DE20218438U1 - Geberanordnung - Google Patents

Geberanordnung

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    • G—PHYSICS
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    • G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01D5/00—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable
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    • G01D5/32—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light with attenuation or whole or partial obturation of beams of light
    • G01D5/34—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light with attenuation or whole or partial obturation of beams of light the beams of light being detected by photocells
    • G01D5/347—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light with attenuation or whole or partial obturation of beams of light the beams of light being detected by photocells using displacement encoding scales
    • G01D5/3473—Circular or rotary encoders
    • G01D5/34738—Axles; Driving or coupling means

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  • Physics & Mathematics (AREA)
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  • Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)

Description

Gebrauchsmusteranmeldung
5
Fernsteuergeräte Kurt Oelsch GmbH. Jahnstraße 68 + 70, 12347 Berlin Geberanordnung
Die Neuerung betrifft eine Geberanordnung mit einem Geber, der in einem Gebergehäuse angeordnet und durch eine aus dem Gebergehäuse herausgeführte Geber-Stellwelle verstellbar ist.
Der "Geber" ist eine Einheit, die einen analogen oder digitalen Ausgang nach Maßgabe der Stellung der Geber-Stellwelle liefert. Es kann sich dabei z.B. um ein Potentiometer handeln, das eine analoge Spannung nach Maßgabe der Stellung der Geber-Stellwelle liefert. Es kann sich aber auch um einen digitalen Geber handeln, der inkrementelle oder absolute digitale Ausgangssignale liefert. Solche Geber sind in vielfältiger Weise bekannt. Die spezielle Art des Gebers ist für die Neuerung irrelevant. Solche Geber sind üblicherweise mit einem Gehäuse von zylindrischer Grundform versehen, wobei die Geber-Stellwelle zentral aus einer Stirnwandung des Gehäuses herausgeführt ist.
Der Neuerung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Geberanordnung zu schaffen, die einerseits mit einem handelsüblichen Geber aufgebaut und andererseits in beliebigen Medien, z.B. aggressiver Umgebung oder in Flüssigkeiten verwendbar ist.
Neuerungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß
(a) auf die Geber-Stellwelle ein mehrpolig magnetisierter innerer Dauermagnet aufgesetzt ist,
(b) an das Gebergehäuse eine den Dauermagneten umschließende Kappe aus unmagnetischem Material abdichtend angesetzt ist,
(c) an das Gebergehäuse weiterhin ein topfförmiger Lagerkörper angesetzt ist, in welchem eine zu der Geber-Stellwelle gleichachsige äußere Stellwelle gelagert ist,
(d) die äußere Stellwelle einen ringförmigen äußeren mehrpoligen Dauermagneten trägt, welcher den inneren Dauermagneten koaxial umgibt, wobei die Kappe sich mit einer zylindrischen Mantelfläche durch einen zwischen den Dauermagneten gebildeten Luftspalt erstreckt.
Die Durchführung der Geber-Stellwelle aus dem Gebergehäuse ist bei üblichen Gebern nicht dicht. Es kann also schädliches Umgebungsmedium wie Flüssigkeit oder aggressives Gas längs der Stellwelle in das Gebergehäuse eindringen und die Funktion des Gebers beeinträchtigen. Eine Abdichtung zwischen Gebergehäuse und Geber-Stellwelle würde Reibmomente an der Stellwelle erzeugen. Außerdem ist eine solche Abdichtung bei den meisten Anwendungen solcher Geber gar nicht erforderlich. Nach der Neuerung wird einmal ein Dauermagnet auf die Geber-Stellwelle aufgesetzt. Über die Geber-Stellwelle und diesen Dauermagneten wird eine geeignet geformte Kappe gesetzt, die abdichtend mit dem Gebergehäuse verbunden ist. Über dieser Kappe wird wiederum ein topfförmiger Lagerkörper an das Gehäuse angesetzt. In diesem Lagerkörper ist eine zweite, äußere Stellwelle gelagert. Diese äußere Stellwelle ist gleichachsig mit der Geber-Stellwelle und trägt einen zweiten Dauermagneten. Die beiden Dauermagneten bilden eine Magnetdurchführung durch die Kappe. Dadurch kann die Geber-Stellwelle mittels der äußeren Stellwelle reibungsfrei verstellt werden. Durch Verwendung der neuerungsgemäßen Zusatzeinrichtung kann jeder handelsübliche Geber zum Einsatz in in schädlichen Umgebungsmedien ausgerüstet werden, ohne daß an dem Geber selbst Änderungen vorgenommen zu werden brauchen.
Ausgestaltungen der Neuerung sind Gegenstand der Unteransprüche.
Ein Ausführungsbeispiel der Neuerung ist nachstehend unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert. Die Zeichnung zeigt einen Längsschnitt durch eine Geberanordnung, wobei der handelsübliche Geber nur abgebrochen dargestellt ist.
Mit 10 ist ein handelsüblicher Geber bezeichnet. Der Geber 10 weist ein Gebergehäuse 12 von zylindrischer Grundform auf. Durch eine Stirnwand 14 des Gebergehäuses 12 ist eine zu dem Gebergehäuse 12 koaxiale Geber-Steil welle 16 herausgeführt. Der Geber 10 liefert ein Ausgangssignal nach Maßgabe der Drehbewegung der Geber-Stellwelle 16.
Auf der Geber-Stellwelle 16 sitzt ein innerer Dauermagnet 18. Der Dauermagnet 18 bildet einen ringförmigen, zylindrischen Mantelteil 20, einen geberseitigen Boden 22 und eine Nabe 24. Die Nabe sitzt auf dem aus dem Gebergehäuse 12 herausragenden Ende der Geber-Stellwelle 16. Der Mantelteil 20 ist koaxial zu der Geber-Stellwelle 16. Der Mantelteil 20 ist auf seiner Außenfläche mehrpolig magnetisiert.
Über die Geber-Stellwelle 16 und den inneren Dauermagneten 18 ist eine Kappe 26 gesetzt. Die Kappe 26 weist einen topfförmigen Teil 28 auf. Der topfförmige Teil 28 bildet einen zylindrischen Mantelteil 30. Der zylindrische Mantelteil 30 ist koaxial zu dem zylindrischen Mantelteil 20 des inneren Dauermagneten 18 und umgibt diesen mit geringem Abstand. An den topfförmigen Teil 28 schließt sich ein verdickter Flansch 32 an. Der Flansch 32 hat eine konzentrische Ringnut 34, die einen Dichtring 36 aufnimmt. Der Dichtring 36 liegt abdichtend an der Stirnwand des Gebergehäuses 12 an. Der Flansch 32 bildet an seinem Rand einen Kragen 38, der über die Mantelfläche des Gebergehäuses 12 greift. Dadurch wird die Kappe 26 zu dem Gebergehäuse 12 zentriert.
Der Kragen 38 liegt an einem Bund 40 des Gebergehäuses an. Außerhalb des Dichtringes 36 ist der Flansch 32 durch Schrauben 42 mit der Stirnwand 14 des Gebergehäuses 12 verschraubt. Die Kappe besteht aus einem nicht magnetisierbaren Material, vorzugsweise aus Aluminium.
An das Gebergehäuse 12 ist weiterhin ein topfförmiger Lagerkörper 44 von zylindrischer Grundform angesetzt. Der Lagerkörper 44 weist einen verdickten Boden 46 und einen zylindrischen Mantelteil 48 auf. Der Mantelteil 48 ist koaxial zu dem inneren
Dauermagneten 18 und der Kappe 26, greift über den Flansch 32 und den Kragen 38 der Kappe 26 und ist dort an der Kappe 26 befestigt. In dem Boden 46 ist eine Bohrung 50 vorgesehen. Die Bohrung 50 fluchtet mit der Geber-Stellwelle 16. In der Bohrung 50 sitzen eingepreßte Gleitlagerteile 52 und 54. Das innere Gleitlagerteil 52 weist einen inneren Flansch 56 auf. Der innere Flansch 56 liegt auf der Innenseite des Bodens 46 auf. Das äußere Gleitlagerteil 58 weist einen äußeren Flansch 60. Der Flansch 60 sitzt in einer flachen Vertiefung 62 auf der Außenseite des Bodens 46.
In den Gleitlagern 52 und 54 ist eine äußere Stellwelle 64 gelagert. Die äußere Stellwelle 64 trägt an ihren geberseitigen Ende einen Teller 66. Der Teller 66 bildet einen zu dem Geber hin vorstehenden Rand 68. Der Rand greift über den Boden des topfförmigen Teils 28 der Kappe 26. Auf dem Rand sitzt ein ringförmiger, zylindrischer äußerer Dauermagnet 70. Der äußere Dauermagnet 70 ist an der Innenseite mehrpolig magnetisiert. Die zylindrische Innenseite des äußeren Dauermagneten ist koaxial zu dem Mantelteil 20 des inneren Dauermagneten 18 und umgibt den Mantelteil 30 der Kappe mit geringem Abstand. Zwischen der Innenfläche des äußeren Dauermagneten 70 und der Außenfläche des Mantelteils 20 des inneren Dauermagneten 18 ist ein Magnetspalt gebildet, in welchem ein radiales Magnetfeld erzeugt wird. In diesem Magnetspalt erstreckt sich der Mantelteil 20 der Kappe 26.
Der Flansch 56 des Gleitlagerteils 52 erstreckt sich zwischen der Innenfläche des Bodens 46 und der dem Geber abgewandten Seite des Tellers 66. Durch einen Sprengring 72 ist die äußere Stellwelle in axialer Richtung gegen eine Einwärtsbewegung gesichert.

Claims (11)

1. Geberanordnung mit einem Geber (10), der in einem Gebergehäuse (12) angeordnet und durch eine aus dem Gebergehäuse (12) herausgeführte Geber-Stellwelle (16) verstellbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß
a) auf die Geber-Stellwelle (16) ein mehrpolig, magnetisierter innerer Dauermagnet (18) aufgesetzt ist,
b) an das Gebergehäuse (12) eine den Dauermagneten (18) umschließende Kappe (26) aus nicht-magnetisierbaren Material abdichtend angesetzt ist,
c) an das Gebergehäuse (12) weiterhin ein topfförmiger Lagerkörper (44) angesetzt ist, in welchem eine zu der Geber-Stellwelle (16) gleichachsige äußere Stellwelle (64) gelagert ist,
d) die äußere Stellwelle (64) einen ringförmigen äußeren mehrpoligen Dauermagneten (70) trägt, welcher den inneren Dauermagneten (18) koaxial umgibt, wobei die Kappe (26) sich mit einem zylindrischen Mantelteil (30) durch einen zwischen den Dauermagneten (18, 70) gebildeten Luftspalt erstreckt.
2. Geberanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kappe (26) einen topfförmigen Teil (28) mit dem zylindrischen Mantelteil (30) und um den Rand des "Topfes" herum einen Flansch (32) aufweist, der mit einer Dichtung (36) an der Stirnwand (14) des Gebergehäuses (12) anliegt.
3. Geberanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Flansch (32) außerhalb der Dichtung (36) durch Schrauben (42) mit der Stirnwand (14) des Gebergehäuses (12) verbunden ist.
4. Geberanordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Flansch (32) an seinem Rand einen Kragen (38) aufweist, welcher über die Mantelfläche des Gebergehäuses (12) greift.
5. Geberanordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Kappe (26) aus Aluminium besteht.
6. Geberanordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß an dem inneren Ende der äußeren Stellwelle (64) ein Teller (66) gebildet ist, welcher den ringförmigen äußeren Dauermagneten (70) trägt.
7. Geberanordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Teller (66) einen vorstehenden Rand (68) aufweist, welcher um den Boden des topfförmigen Teils (28) der Kappe (26) herumgreift.
8. Geberanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der innere Dauermagnet (18) topfförmig mit einem ringförmigen magnetisiertem Mantelteil (20), einem geberseitigen Boden (22) und einer Nabe (24) ist, wobei die Nabe (24) auf der inneren Stellwelle (16) des Gebers (10) sitzt.
9. Geberanordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der topfförmige Lagerkörper (44) mit seinem Rand über den Flansch (32) und den Kragen (38) der Kappe (26) herumgreift und mit diesen verbunden ist.
10. Geberanordnung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der topfförmige Lagerkörper (44) einen zylindrischen Mantelteil (48) und einen demgegenüber verdickten Boden (46) aufweist, wobei in dem Boden Gleitlagerteil3 (52, 54) für die äußere Stellwelle (64) sitzen.
11. Geberanordnung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß
a) zwei gleichachsige, aneinander anschließende zylindrische Gleitlagerteile (52, 54) vorgesehen sind, die an entgegengesetzten Enden mit Flanschen (56, 60) versehen sind,
b) der Flansch (56) des inneren Gleitlagerteils (52) zwischen der Innenfläche des Bodens (46) und der Unterseite des Tellers (66) liegt,
c) der Flansch (60) des äußeren Gleitlagerteils (54) an der Außenfläche des Bodens (46) anliegt und
d) die äußere Stellwelle (64) durch einen Sprengring (70) gegen Einwärtsbewegung gehalten ist.
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