4 bis 6 als Sensorkien 6.1, 6.2 bis 6.3 exemplarisch dargestellt.
  • An die Sensorik 6 schließt sich bei diesen Ausführungsbeispielen eine Elektronik 7 an, wie sie beispielsweise in 8 und 9 als Elektronik 7.1 bzw. 7.2 dargestellt ist.
  • Im Bereich des Innensechskants 9 bzw. des Gewindes 3 sind, so dass auch von außen eine leichte Zugänglichkeit möglich ist, Kommunikationseinrichtungen, wie beispielsweise Klinkenbuchsen 8A, Sender/Empfänger 8B, Fototransistoren 8C bzw. Dioden 8D, vorgesehen. Ggf. können Öffnungen, wie sie Klinkenbuchsen 8A oder Fototransistoren 8C bzw. Dioden 8D benötigen, durch eine Abdeckung, wie beispielsweise eine in 7 dargestellte Abdeckschraube 9A, verschlossen werden, so dass einerseits die Kommunikationseinrichtung verdeckt und andererseits geschützt bzw. deaktiviert werden.
  • Die Sensoriken 6 umfassen vorzugsweise einen Stator und eine zugehörige Sensoreinrichtung. Der Stator kann beispielsweise eine durch die Gravitation nach unten gezogenen leitfähige Flüssigkeit 10 oder eine sonstige Masse, wie beispielsweise ein Permanentmagnet 20, 30, sein. Der Permanentmagnet 20, 30 erleichtert eine Wechselwirkung mit magnetisch sensitiven Sensoren, wie beispielsweise einer Spule 33 oder einem Read-Schalter 23. Ebenso könnte beispielsweise eine Hall-Sonde hierzu genutzt werden. Als Sensoren können auch Lichtschranken oder sonstige Sensoren dienen, die mit dem Stator wechselwirken können. Je nach konkreter Umsetzung können auch Sensoren an dem Stator vorgesehen sein.
  • Im Falle einer leitfähigen Flüssigkeit 10 der Sensorik 6.1 sind, wie in 4 exemplarisch dargestellt, exzentrisch zu der Rotationsachse R elektrische Kontakte 11 vorgesehen, so dass ein elektrischer Kontakt zwischen den elektrischen Kontakten 11 im Rhythmus der Umdrehungen durch die elektrisch leitfähige Flüssigkeit 10 geschlossen wird.
  • Ebenso kann durch einen Permanentmagnet 20, 30, der an einer Trageachse 21, 31, die in Lagern 22, 32 gelagert ist, eine Umdrehungszahl ermittelt werden, indem, wie anhand der Sensoriken 6.2 und 6.3 bzw. 5 und 6 erkennbar, entsprechende Sensoranordnungen, wie beispielsweise Read-Schalter 23 oder Spulen 33, von der Rotationsachse R bzw. von der Achse der Lager 22, 32 versetzt in dem Gehäuse 2 angeordnet sind. Wird nun das Gehäuse 2 gedreht, so geben diese Sensoranordnungen im Rhythmus der Umdrehungen ein entsprechendes Signal aus. Vorzugsweise, und bei diesen Ausführungsbeispielen umgesetzt, sind die Achsen der Lager 22, 32 und die Rotationsachse R koaxial ausgebildet, was jedoch nicht zwingend erforderlich ist.
  • Als drahtlose Schnittstelle, die beispielsweise mittels eines Sender/Empfängers 8B realisiert werden kann, kann insbesondere beispielsweise eine RFID-Technik zur Anwendung kommen. Ebenso kann eine optische Schnittstelle, beispielsweise realisiert durch eine Diode 8D oder einen Fototransistor 8C, vorgesehen sein.
  • Die Elektronik 7.1 stellt eine besonders einfache Möglichkeit dar, die Messergebnisse der Sensoriken 6 zu erfassen. Zur Anwendung kommt ein Mikrocontroller 70 mit einem eigenen Taktgeber, der über eine Batterie 71 und einen Kondensator 72, der insbesondere auch zum Abfangen von durch die Messungen bedingten Spannungsspitzen dient, mit Spannung versorgt wird. An diesem Mikrokontroller 70 sind einen Widerstand 73 der Read-Schalter 23 und ein Temperatursensor 77, da Anschluss- und Rechenleistung zur Verfügung stehen, vorgesehen.
  • Darüber hinaus sind über Widerstände 75, 76 nah der Fototransistor 8C und die Diode 8D mit dem Mikrocontroller 70 verbunden, so dass diese Elektronik 7.1 das in 5 und 7 dargestellte Ausführungsbeispiel umsetzt. Es versteht sich, dass durch einen Austausch der Sensoranordnung bzw. der Kommunikationseinrichtung auch die anderen Ausführungsbeispiele ohen weiteres dementsprechend umgesetzt werden können.
  • Bei der Elektronik 7.1 wird der interne Speicher des Mikrocontrollers 7.1 zur Datenspeicherung, insbesondere zu Speicherung der gemessenen Umdrehungen, genutzt. Hierzu führt der Mikrocontroller 70 eine einfache Addition in dem entsprechenden Speicher aus. Je nach konkretem Mikrocontroller 70 ist es möglich, weitere Werte, wie beispielsweise die Anzahl der Einschaltungen, beispielsweise durch Batteriewechsel bedingt, die Anzahl der Wiederinbetriebnahmen des Umdrehungszählers 1, wenn der Mikrocontroller 70 eine Betriebspause festgestellt und in einen Ruhemodus gegangen ist, die Betriebsdauer, allerdings nur mit der Genauigkeit des internen Taktgebers sowie die Anzahl der Zugriffe auf den Datenspeicher über die Kommunikationseinrichtung und ähnliches abzuspeichern. Auch ist es möglich, beispielsweise die Maximaltemperatur bis zum eine Rückstellvorgang, die Anzahl der Überschreitungen eines Temperaturschwellwertes oder die Stundenzahl des Überschreitens eines Temperaturschwellwertes und ähnliches in dem Speicher festzuhalten, wenn der Temperatursensor 77 tatsächlich vorgesehen ist.
  • Der Mikrocontroller 70 ist darüber hinaus dahingehend programmiert, dass er in einen Ruhemodus übergeht, wenn der Read-Schalter 23 über eine zuvor festgesetzte Zeit keinem Schaltvorgang unterliegt. Im Ruhemodus wird dann erheblich Strom gespart, so dass hierdurch die Betriebsdauer des Umdrehungszählers 1 bis zu einem Batteriewechsel erheblich verlängert werden kann. Das Schließen des Read-Schalters 23 wird darüber hinaus als Interrupt genutzt, um den Mikrocontroller 70 aus seinem Ruhemodus wieder in einen Umdrehungsmodus zu versetzen, wobei schon dieser Interrupt gezählt wird und angesichts der im Vergleich zur Taktfrequenz des Mikrocontrollers 70 langsamen Umdrehungszeiten genügend Zeit verbleibt, den Mikrocontroller 70 bis zum nächsten Signal der Sensoranordnung in volle Betriebsbereitschaft zu versetzen.
  • Diese Vorgehensweise hat jedoch den Nachteil, dass unter Umständen die Sensorik 6.2, aber auch die Sensorik 6.1, in einer Lage zur Ruhe kommt, in welcher der entsprechende Read-Schalter 23 oder der elektrische Kontakt zwischen den Kontakten 11 geschlossen ist. Dann fließt auch in dem Ruhemodus erheblich Strom, was die Betriebsdauer verkürzt. Dieses Problem wird bei der Sensorik 6.3 nicht auftreten, da bei geeigneter Umsetzung nur im bewegungsfall Stromimpulse erzeugt werden, was jedoch den Nachteil hat, dass möglicherweise sehr langsame Durchläufe nicht erfasst und als Stillstand interpretiert werden.
  • Um dem vorgenannten Nachteil bei den Sensoriken 6.1 und 6.2 zu begegnen, kann in einer abgewandelten Ausführungsform der Mikrocontroller beim Übergang in den Ruhemodus den Read-Schalter 23 bzw. die Kontakte 11 von der Stromversorgung trennen, wenn dieser beim Übergang in den Ruhemodus geschlossen ist, und dann, statt auf einen Interrupt des Read-Schalters 23 oder der Kontakte 11 zu warten, in regelmäßigen Abständen prüfen, ob der entsprechende Kontakt noch geschlossen ist. In diesem Fall wird zwar ebenfalls ein wenig Strom verbraucht, dieses ist jedoch wesentlich weniger als bei geschlossenen und aktiven Kontakten. Allerdings muss ein gesunder Kompromiss zwischen einer langen Wartezeit zum Sparen von Strom und der Wahrscheinlichkeit, Umdrehungen, die bereits stattfinden, nicht zu messen, gefunden werden.
  • Letzteres wird bei der Elektronik 7.2 nach 9 bzw. einer etwas abgewandelten Sensorik vermieden, die zwei Read-Schalter 23, 24 oder aber jeweils zwei Kontakte 11 nutzt, wobei die zwei Read-Schalter 23, 24 bzw. die jeweils zwei Kontakte 11 jeweils in Umdrehungsrichtung um die Rotationsachse R versetzt zueinander angeordnet sind. Ist beim Übergang in den Ruhemodus einer der Kontakte geschlossen, so kann dieser stillgelegt und auf den Interrupt des anderen Kontakts gewartet werden, der dann den Mokrocontroller 70 wieder in den Umdrehungsmodus umschaltet.
  • Bezugszeichenliste
  • 1
    Umdrehungszähler
    2
    Gehäuse
    3
    Gewinde
    4
    Deckel
    5
    Batterieaufnahme
    6
    Sensorik
    6.1
    Sensorik
    6.2
    Sensorik
    6.3
    Sensorik
    7
    Elektronik
    7.1
    Elektronik
    7.2
    Elektronik
    8A
    Klinkenbuchse
    8B
    Sender/Empfänger
    8C
    Fototransistor
    8D
    Diode
    9
    Innensechskant
    9A
    Abdeckschraube
    10
    leitfähige Flüssigkeit
    11
    Kontakte
    20
    Permanentmagnet
    21
    Trageachse
    22
    Lager
    23
    Read-Schalter
    24
    Read-Schalter
    30
    Permanentmagnet
    31
    Trageachse
    32
    Lager
    33
    Spule
    70
    Mikrocontroller
    71
    Batterie
    72
    Kondensator
    73
    Widerstand
    74
    Widerstand
    75
    Widerstand
    76
    Widerstand
    77
    Temperatursensor
    R
    Rotationsachse
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • WO 2005/095992 A1 [0002]
    • DE 102006023554 A1 [0002]
    • DE 102005043413 A1 [0002]
    • DE 19510579 A1 [0002]
    • DE 4447894 B4 [0002]
    • DE 3209307 A1 [0002]
    • DE 19723069 C1 [0003]
    • DE 10027641 C2 [0003]
    • DE 10314655 B3 [0003]

Claims (10)

  1. Umdrehungszähler (1) mit einem Gehäuse (2), innerhalb dessen ein über ein externes statisches Feld stabilisierbarer Stator (10, 20, 30) um eine Rotationsachse (R) drehbar angeordnet und in welchem eine relative Umdrehungen zwischen dem Stator (10, 20, 30) und dem Gehäuse (2) erfassende Sensoranordnung (10, 20, 30; 11, 23, 24, 33) vorgesehen ist.
  2. Umdrehungszähler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Feld das Gravitationsfeld der Erde ist.
  3. Umdrehungszähler nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (2) rotationssymmetrisch bezüglich der Rotationsachse (R) ausgebildet ist.
  4. Umdrehungszähler nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoranordnung (10, 20, 30; 11, 23, 24, 33) wenigstens einen gehäusefesten mit dem Stator (10, 20, 30) wechselwirkenden Sensor (11, 23, 24, 33) umfasst.
  5. Umdrehungszähler nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor ein Wechselsignalgeber ist und/oder dass die Sensoranordnung (10, 20, 30; 11, 23, 24, 33) wenigstens einen weiteren gehäusefesten mit dem Stator (10, 20, 30) wechselwirkenden Sensor (11, 23, 24, 33) umfasst, der in Umfangsrichtung um die Rotationsachse bezüglich des anderen Sensors (11, 23, 24, 33) versetzt angeordnet ist.
  6. Umdrehungszähler nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor (11, 23, 33) exzentrisch in dem Gehäuse (2) und der Stator (10, 20, 30) exzentrisch bezüglich der Rotationsachse (R) angeordnet ist.
  7. Umdrehungszähler nach einem der Ansprüche 1 bis 6, gekennzeichnet durch einen Ruhemodus und einen Umdrehungsmodus, wobei in Abhängigkeit von Messergebnissen der Sensoranordnung (10, 20, 30; 11, 23, 24, 33) zwischen dem Ruhemodus und dem Umdrehungsmodus umgeschaltet wird.
  8. Umdrehungszähler nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass ein Ausbleiben eines Messsignals der Sensoranordnung (10, 20, 30; 11, 23, 24, 33) über einen zuvor definierten Zeitraum zu einem Umschalten in den Ruhemodus führt und/oder dass ein Schalten, insbesondere das Schließen eines Kontakts, der Sensoranordnung (10, 20, 30; 11, 23, 24, 33) als Interrupt zum Umschalten in den Umdrehungsmodus genutzt wird.
  9. Umdrehungszähler nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Gehäuse (2) ein elektronischer Speicher (7) zur Speicherung der Umdrehungszahl vorgesehen ist.
  10. Umdrehungszähler nach einem der Ansprüche 1 bis 9, gekennzeichnet durch eine drahtlose Schnittstelle (8B).
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