DE1158732B - Elektromagnetischer Fernantrieb fuer Wirbelstromtachometer, insbesondere in Kraftfahrzeugen - Google Patents

Description

• Elektromagnetischer Fern antrieb für Wirbelstromtachometer, insbesondere in Kraftfahrzeugen Die Erfindung bezieht sich auf elektromagnetische Fernantriebe für Wirbelstromtachometer, insbesondere in Kraftfahrzeugen, mit einem Stator mit zwei im Winkel zueinander versetzt angeordneten, über von der zu überwachenden Welle betätigte Schaltkontakte abwechselnd erregbaren magnetischen Kreisen und einem von diesen drehbaren Rotor mit ausgeprägten Weicheisenpolen, deren Winkelabstand vom Winkel zwischen den magnetischen Kreisen oder einem im Nenner ganzzahligen Bruchteil desselben verschieden ist.
• Bei einem bekannten elektromagnetischen Fernantrieb der vorgenannten Art werden zwei in Serie zwischen dem Potential einer einseitig an Masse liegenden Spannungsquelle und Masse liegende Erregerwicklungen für die magnetischen Kreise dadurch abwechselnd erregt, daß die miteinander verbundenen Enden der Erregerwicklungen durch die von der zu überwachenden Welle betätigten Schaltkontakte abwechselnd mit dem Potential der Spannungsquelle und Masse verbunden werden, wodurch immer nur die eine oder die andere Erregerwicklung vom Strom durchflossen wird. Zwar erfolgt bei dieser Ausführung die Drehzahlübertragung von der zu überwachenden Welle auf den Rotor stets genau synchron in dem vorgegebenen Übersetzungsverhältnis. Es ist jedoch zwischen den Schaltkontakten und dem Wirbelstromtachometer bzw. der Spannungsquelle eine zweiadrige Übertragungsleitung erforderlich, welche die Verwendung dieser Ausführung insbesondere für Kraftfahrzeuge verteuert und die Störungsgefahr erhöht.
• Es ist auch bereits ein Wirbelstromtachometer, insbesondere zur Verwendung in Kraftfahrzeugen, vorgeschlagen worden, bei dem ein den Wirbelstromanker antreibender drehbarer Permanentmagnet durch einen feststehenden, abwechselnd von einem Geber an der zu überwachenden Welle über eine einadrige Übertragungsleitung ein- und ausschaltbaren Elektromagneten mit Spaltpolen gebildet ist, die mit phasenverschiebenden Kurzschlußwindungen versehen sind. Die Genauigkeit der Drehzahlanzeige ist dabei von der Höhe des Erregerstroms abhängig, der durch Temperatureinflüsse auf die tJbertragungsleitung stark schwanken kann. Außerdem läßt sich die Drehung der zu überwachenden Welle nicht fernübertragen, so daß am Einbauort des Tachometers nicht gleichzeitig ein Kilometerzähler angeschlossen werden kann.
• Bei einem anderen bekannten Tachometerfernantrieb mit nur einadriger Übertragungsleitung wirkt der von der zu überwachenden Welle betätigte Schaltkontakt auf den elektromagnetischen Antrieb eines mechanischen Schrittschaltwerkes, von welchem der den Permanentmagnet tragende Rotor des Wirbelstromtachometers angetrieben wird. Wenn der Tachometer, wie stets bei der Verwendung in Kraftfahrzeugen, für einen großen Anzeigebereich ausgelegt ist, ergeben sich im Bereich hoher Drehzahlen zwangläufig sehr hohe Schrittfrequenzen, die eine genaue und störungsfreie Weiterschaltung des mechanischen Schrittschaltwerkes in Frage stellen und dessen Lebensdauer stark herabsetzen.
• Erfindungsgemäß werden diese Nachteile bei einem auch nur mit einer einadrigen Übertragungsleitung auskommenden Fern antrieb der eingangs genannten Art durch nur einen von der zu überwachenden Welle betätigbaren Schaltkontakt beseitigt, durch welchen eine zwischen dem Potential einer einseitig an Masse liegenden Spannungsquelle und Masse angeschlossene Serienschaltung, gebildet aus der Erregerwicklung des einen magnetischen Kreises und der Parallelschaltung der Erregerwicklung des anderen magnetischen Kreises mit einem im Verhältnis zu den Erregerwicklungen niederohmigen Widerstand, zwischen den Erregerwicklungen mit Masse verbindbar ist. Durch entsprechende Auslegung und Abstimmung der Schwungmassen des Tachometerrotors und des Wirbelstromankers ist es bei dem erfindungsgemäßen Fernantrieb ohne weiteres möglich, auch im Bereich geringer Drehzahlen der zu überwachenden Welle eine ausreichend schwankungsfreie Anzeige zu erhalten.
• Bei der Verwendung in Kraftfahrzeugen ist das Potential der Spannungsquelle in vor,eilhafter Ausgestaltung der Erfindung durch den Zündschalter des Kraftfahrzeuges abschaltbar.
• Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ergibt sich dadurch, daß der Schaltkontakt als von einem Relais anker betätigter Arbeits-und/oder Ruhekontakt ausgebildet ist, dessen vorzugsweise durch einen Permanentmagnet erregter ortsfester Eisenkreis einen Luftspalt enthält, der durch Weicheisennocken einer auf der zu überwachenden Welle sitzenden Nockenscheibe pcriodisch schließbar ist. Dabei ist es besonders zweckmäßig, den vorzugsweise an Masse liegenden Relaisanker mit einer dichten Kapselung zu versehen.
• Die Erfindung wird nachstehend an Hand eines in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigt Fig. 1 einen Axialschnitt durch einen Wirbelstromtachometer mit dem Empfängerteil des erfindungsgemäßen elektromagnetischen Fernantriebs, Fig. 2 ein Schaltschema des erfindungsgemäßen Fernantriebs mit Stirnansichten des Geber- und Empfänger.eils, Fig. 3 eine vorteilhafte Ausführungsform des Kontaktgebers im Axialschnitt, Fig 4 die Nockenscheibe für den Kontaktgeber nach Fig. 3 in Stirnansicht.
• Ein dreiarmiger Schaltanker 1 aus Weicheisen oder permanentmagnetischem Material wird durch zwei abwechselnd wirksame, bezüglich des Ankers einander gegenüberliegende Feldmagnete mit Erregerwicklungen2,3 angetrieben und dreht in bekannter Weise einen Permanentmagneten 4, der einen auf der Zeigerwelle 5 des Tachometers sitzenden Wirbelstrom anker 6 gegen die Wirkung einer nicht dargestellten Zugfeder in Umfangsrichtung auslenkt.
• Wie aus Fig. 2 ersichtlich, sind die Erregerwicklungen 2, 3 in Serie über den Zündschalter 7 eines Kraftfahrzeuges zwischen dem spannungführenden Pol einer mit dem anderen Pol an Masse liegenden Batterie 8 und einem Massepunkt 9, beispielsweise an der Kraftfahrzeugkarosserie, angeschlossen. Parallel zur Erregerwicklung 2 ist ein WiderstandlO geschaltet, dessen Ohmwert kleiner ist als der Ohmwert jeder Erregerspule. Von dem auf Seiten der Erregerwicklung 3 liegenden Verzweigungspunkt der Parallelschaltung führt eine einadrige Übertragungsleitung 11 zu einem Schleifkontakt 12. Der Schleifkontakt 12 erhält während jeder zweiten halben Umdrehung der zu überwachenden Welle Masseberührung von einem an Masse liegenden Schaltsegment 13, das auf einem mit der zu überwachenden Welle umlaufenden Isolierteil 14 sitzt.
• In der gezeichneten Bewegungslage, wenn also der Schleifkontakt 12 über das Schaltsegment 13 an Masse liegt, ist nur die Erregerwicklung 2 wirksam.
• Wenn das Schaltsegment 13 vom Schleifkontakt 13 abläuft, erhält infolge der Parallelschaltung des Widerstandes 10 die Erregerwicklung 2 einen erheblich geringeren Erregerstrom als die Erregerwicklung 3, so daß der Schaltanker 1 um eine halbe Ankerpolteilung weiter bewegt wird. Beim erneuten Auflaufen des Schaltsegmentes 13 auf den Schleifkontakt 12 wird die Erregerwicklung 3 wiederum stromlos, und die Erregerwicklung 3 rückt den Schaltankerl erneut um eine halbe Ankerpolteilung weiter usf., wobei sich einseitig in Umlaufrichtung erstreckende Polschuhe 15 an den Feldmagneten für die Aufrechterhaltung stets des gleichen Drehsinnes sorgen.
• IJm die Störanfälligkeit von Schleifkontakten zu vermeiden und eine Kapselung des Schaltkontaktes zu ermöglichen, kann in Weiterbildung der Erfindung der Schleifkontakt 12 durch einen magnetisch betätigten beweglichen Kontakt 16, wie in Fig. 3 dargestellt, ersetzt werden. Der bewegliche Kontakt 16 ist dort als Relaiszunge ausgebildet, die in ihrem Schwenkpunkt an Masse liegt und sich beispielsweise mit einer Schneide auf einem Stabmagnetenl7 abstützt. Der magnetische Kreis wird durch einen Weicheisenstab 18 und eine mit der zu übenvachenden Welle umlaufende Nockenscheibe 19 geschlossen, so daß bei jedem Vorüberlaufen eines Nockens die Schaltzunge 16 entgegen der Wirkung einer Druckfeder 20 gegen den festen Kontakt 21 gezogen wird.
• Diese Anordnung vereinigt den Vorteil der Vermeidung von Gleitkontakten mit der Möglichkeit, die bewegten Kontaktteile in einem aus magnetisch nicht leitendem Material bestehenden Gehäuse22 staub-, öl- und wasserdicht zu kapseln.

Claims (4)

1. Für die nachstehend unter Schutz gestellten Merkmale der Ansprüche 3 und 4 wird Schutz nur in Verbindung mit dem Hauptanspruch begehrt.

   PATENTANSPRÜCHE: 1. Elektromagnetischer Fernantrieb für Wirbelstromtachometer, insbesondere in Krafffahrzeugen, mit einem Stator mit zwei im Winkel zueinander versetzt angeordneten, über von der zu überwachenden Welle betätigte Schaltkontakte abwechselnd erregbaren magnetischen Kreisen und einem von diesen drehbaren Rotor mit ausgeprägten Weicheisenpolen, deren Winkelabstand vom Winkel zwischen den magnetischen Kreisen oder einem im Nenner ganzzahligen Bruchteil desselben verschieden ist, gekennzeichnet durch nur einen von der zu überwachenden Welle betätigbaren Schaltkontakt (12, 13; 16, 21), durch welchen eine zwischen dem Potential einer einseitig an Masse liegenden Spannungsquelle (8) und Masse angeschlossene Serienschaltung, gebildet aus der Erregerwicklung (3) des einen magnetischen Kreises und der Parallelschaltung der Erregerwicklung (2) des anderen magnetischen Kreises mit einem im Verhältnis zu den Erregerwicklungen (2,3) niederohmigen Widerstand (10), zwischen den Erregerwicklungen mit Masse verbindbar ist.
2. 2. Fernantrieb nach Anspruch, dadurch gekennzeichnet, daß das Potential der Spannungsquelle (8) durch den Zündschalter (7) des Kraftfahrzeuges abschaltbar ist.
3. 3. Fernantrieb nach Anspruchloder2, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaltkontakt als von einem Relaisanker (16) betätigter Arbeits-und/oder Ruhekontakt ausgebildet ist, dessen vorzugsweise durch einen Permanentmagnet(17) erregter ortsfester Eisenkreis einen Luftspalt enthält, der durch Weicheisennocken (19) einer auf der zu überwachenden Welle sitzenden Nockenscheibe periodisch schließbar ist.
4. 4. Fernantrieb nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch eine dichte Kapselung (22) des vorzugs weise an Masse liegenden Relais ankers (16).

   In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 482 768, 835 221; deutsche Auslegeschrift S 44254 IX/42 o (bekanntgemacht am 23. 8. 1956); USA.-Patentschriften Nr. 1 933 086, 2 212 232, 2 649 559; Zeitschrift »Fördern und Heben«, Heft 7/1958, S.A32.