DE2130242A1

DE2130242A1 - Vorrichtung zum UEberwachen der Drehbewegung von Koerpern

Info

Publication number: DE2130242A1
Application number: DE19712130242
Authority: DE
Inventors: Gerhard Wirmsberger
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1971-06-18
Filing date: 1971-06-18
Publication date: 1972-12-21

Description

Vorrichtung zum Überwachen der Drehbewegung von Körpern Gegenstand d. Erfindung sind Sensoren für von drehbaren Körpern, z.3. Rad, Welle, etc., abnehmbaten Maßen bzw. Größen wie z.B.
(Umfangs-)Geschwindigkeit, Drehzahl, bzw. deren Anwendungsmöglichkeiten.
Es werden 2 Arten von Sensoren aufgezeigt, wobei die erste Art dadurch gekennzeichnet ist, daß (zumindest 1) Kontaktflache habendes Element, z.B. A, z.B. Arm 1, während einer mit dem abzufühlenden Körper, z .3. Rad, entsprechender (zumindest annähernden) Relativ-Bewegung bzw. - drehung zu (zumindest 1) Kontaktflache (Kontaktfl.
z.B. 1 dicker, in Kreisform angeordneter Strich in Fig.l) habendes 2. Element, z.B. 3, z03. Ring-2, sich befindet (d.h. die Relativbewegung steht im Verhältnis zu z.B. Raddrehzahl) und daß sich eine Kontaktfläche des einen Elements (z.B. A) zeitweise (d.h. z.B. 100 mal/sec) mit einer IContaktflache des anderen Elements (z.B. B) berühren od. in geringem Abstand davon passieren und da eine der Kontaktflächen, z.B. eine des Elementes A, normalerweise während der Funtkionsdauer d. Sensors mit einer Stromauelle verbunden ist 9 können Strominpulse in einer der dles@ abzurühlenden Rad proportionalen Dimension, z.3. Frequenz, erzeugt und (z.B. vor dem Minuspol) abgenommen werden; zLB. lt. Fig. 1 rotiert der Arm 1 in Zeichenebene und berührt Ring 2.
Die 2. Art von sensor zeitweisen (Drehzahlproportionalen) Belichtung von Lichtelektronischen od./u. elektrischen Bauteilen beruhen und nach einer Meinung bei Verwendung bei Fahrzeugen nicht bekannt sind, sind hier (z.B. für Sensor eines Blockierreg lers) voll tauglich sind, denn die Frequenz der durch die zeitweise Belichtung dieses elektr. Bauteiles verursachten bzw. erzeugten Spemnnungsanstiege bzw. -abfälle, d.h. æ.B. Impulsfrequenz, ist temperaturunabhangig - außerdem ist die Temperatur des Bauteils in einem kurzen Zeitraum gleich - und daher drezahlproprtiolal, wodurch (z.B. ein bistabiler Multivibrator) gesteuert werden kann. Z.B. : Zeitweise läßt Lochscheibe 3 (hat symmotrische Iöcher) einen Lichtfluß von Lichtquelle 5 zu Teil 4, d.i. z.B. Fotodiode,zu bzw. nicht zu letzteres zeigt Fig. 2.
Einige Anwendungsgebiete solcher Sensoren sind z.B.
Radsensor für Blockierregler Antidurchdrehvorrichtung bei Anfahren eines Kfz od./u.
während der Fahrt Tachometer für Kfz u.
werden unten beschrieben und gelten nicht als der Ausdruck des Umfanges der Anwendungsmöglichkeiten.
Die aus einem Erfindungs-Sensoor kommenden Ipulse können beliebig be- bzw. verarbeitet werden. Orientiert sich ein Radsensor für einen Blockierregler z.B. nicht wie in deutschen Offenlegungsschriften Mr. 1811190 bzw. 1806710 mit Impulsen, sondern z.B. mit einer der Raddrehzahl entsprechenden Spannungshöhe, so kann z.3.
folgend vorgegangen werden: Es erfolgt die Binschaltung eines Kondensators, ßnachRin2nicht Impulse, sondern eine aVechsel-Spannung mit einer der Drehzahl des Rades entsprechenden Frequenz zur Verfügung steht. Desgleichen können die von den Sensoren abgeleiteten (rechteckigen) Impulse über einen Miller-Integrator in sagezähneförmige Impulse umgewandelt werden und anschließend mit einem Schmitt-Trigger in eine konstante Gleichspannung gebracht -verdens die proportional zur Drehzahl ist.
Bin Radsensor dieser Art für Blockierregler verwendet, zeichnet sich vor allem dadurch aus, daß keine Störimpulse, die durch Schwingungen des federnden Rades, Schwingungen von Wellen, etc., herrühren, gefiltert werden müssen, um ein richtiges Blockiersignal, d.h. Befehl an die Druckmitteleinheit, den Bremsdruck zu seren, gleichhalten, erhöhen, zu erzielen. Bin solcher Radsensor ann für verschiedene Systeme von Blockierreglern verwendet werden: z.3.: Ein auf der Winkelverzögerung der Räder beruhender.
Wenn ein Rad blockiert od. zu blockieren beginnt, kann leicht dadurch festgestellt werden, wenn die von einem Radsenr' kommenden Impulse an ein Relais, das eine gewisse Anstiegzeit hat, geschickt werden, und welches (Relais) dann ein Blockiersignal abgibt, wenn die Impulsdauer, die mit fallender Drehzahl steigt, zu groß wird in der Folge wird eine beispielsweise Ausfühning eines erfindungsgemäßen Sensors beschrieben: Der sich gemäß der Drehzahl eines Rades drehende Arm 1 hätte folgende Bauteile: Fig. 4 : An der@@@@@Achse 6 ist ein Hohlzylinder 7 befestigt, in letzterem ein walzenförmiger Eisrper 8; durch Feder 9, die zwischen Walze 8 und und @@@@@ Ächse 6 sich befindet, drückt Walze 8 über Gelenk 10 und bogenförmigen Halter 11 den den Ring 2 berührenden Teil des Armes 1 -nämlich Teil 12 - gegen den Ring 2; Halter 11 ist möglichst schmal und (lt. Fig. 4 Draufsicht) liegt in 2 Vertiefungen des Zy1.7, sodaß Halter 11 und Teilll möglichst nur in rechtem Winkel zur Drehebene d. Armes (welche in die bzw. aus der Zeichenebene von Fig. 3 bzw.
in Fig. 4 von bzw. nach oben ist) bzw. in der Zeichenebene (bei Fig, 3) pendeln kann, damit der Teil 12 immer richtig an Ring 2 aufliegt.
Der Teil 12 ist z.B. ein hohler Rollkörper, der in Halter 11 drehbar gelagert ist und den Ring 2 abrollt. Ring 2 verläuft in Fig.3 in die bzw. aus der Zeichenebene.
Der gemäß diesem Beispiel sich nicht drehende Ring 2 (Fig. 1 und 3 jeweils mit " 2 " bezeichnet) hätte 20 Kontaktflachen (dicke Striche in Pig. 1), und 20 Nichtkontaktflächen (dünne Striche) ; Jede dieser Kontaktflächen hätte eine von Rollkörper 12 abzulaufende Länge, die in Fig. 5 mit 13 bezeichnet wird und dort etwa 5 mm lang ist. Der Ring 2 könnte z.B. derartig hergestellt werden, daß aus einem Metallring soviel herausgearbeitet wird, daß Aussparungen 14 entstehen, die dann mit einem nichtstromleitenden Stoff, wie z.3. Kunststoff, Koramik, Glas, gefüllt werden, sodaß eine glatte BerUhrungsfläche onteteht. Besonders dann, wenn eine kurze Zange einer Kontsktflache 13 gewünscht wird, dürfte es zweckmäßiger sein, würde der Ring 2 aus einzelnen in Fig. 5 mit strichlierten linien abgegrenzten Einzeltoilen bestehen. Eine - äußerst - einfache Herstellungsanleitung letzterer Art von Ring 2 wird weiter unten gegeben.
Als (weiteres) Kennzeichen für einen erfindungsgemäßen Sensor kann &a Vorhandensein eines od. mehrer der in den 8 Punkten angeführten Morkmalen angesehen werden : le Jedes der 2 Elemente kann mehr als eine Kontaktfläche haben, doch soll dies nur bei einem Element zutreffen, z.B. lt. Ring 2 in Fig.
- die dicken, in Kreisform angeordneten Striche.
2. Hat ein Element z.B. A mehr als 1 Kontaktfläche, so soller diese so nebeneinander angeordnet sein, daß sie von den (der) an dem anderen Element, z.B. B, angeordneten(er) Kontaktfläche(n) ordnungsgemäß nacheinander und in einem gewissen Zeitabstand berührt werden können, d h. gleichzeitig soll eine Kontaktfläche eines Elements jeweils nur 1 Kontaktfläche des anderen Elements berühren, wie z.3.
durch Anordnen von Nichtkontaktflächen (z.3. 14 in Fig.5) zwischen den Kcntaktflächen des Ringes 2, welche z.B. durch Kunststoff gebildet wird, oder neben den Kontaktflächen befinden sich ringförmige Teile (15, 16 in Fig. 6), auf denen der Arm 1 sich abstützen kann. Diese Nichtkontaktflächen können daher die Dauer der Impulspause bestimmen.
3. Hat ein Element mehr als 1 Kontaktfläche, so sollen diese z.B.
lt. Fig. 1. in Kreisform angeordnet sein.
4. Es wäre ratsam, wenn das eine Element ringförmig wäre, z.B. lt.
Ring 2, und das andere Element armförmig, z.B. Arm 1.
5. Eine Art von Sensor liegt dann vor, wenn (z.B. lt. Fig.7) ein Element z.B. Arm 18 neben zumindest einer Kontaktfläche (doppeltschraffiert) zumindest eine Nichtkontaktfläche (einfachschraffiert) hat und diese 2 (od. mehr) Flächen eine so gestaltete, z.B. wellige, Kontaktfläche (z.B. 19) beruhren, daß die Kontaktfläche des einen Elementes zeitweise die Kontaktfläche des anderen Elementes berührt.
Die Kontaktflachen 19 sind z.B. am Ring 20 angeordnet.
6. E.s können pro Sensor beliebig viele Element, d.h. z.B. A und 3, verwendet w rden, und zwar in beliebigem Verhältnis zueinander, d.h. ein Ring 2 und 2 Arme 1, desgleichen können sich beide Elemente bewegen, doch soll dies nur ein Element, z.B. Arm 1 od. Ring 2 tun.
7. Die Form bzw. Art des abnehmbaren Stromes von einem Sensor ist beliebig, d.h. z.B.
in Stromstärke und Spannung, die Impulsgrößen, wie z.B. Impulsdauer, -pause, -abstand, -frequenz, TastverhEltnis, durch eine Kontaktfläche wird eine positive, durch eine andere eine negative Spannung erzeugt, sodaß ein Wechselstrom mit der Drehzahl des abzufühlenden Körpers proportionalen Frequenz abnehmbar ist, durch eine bestimmte Kontaktfläche wird eine um einiges höhere Spannung übertragen als durch die daneben angeordnete Kontaktfläche.
ebenso ist die Verarbeitumg des abgenommenen Stromes beliebig bzw.
es ist egal, welches Element mit einer Stromquelle verbunden ist.
Die Hohe der abnehmbaren bzw. durch Kontaktfläche übertragenen Spannung ist beliebig; wird diese durch Passieren in geringem Abstand von einer Kontsktfläche (nicht durch Berühren), so ist die Spannung so hoch zu gestalten, daß diese " überspringt ".
8. Als die oben angeführten Elemente, also z.B. A und B, sind alle jene Bauteile anzusehen, die sich in einer (annähernden) Relativbewegung bzw. -drehung zum abzufühlenden Körper befinden und die letzlich die Kontaktflächen od./u. Nichtkontaktflachen haben bzw.
abgeben. Als Kontaktfläche ist solche Fläche zu verstehen, die als Eontaktstelle für Strom- od./u. Magnetfluß verwendet wird bzw. werden könnte.
in den Punkten 1 - 8 gesagte gilt auch dann, wenn eine Kontaktfläche eine andere nicht berührt, sondern in geringem Abstand davon diese passiert.
Weitere Ausführungen von erfindungsgemäßen Sensoren, z.B. lt. Fig. 3 Lt der obigen Beschreibung rollt der die Kontaktflache bildende Teil 12 des Armes 1 auf der Kontaktfläche des Ringes 2. Das Gelen 10 könnte weggelassen bzw. die Pendelbewegung von Halter 11 verhindert werden, wäre zum einen die berührungsfläche Arm 1 - Ring 2 punkts förmig, d.h. z.B. hätte der Teil 12 nicht Rollenform, sondern Kugelform (Teil 12 ist eine Kugel, die eine möglichst große Bohrung auf-Weist, somit hohl ist) od./u. die Oberfläche des Ringes 2 an dessen Berührungsflache mit dem Teil 12 wäre abgerundet, od. es wurde zum anderon nicht gefordert, daß die Rolle 12 genau am Ring 2 aufliegt, da der Ring 2 sicher nicht immer während des Rotierens des Armes 1 zu Arm 1 ist. Statt der Rolle 12 bzw. Hohlkugel kann z. B.
eifl nicht rotiere#der, balkenförmiger Teil mit einer, dort wo er den Ring 2 berührt, eventuell abgerundeten od. kugelförmigen Oberfläche und nicht drehbar in Halter 11 angeordnet, verwendet wer+ den.
Soll ein der Haftreibung ausgesetzter Teil die Verbindung mit dem Ring 2 herstellen, so kann dies auch der walzenförmige Körper 10 tun, d.h. Halter 11 und Teil 12 fallen weg. Desgleichen würde es Vorteile geben, wenn der Querschnitt von Walze 8 und Zylinder 7 nicht kreis- sondern z.B. ellipsenförmig ist.
Die Stromzuführungen bzw. -abnehmungen erfolgen z.B. durch Ringschleifkontakte ; die Lager (zwischen Teil 11 und Teil 12) sind kein Hinderii's für den Stromfluß.
welche Teile sich drehen, d.h. z.3. Arm 1 od./u. Ring 2 wird von Fall zu Fall verschieden Sein.
Sollen die Aussparungen 14 nicht ausgefüllt werden, so empfiehlt sich z.B. die Äüsführg lt. Fig.6: durch 2 ringförmige, parallel zu Ring 2 verlaufende Teile 15 und 16 (einfachschraffiert ; Fig. 6 zeigt die teilweise innere Oberfläche des Ringes 2 vom Ringmittelpunkt aus gesehen; 17 sind Kontaktflächen) wird ein Arm davon abgealten, in die Aussparungen 14 einzufallen. Die Teile 15 und 16 sind zwengsläufig von den Kontaktflächen isoliert. Bei ein Ringkonstruktion lt. Fig. 6 würden kurze Stromimpulspausen erzeugt werden.
Beschreibung von Arm 18 bzw. Ring 20: Fig. 7 : Der Ring 20 hat eine - garen den- Arm 18 hin - unebene Ob erfläche, d.h. die Kontaktfläche (19) des Ring 20 für den Arm 18 ist s.B. wellig od./u. kugelförmig, z.B. lt. Ring 2 mit Aussparungen versehen. Der z.B. ähnlich wie Arm 1 gestaltete und in Pfeilrichtungen-rotierende Arm 18 ist dort, wo der den Ring 20 beruhrt, so ausgebildet, daß er jeweils nur die Erhebungen des Ringes 20, d.h.
die Kontaktflächen 19, berührt, und da der Ring 20 keine Nichtkontaktflächen hat, ist der Arm mit mindestens Je 1 Nichtkontaktflache (einfach schraffiert) und 1 Kontaktfläche (doppelt schraffiert) ausgebildet, sodaß zeitweise Strom fließt. Zwangsläufig ist an der Achse 6 ein der Unwucht entgegenwirkendes Gewicht angeordnet. Das Ganze (Ring, Arm) ist, wenn möglich, in einem Gehause untergebracht, an dessen unterem 3Dnde sich Schmiermittel befinden, in welche der Arm bzw. ein Teil davon eintaucht und so alle Reibungsstellen geschmiert werden.
Die Vorteile eines erindungsgemäßen (Rad-) Sensors bei Verwendung fts Blockierregier: Wie bereits ausgeführt, üben Schwingungen von Wellen, von Rad, keine störenden Einflüße aus; die Leitung Radsensor-Steuereinheit ist nicht besonders zu isolieren; geringere Drehmasse als bei den derzeit üblichen Rotoren, auch dann, wenn der an sich schwerere Ring als Drehmasse ausgebildet ist; Fertigungstoleranzen fallen nicht ins Gewicht.
Wie weiters oben ausgeführt, läßt sich auf einen erfindungsgemäßen Radsensor Jede Art von Blöckierregler aufbauen, ebenso eine Eombination von 2 Systemen von Blockierreglern. Der Erfinder denkt hier daran, wenn s.B. der auf Winkelverzögerung beruhende Regler nicht anspricht, d.h. Z.B. es blockiert ein Rad, dann setzt ein Regler ein, der sich nach der Impulsdauer od./u. -pause richtet, d.h. z.B.
die von einem Radsensor gelieferten Impulse werden an ein Relais geschickt, das eine gewisse Abfallzeit hat, wodurch, wenn die Impulspause gewisse Zeit überschritten wird (d.h. niedrige od. keine Drehzahl), dieses Relais ein Blockiersignal auslöst; desgleichen kann ein Relais mit bestimmter Anstiegzeit ein Blockiersignal auslösen, wenn die Impulsdauer zu groß wird bzw. ist. Ebenso kann ein Blockiersignal dann erfolgen, wenn die Frequenz des von einem erfindungsgemäßen Radsensor erzeugten und in eine Wechselspannung verwandelten Stroms eine gewisse Höhe unterschreitet.
Eine solche Kombination von Blockierreglern wäre besonders bei schlechtem Straßenverhältnis günstig und würde sich auch insoferne gut bemerkbar machen, da hiedurch der auf Winkelverzögeru ng beruhonde Regler auf höhere Grenzwerte eingestellt werden kann, wodurch bei guten Straßenverhältnissen ausgezeichneter Bremsschlupf erreicht wird. Der oben beschriebene und nicht auf Winkelverzögerung beruhende Regler zeichnet sich durch geringe Entwicklungs- und Brzeugungskosten aus, somit ist er auch als " Übergangslösung " dafür gedacht, wenn ein Unternehmen nicht in absehbarer Zeit einen ausgezichnten Rclger auf den Markt bringen wird.
Die Schaltung (od. ein Teil davon) eines Blockierreglers sollte so gestaltet sein, daß diese nach der Drehzahl gestaffelt ist, d.h; s.B. es gibt 3 Formgebungsschaltkreise pro Rad (z.3. der 1. bis 1 U/szt der 2. bis 10 U/sec, der 3. über 10 U/sec) d.h. z.B. bei bestimmter Drcr-i (= bei bestimmter Frequenz, bei bestimmter Spannung) wird auf einen anderen Spannungsdiffernzi erer umgeschaltet.
Ein erfindungsgemäßer Sensor ist auch darin zu erblicken, wenn die Kon@@@flachen der beiden Elemente, also z.B. A und B, als Teile eines magnetischen Kreises verwendet werden und dieses Magnetfeld - je nach der Stellung von (je einer) Kontaktfläche (n) der 2 Elemente zueinander - das Magnetfeld verändert wird und dieses auf beliebige Weise, z.B. durch Induktion in eine Spule, Strom in einer der Drehzahl des abzufühlenden Körpers, z.B. Rad, -proportionalen Dimension erzeugt. Ein Beispiel einer Ausfuhrung' dieses Systems liegt darin, (Fig. 8), daß das eine Element, z.B. Arm 1, von einem Magnetfeld, das über Achse 6, dann Arm 1, dann Ring 2, und dann Ring 2 und Achse .
verbindenden Metallteil 21 fließt, durchflossen wird; je größer der Abstand der Kontaktflächen von Ring 2 und Arm 1 voneinander ist, d.h.
z.B. dazwischen befindet sich luft, Kunststoff, (Abstand ist dann vorhanden, wenn sich die Kontaktflächen der beiden Elemente nicht berühren), desto größer ist der (magnetische) Widerstand, sodaß-in einer Spule, z.B. 23, demgemäß Strom induziert wird. Teil 22 wäre ein El;ektromagnet, wobei zu vermerken wäre, daß auch an irgendeiner Stelle angeordneter Dauermagnet (Metallteil 21 ist Dauermagnet) verwendet werden kann. Ebenso kann z.B. lt. Fig. 6 und 7 von Sensor ausgediese Art @@@@@@@@@@@@@@@ führt werden.
-Zwangsläufig dürften sich Teile der Sensoren auch bei Nichtbremsen drchen, somit empfiehlt es sich, diese Sensoren auch für Tachometer, und eventuell andere Vorrichtungen, z.B. Antidurchdrehvorrichtung während der Fahrt od. beim Anfahren, zu verwenden.
Für Tacho wäre es ratsam,'zumindest 2 Radsensoren, d.h. z.3. den eines rechten und den eines linken Rades zu verwenden. Die hievon kommenden Impulse werden über 1 od. 2 monostabile Multivibratoren geleitet, von welchen die hier erzeugten Impulse an die @@@ eine od.
an eine der 2 Wicklungen eines Strommessers gebracht, dessen Zeiger gemäß der Fahrgeschwindigkeit ausschlägt, und zwar entgegen der Rückstellkraft zumindest einer Spiralfedern, doch bosser mindestens 2 Spralfedern, wobei mit der Drehzahl die Zahl der als Widerstand benützen Federn steigt, d.h. z.B. bis 5 U/sec d. Rades 1 Felder, darüber 2 Federn. Ein solcher Tacho hat eine sehr große Genauigkeit, und sol als Beispiel für verschiedene Arten von Tachos, d.h. z.B. ein Bandtacho kann nach diesem Prinzip arbeiten, dienen. Da die sonst einem Tacho üblicherweise zugrundeliegende, die Drehzahlen der Kardanwelle übertragende, biegsame Welle wegfällt, wäre ein Kilometerzähler nach der Art eines Stichdrehzählers vorzuschlagen, wobei der Impuls hiezu z.B. von einem Eontaktarm,der an Arm 1 befestigt ist, und ein an beliebiger stelle angeordnetes, feststehendes Kontaktsütck berührt (einmal pro U. des Rades) kommen kann.
Die erfindungsgemäßen Sensoren sollen so angeordnet sein, daß die Drehungen des abzufühlenden Körpers möglichst genau abgefühlt werden können. Bs könnte daher eine Konstruktion der Anordnung der Sensoren lt. Fig. 9 und 10 ratsam sein.
Fig. 10: Durch (jetzt Hohl-) Achse 6 geht eino Achse 23 hindurch, welcho sich über Gelenk 25 gemäß der Drehzahl z.BO eines Rades dreht (Pig. 10 zeigt Querschnitt von Achsen 6 und 23 an der strichlierten linie von Fig. 9). Der Ring 2 hat Verlängerungen 24, welche in Erhöhlungen 26 der Achse 6 so ablaufen bzw. gestaltet sind, daß der Arr 1 sich gegenüber dem Ring 2 nicht verschieben kann, d.h. der Verlauf der Drehrichtung des Arms 1 ist praktisch parallel zum Verlauf des Kreises, den der Ring 2 beschreibt. Der Ring 2 wird an einem Punkt aufgehängt, wodurch er und daher auch Arm 1 den (Quer-)Bewegungen der Drehachse 23 und den die Querbewegungen verursachenden Körper, z.3 Rad, ausgleicht. Die Achse 23 ist auch an deren freien Ende, d.i.
rechts in Fig. 9 - nicht gezeichnet - drehbar fixiert. Wenn Ring 2 sich drehen soll und Arm 1 steht, dann kann z.B. so vorgegangen werden, daß die Achse 23 an deren 2 Sonden befestigt ist und auf die ser (Achse) der feststehend fixierte Arm hin- und heifahren kann. Das für Arm 1 und Ring 2 gesagte gilt auch für Arm 18 und Ring 20.
Die Herstellung eines Ringes 2 aus Einzelteilen (siehe Fig.5) kann z.B. folgend geschehen : Yon einem Metallband mit einem Querschnitt, dor 6-eckig u. derselbe ist wie die vod strichlierten linien abgegrenzte Fläche in Fig. 5 eines hier gezeigten Einzelteiles des Ringes 2 (gegen die Aussparung la etwas schmäler werdend - Kreisanordnung) und die Aussparung 14 habend werden 3mm lange Stückeabgeschnitten (die Schnittfläche verläuft in der Zeichenebene bei Fig.5), ebenso von einem friststoffband mit dem Querschnitt der Aussparung 14 3 mm lange Stücke. Die Uetallteile werden nach dem Schneiden - automatisch - in eine Schablone gelegt, welche z.B. lt. Fig. 11 aussieht: 2 (haibkreisf"dzaige) Bögen (27) werden durch Querleisten verbunden u. haben einen (nicht gezeichneten) Boden, sodaß Fächer gebildet sind; in jeder dieser Fächer liegt jeweils 1 Stück der abgeschnittenen Metallteile, und zwar so wie in Fig. 5, d,h. die Schnittflache verlauft in der Zeichenebene v. Fig.ll. Fig. 12 zeigt eine kreisförmige Schablone 28, die aus der Wandfläche und zum Kreismittelpunkt zeigenden u. Fächer bildenden Fortsätzen besteht. Die mit Metallteilen gefüllte Vorrichtung lt. Pig.ll wird über die Schablone 28 gelegt u. nach Wegziehen des Bodens der Vorrichtung lt. Fig.ll fallen die abgeschnittenen Mctallteile zwischen die Fächer von Vorrichtung Schablone 28. Selbiges erfolgt mit den Kunststoffteilen, die dann zwischen den Metallteilen zu liegen kommen (Schnittflache verläuft in Fig. 11 ebenso in der Zeicheneben). Sind die abgeschnittenen Teile in der Schablone 28 vollzahlig, dann rücken die Teile 29 - 32 näher an die abgeschnittonen Teile heran (die Teile 30 und@1 bilden mit den die Teile 30 drückenden Keilen 31 den Kreis, den der Ring 2 an der Inneuflache bildet; die Teile 29 stellen den äußeren Kreis her) und zwar soweit, bis die abgeschnittenen den Ring 2 bildenden Metall u. Kunststofft@le in richtiger lage sind, wobei die Schablone beizeiten herausgezogen wird. Sodann werden di abgeschnittenen Teile weiter behandelt, dh.
z.B. mit Schweißnähten versehen od. andere Maßnahmen treffen, z.B.
mit Verstärkungsring versehen.
Ein weiteres Beispiel vondes Art von Sensor, von dem eine Ausführ@@@ in Fig. 8 gezeigt wird: Statt der Arme 1 bzw. 18 wird ein keilförmiger Teil, der gegen den Ring 2 möglichst schmal ist (z.B. 0,5 mm xl ca endend) und nicht wie Arm 1 z.3. durch die Fliehkraft bewegliche Bestandteiles z.B.
Rolle 12, hat und den Ring in einem möglichst geringen Abstand passiv und nicht berührt. Ring 2 bzw. keilförmiger Teil (letzterer wird in der Folge mit " Keil " bezeichnet) soll zwecks Verainderung des Wirbei stroms geblättert eil. Die Aussparungen des Ringes 2 sollen mit Material geringer Magnotleitfähigkeit gefüllt sein, die in Fig. 5 mit mit 13 bezeichneten Erhebungen des Ringes sollen gegen den Kreism@ the punkt hin abgerundet enden. Ist Magnetfluß über Metallteil 21 (Fig.8) Ring 2, Keil in GaE, so wird dieser Magnetfluß entsprechend der Stellung des Keiles zu einer Erhebung des Ringes verändert, und zur dann, w-nn das parallel zur Drehachse verlaufende (d.h. die Ringe 1 C 0 des Keiles verläuft in Fig. 8 in der Zeichenebene)'Ende d. Keiles eine Erhebung fast berührt, ist der Magnetfluß am größten, wenn das Ende genau zwischen 2 Erhebungen steht, am geringsten. Die Abstände von einem sich drehenden Teil (Keil) und zu fixiertem Teil sind gering zu halten. Der wechselnde Magnetfluß kann verschiedentlic verwendet werden : Z.B. in eine Spule wird hiedurch Strom induziert.
Z.B. : Es wird ein drehzahlproportionaler Strom durch Einschaltung eines Hall-Generators od. magnetfeldabhängigen Widerstandes erzeugt.
Diese letztgenannten Halbleiter sind temperaturabhängig, doch hat dies keinen Einfluß auf die Tauglichkeit dieser Art, z.B. deswegen, da die Frequenz der erzeugten Spannungsanstiege immer drehzahipro portional ist und nur die Spannungshöhe od. z.B. Impulsdauer temperaturabhängig ist. Mit den von einem Sensor erzeugten Spannung anstiegen (des pulsierenden Gleichstromes od. der Impulse) kann zS; ein astabiler Multivibrator gesteuert werden, dessen Schwellspannung so eingestellt sein soll, daß bei Jeder (Außen-) Temperatur genaue Brgebnisse erhalten werden (dies gilt auch für Sensoren mit lichtclektr. 3auteilen, bei denen die Helligkeit der lichtquelle ((auß en)) temperaturabhängig sein soll, weiters sollten der o d. die die peraturkompensation durchführenden Bauteile, soferne sie in Anspruch genommen werden, neben den fotoelektr. Bauteilen angeordnet sein des gleichen sollten als Risikosenkung pro Sensor mehr als 1 Lichtquelle od./u. fotoelektr. Banteil verwendet werden.
Weitere Ausfuhrung'sbeisAele von Sensoren: Durch vorhin beschriebenen Keil, der den Ring 2 in geringem Abstand passiert, wird eine (Hoch-) Spannung übertragen, wodurch drehzahlproportionale Impulse entstehen. Z.3.: der rotierende Teil eines sensors besteht aus stabförmigem Teil , dem eine (Eohle-) Bürste od. eine kleine Blattfeder angeordnet ist, welche die Verbindung stabförmiger Teil - Ring 2 herstellen.
Wenn der Ring 2 roticren soll, empfiehlt cs sich, die Rolle ]? oJulc weitere Bestandteile des Arms 1 so zu fixieren (nur mit Halter 11), daß sich die Rolle 12 (während des Rotierens) nur in Fahrtrichtung bewegen kann, wodurch die Federung der Rolle 12 nicht dic durch die senkrechten Bewegungen des Rades währcnd des Ausfedern der Straßenunebenheiten verursachten Kräft berücksichtigen muß, d.h.
die genannten Kräfte können die Rolle nicht vom Ring abheben.
Die Erfindung erstreckt sich weiters auf einen Sensor, der (annahernd) Impulse in drehzahlgemaßer Frequenz dadurch erzeugen kann, da zumindest ein Element sich mit zumindest einem Kontaktpaar in (annahernden) Felativbewegung zum abzufühlenden Körper befindet und (das Element) zeit weise dieses Kontaktpaar, z.B. Kontaktfedersatz, zusammenführt, d.h. z. B. dieses Klement hat keine Kontaktflachen.
Eine einfache ausführung dieses Sensors läge darin, daß ein Zahnrad bii dessen Drehungen mit den Zähnen - ähnlich bie bei einer Nockenwelle -zeitweise das eine Kontaktstück eines Federsatzes mit dem des anderen verbindet. Das Zahnrad sollte möglichst nahc an der Verankerung des von Zahrad berührten Kontaktstückes (zwischen Kontaktstelle und Veranke rung) angeordnet sein, dmmit die Berührung des Kontaktstückes in beiden Drchrichtungen des Zahnrades ordnungsgemäß @öglich ist. Das Zahnrad kann zwecks geringerer Drehmasse mit Bohrungen od. dergleichen ver schen sein.
Eine Ausführung dieses Sensors ist folgende : Ein ringför iger Teil (folgend mit " Ring " bezeichnct) hat 20 über der ganzen Ring ve teilte, in gleichen Abständen voneinander angeordnete, zum Kreismitte@punkt dieses Ringes hin verlaufende Bohrungen in welchen (1 Stück je Bohrung) Stifte, stecken, welche an der Innenseite d.
Ringes etwas vorstehend und abgerundet gestaltet sind; an der außen seite d. Hinges sind 20 Kontaktfedersätze angeordnet (pro Stift ein Satz), wobei jeweils das näher am Kreismittolpunkt des Ringes befindliche Kontaktstück indes Satzes mit seinem Stift (fest) verbunden ist; zeitweise wird (jeweils) ein Stift, da er und wo er vorsteht, von einer sich relativ gen den Ring drehenden Teil, z.3. Keil, od. eine in die sem Fall sich nicht in Richtung des Armes bewegende Rolle 12 des Armes berührt und nach außen geschoben, wodurch das an dem Stift angeordnete Kontaktstück das andere Kontaktstück des gleichen Satzes berührt, soda ein Impuls ausgelöst wird, womit z B. ein astabiler Multivibrator gesteue t werden kann.
Die Art des Blockierreglers, der dann ein Blockiersignal abgibt, wenn die Zeitspanne der auf beliebige (d.h. z.B. auf einer in dieser Anmeldung nicht angegebenen) Weise gewonnenen u . eventuell verarbeiteten, b'ei gleicher Drehzahl an sich gleiche Impulsdauer Dd./u. Impulspause (d.h. Impulsdauer od./u. Impulspause sind bei einer bestimmten Drehzahl zeitgleich) habende Impulse u. /od. Impulspausen zu groß ist (wenn diese Zeitspannen mit der Drehzahl abnehmen - ansonsten : zu klein ist) od./u. wenn eine an sich Impulse liefernde Vorrichtung zu lange (an u. für sich fortdauernd) Strom liefert od. zu Lange keinen Strom liefert (letzteres trifft zers. dann zu, wenn bei 310ckieren d. Rades der Arm 1 auf einer Nichtkontaktflache des Rings 2 steht) wobei die Gestaltung d. Bremsdruckes beliebig ist, ist als windung anzusehen. Eine Ausführung dieses Reglers wäre z.B. folgend, venn die von einem astabilen Multivibrator, der von einem Sensor lt Fig.@ gesteuert wird od. z.B. von Sensor lt. Fig.5 gewonnene Impulse, rerwendet werden.
nc erfindung erstreckt sich auf eine Kombination von 2 od. mehrercn Sensoren u. zwar von erfindungsgemäßen untereinander, wie auch mit ad Anderen, d.h. z.B. Sensor lt. Fig.3 wird mit Sensor lt. Fig. 8 od.Ä.
it einem nichte@ findungsgemäßen Sensor kombiniert, wobei in diesem all durch die Kombination (und nicht von einem Sensor einer Kombination Strom in(annähernd) drehzahlproDortionaler Dimension, d.h. z.B. in mpulsfrequenz, z.B. pulsierender Gleich- od. Wechselstrom (Spannungsmstiege) zur Verfügung steht.
Nei hiermit aufgozeigtem Prinzip der Erfindung bzw. Ausführnngsbeipielen hievon können beliebige Änderungen bzw. Zusätze erfolgen, .3. 1 Sensor kann gleichzeitig für ve schiedenen Zwecke verwendot wird en, z.B. für Tacho u. Blockierregler; cine erfindungsgemäße Vorrichung wird nicht als Sensor verwendet, sondern für andere, nicht aufozeigte Zwecke ; der Sensor wird für sich nicht drehende, sondern ur bewegonde Körper als solcher verwendet.
ie Zeichnungen sind schematisch, d.h. darin wird keine Rücksicht uf Größenverhältnisse Und Abstände der einzlnen Teile etc. geno:nnIc'i

Claims

n Vorrichtung zum Überwachen der Drehbewegung von Körpern PatentansprUche 1. Vorrichtung Zinn Überwachen der Drehbewegung von Körpern, insbesondere Sensor flir einen Blockierregier, fUr eine Einrichtung zum Verhindern des Durchdrehens oder für einen Geschwindigkeitsmesser für Fahrzeugräder, g e k e n n z e i c h n e t d u r c h ein erstes sich proportional zur Drehzahl des Rades um eine Drehachse (6) drehendes Element (1, 3, 18) und ein zweites mit diesem ersten Element zusammenarbeitendes, feststehendes Element (2, 4, ), 20), wobei durch die Beiativbewegung der beiden Elemente gegeneinander elektrische, magnetlsche oder optische Impulse erzeugt werden, die durch an den Sensor angeschlossene Übertragungsorgane weitergeführt und registriert werden.
2. @enr@r nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n nh n e t, daß beide Elemente mit elektrisch, magnetisch oder optisch leitfähigen Kontaktflächen (12, 1-5, 17, 19) ausgerUstet sind, wobei ein Element (2, 4, , 20) mit einer Anzahl von in der Bewegungsrachtung des anderen Elementes hintereinander angeordneten Kontaktflächen (13, 17, 19) versehen ist.
3. Sensor nach den Ansprüchen 1 und 2, g e k e n nz e i c h n e t d u r c h einen äußeren Ring (2) mit an seiner l enfleite abwechseind aneinandergereihten Kontaktflächen (13) und Isolferflächen (14) und durch einen in der Drehachse dieses Ringes auf einer Drehachse (6) radial feststehend montierten Arm (1) mit einer KontaktfJäche (12) am Ende, wobei der Ring festgehal.ten und der Arm mit der drehbaren Drehachse fest verbunden ist und die Kontaktflächen des Ringes bei einem Umlauf nacheinander berührt.
4. Sensor uach Anspruch 3, d a d u r c h g e k e n nz e i c h n e t, daß der Arm und der Ring an einen gemeinsamen Stromkreislauf angeschlossen sind, der bei Anlage der Kontaktfläche des Armes an einer der Kontaktflächen des Ringes geschlossen ist.
5. Sensor nach Anspruch 1 und 2, d a d u r c h g e k e n nz e i c h n e t, daß in der Umlaufbahn des Armes (3) wenigstens eine Lichtschranke (4, B) angeordnet ist, bei deren Durchschreiten der Arm über optisch-elektrische Bauteile der Drehzahl des Rades proportionale Impulse erzeugt.
6. Sensor nach den Ansprüchen 1 bis 4, g e k e n n z e i c h n e t d u r c h einen von der Drehachse (6) radial abstehend befestigten Hohlzylinder (7) mit einer darin verschieblich gehaltenen und nach radial außen federbelasteten Druckwalze (8); durch einen in der Druckwalze gelenkig festgelegten gabelförmigen Halter (11), dessen Arme in diametral gegenüberliegenden Einschnitten im oberen Hohlzylinderrsnd geführt sind und durch einen zwischen den Enden der Arme des Halters drehbar gehaltenen Rollkörper (12), dessen Drehachse parallel zur Drehachse (6) liegt und der an der inneren Ringfläche des feststehenden Ringes (2) anliegt, wobei die innere Ringfläche des feststehenden Ringes in der Umlaufebene des Rollkörpers um die Drehachse liegt.
7. Sensor nach den Ansprüchen 3 und 6, g e k e n n z e i c h n e t d u r c h einen feststehenden Ring (2), dessen Isolierflächen (14) durch quer zur Umlaufrichtung des Armes angeordnete und bis zum Niveau der inneren Ringfläche mit nichtleitenden Stoffen wie Kunststoff, Keramik, Glas oder dergleichen aufgefüllten Ausnehmungen gebildet sind.
d. Sennor nach eine der Ansprüche 1 bis 6, d a d u r ¢ h g b k e n n z e i c h n e t, dali die einzelnen Kontaktflächen (17) des Ringes durch nlchtsuagefüllte Ausnehmungen voneinander getrennt und seitlich durch von ihnen isolierte, umlaufende Führungsbahnen (15, 16) für die Kontaktfläche des Armes begrenzt sind.
9. Sensor nach den vorhergehenden Ansprüchen, g e,k e n nz e i c h n e t d u r c h einen feststehenden Ring (20) mit konvex gekrümmten Kontaktflächen (19) und einem mit der Drehachse starr verbundenen Arm (18) mit einer balligen Endfläche, wobei die Endfläche in Drehrichtung des Armes in eine gleitfähige Kontakt- und eine gleitfähige nichtleitende Isolierfläche unterteilt ist.
10. Sensor nach Anspruch 9,- d a d u r c h g e k e n nz e i c h n e t, daß die Unterteilung der Endfläche des Armes Jeweils nur den Kontakt der Kontaktfläche mit einer Kontaktfläche (19) des Ringes (20) allein gestattet.
11. Sensor nach einem der Ansprüche 1 bis 10, inebesondere für eine Anordnung in Entfernung vom Rad, g e k e n nz e i c h n e t d u r c h eine die Drehbewegung des Rades übertragende Keilwelle (23) mit einer darauf längsverschieblichen Teilhülse (6); durch auf der Teilhülse vorgesehene, umlaufende Führungsrillen (26), in denen eine den Ring (2) tragende Glocke (24) drehbar gelagert ist; durch den im Inneren der Glocke (24) radial auf der Keilhülse (6) befestigten und an der inneren Flache des Ringes (2) anliegenden Arm und dadurch eine Aufhängung des Ringes in nur einem starren Lagerpunkt.
12. Seneor nach den vorhergehenden Ansprüchen 1 bis 11, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß der Arm undrehbar und dabei längsverschieblioh gehalten ist und daß die Glocke mit dem Ring eine der Drehbewegung des Rades entsprechende Drehbewegung um den Arm herum ausführt.
13. Sensor nach einem der Ansprüche 1 bis 12, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß im Ende des Walzenkörpers (8) eine drehbar gelagerte Hohlkugel angeordnet ist, die die innere Ringfläche punktförmig berührt.
14. Sensor nach den Ansprechen 1 bis 12, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Spitze des Walzenkörpers (8) selbst verschleißfest und elektrisch leitend ausgeführt ist und direkt an der inneren Ringfläche anliegt.
15. Sensor nach einem der Ansprüche 6 bis 12, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß zwischen den Enden des gabelförmigen Halters (11) ein balkenförmiges Teil mit einer abgerundeten oder kugeligen Kontaktfläche undrehbar gehalten ist.
16. Sensor nach einem der Ansprüche 1 bis 15, d a d u r c h g e k e n n s e i e h n e t , daß im Hinblick auf die Reibung zwischen den Kontakt flächen des Armes und den Kontaktflächen des Ringes in dem Gehäuse des Sensors ein Schmiermittel angeordnet ist, in das der Arm einzutauchen vermag.
17. Sensor nach einem der Ansprüche 1 bis 16, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß sowohl der Arm (1) als auch die Kontaktflächen des Ringes oder der Ring (2) selbst Elektromagneten oder Permanentmagneten sind und daß die Kontaktfläche des Armes den Kontaktflächen des Ringes mit-Abstand gegenübersteht.
1b. Sensor nach Anspruch 17, d a d u r c h g e k e n nz e i c h n e t, daß entweder Arm (1) oder der Ring (2) als Kern einer Induktionsspule (23) ausgebildet ist.
19. Sensor nach den Ansprühen 17 und 18, d a d u r c h g ek e n n z e i c h n e t, daß der Arm und auch die Kontaktbereiche des Ringes an sich bekannte Blechpakete sind und daß der Arm (1) in einer quer zu seiner Umlaufrichtung liegenden, schmalen Schneide ausläuft.
20. Sensor nach einem der Ansprüche 1 bis 19, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß der Arm bei seinem Umlauf eine Reihe von hintereinandergeschalteten Kontaktpaaren betätigt und die Anzahl der Kontaktpaare so gewählt ist, daß die Frequenz der erzeugten Impulse direkt der Drehzahl des Rades entspricht.
21. Sensor nach einem der Ansprüche 1 bis 19, d a d u r c h g e k e n n z e 1 c h n e t, daß der Arm an den Kontaktflächen des Ringes mit einer Kohlebürste oder einer Kontaktfahne umläuft und daß der dadurch geschlossene Stromkreis ein Hochspannungs-Stromkreis ist.
22. Sensor nach den Ansprüchen 1 bis 19, d a d u r c h g ek e n n z e i c h n e t, daß in der Umlaufbahn des Armes in dem Ring radial verschiebbare Stifte angeordnet sind, deren äußere Enden außerhalb des Ringes liegende gontaktpaare betätigen und deren innere Enden vom Arm beaufschlagt werden.
2. Sensor nach einem der Ansprüche 1 bis 22, d a d u r c h g e k e n n z e i e h n e t, daß wenigstens eine Kontaktfläche des Ringes einen stärkeren Impuls (höhere Spannung ete) vermittelt, als die anderen.
24. Sensor nach den vorhergehenden Ansprüchen, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß er mehrere nebeneinander angeordnete Arme und Ringe aufweist, wobei, die Ringe mit unterschiedlich' langen Kontaktflächen versehen sind.
25. Sensor nach den vorhergehenden Ansprüchen, d a d u r c h g e k e n n z e l G h n e t, daß an der den Arm tragenden Drehachse dem Arm gegenüberliegend ein Massen-Ausglelchegewicht für den Arm befestigt ist.
26. Sensor nach den vorhergehenden Ansprüchen, d a d u r c h g e k e n n z e l c h n e t, daß der Ring aus einzelnen durch Verguß miteinander verbundenen Segmenten aus leitfähigem Material zusammengesetzt ist.