DE2427049A1 - Elektrischer weggeber - Google Patents

Description

• Elektrischer Weggeber Die Erfindung betrifft einen elektrischen Weggeber mit einem beweglichen Taster, der mit einer Einrichtung zur Umwandlung des Tasterweges in ein elektrisches Signal verbunden ist.
• Die Einrichtung zur Umwandlung des Tasterweges in ein elektrisches Signal kann beispielsweise ein induktiver Weggeber gemäß DT-PS 1 299 430 sein, der zwei in einer Brückenschaltung angeordnete Drosselspulen aufweist, deren Induktivitäten durch einen magnetischen Nebenschluß in Gestalt eines in die Spulen eintauchen Kernes oder mehrerer miteinander verbundener Kerne nach Maßgabe- des Weges dieses Kernes beziehungsweise dieser Kerne gegensinnig veränderbar sind. Bei dem Weggeber nach der genannten Patentschrift sind die Sollen von je einem magnetischen Pfads enthaltend einen die Spule umschließenden Mantel, einen inneren hohlzylindrischen Teil und einen Luftspalt umschlossen. Die Spulen sitzen in Topfkernen aus magnetisch halbleitendem Material mit zentralen Durchbrüchen, von deren Stirnfläche je ein Deckelteil aus dem gleichen Material unter Freilassung eines Luftspaltes zwischen Deckelteil und innerem hohlzylindrischen Teil des Topfkerns angeordnet ist. Der in die Spulen eintauchende Kern besitzt eine im Vergleich zu dem Topfkern und Deckelteil hohe Permeabilität. Bei einer Ausführungsform der DT-PS 1 299 430 sind zwei Topfkernspulenanordnungen mit den Deckelteilen einander zugekehrt, gleichachsig angeordnet, und ein einziger hochpermeabler Kernkörper ist in einem zentrisch durch beide Spulenanordnungen gehenden Durchbruch verschiebbar. Die Deckelteile liegen mit vorspringenden Rändern an den Stirnflächen der äußeren Mantelteile der Topfkerne an. Eine solche Anordnung ist in der Lage, mit einer über einen weiten Bereich recht guten Linearität den Weg des Kernes und eines mit dem Kern verbundenen Tasters in ein elektrisches Signal umzusetzen, wobei sich auf dem nutzbaren Hub des induktiven Weggebers eine große prozentuale Änderung der Selbstinduktionen und damit ein kräftiges Signal ergibt.
• Die Erfindung ist jedoch auch bei anderen elektrischen Weggebern mit Vorteil anwendbar.
• Es ist erforderlich, elektrische Weggeber für verschiedene Hubbereiche herzustellen. Bei einem induktiven Weggeber nach der DT-PS 1 299 430 würde dies die Herstellung von in ihren Abmessungen grundsätzlich unterschiedlichen Weggebertypen mit verschiedenen Topfkern- und Kernabmessungen bedingen. Es ist zwar möglich, bei einem induktiven Weggeber dieser Art die Charakteristik bei unveränderter Raumform durch elektrische Mittel geringfügig zu ändern. Diese Änderung reicht jedoch nicht aus, die verschiedenen geforderten Hubbereiche einzustellen.
• Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen elektrischen Weggeber der eingangs erwähnten Art so auszubilden, daß einerseits die Einrichtung zur Umwandlung des Tasterweges in ein elektrisches Signal unverändert bleibt und für einen festen Hubbereich ausgelegt werden kann, daß aber andererseits mit geringfügigen mechanischem Anderungen unter Beibehaltung der meisten bauteile des Weggebers eine Auslegung für unterschiedliche Hubbereiche möglich ist.
• Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch erreicht, daß der Taster an einer Schrägfläche anliegt, die mit einem verschiebbaren Eingangsglied verbunden ist.
• Es kann demnach mit einer einzigen Type zum Beispiel von induktivem Weggeber nach DT-PS 1 299 430 gearbeitet werden. Den geforderten unterschiedlichen Hubbereichen wird durch unterschiedliche Neigung der Schrägfläche Rechnung getragen.
• um eine Unabhängigkeit von der genauen winkelmäßigen Ausrichtung der Schrägfläche um die Achse des axial verschiebbaren Eingangsgliedes zu erreichen, kann die Schrägfläche von einem Konus gebildet sein, der in einem Gehäuse mit dem Eingangsglied in Richtung seiner Achse beweglich geführt ist. Eine Winkelverdrehung des Konus um seine Achse verändert damit den Anlagepunkt des Tasters praktisch nicht. Um auch den Einfluß eines eventuell vorhandenen Schlages des Konus um die Achse des Eingangsgliedes auszuschalten, kann weiterhin der Konus in dem Gehäuse gegen Verdrehung gesichert sein.
• Durch diese Maßnahme werden die Anforderungen an die Fertigungstoleranzen gering gehalten. Geringfügige Abweichungen der Charakteristik von einem gewünschten Verlauf, die sich durch Fertigungstoleranzen der Schrägfläche ergeben könnten, können auf der elektrischen Seite durch elektrische Justage der Charakteristik berücksichtigt werden.
• Eine andere Möglichkeit besteht darin, daß die Schrägfläche eine im wesentlichen plane Fläche ist, die an dem verschiebbar und unverdrehbar im Gehäuse geführten Eingangsglied vorgesehen ist.
• Dabei ist zweckmäßig, wenn die im wesentlichen plane Fläche eine Führungs- oder Lagerungsnut für den Taster aufweist. Am Ende des Tasters können zweckmaßigerweise reibungsmindernde Mittel wie Rollen oder Kugeln vorgesehen sein.
• Eine weitere Verminderung der Reibungseinflüsse läßt sich dadurch erreichen, daß der Taster in einer im wesentlichen senkrecht zu der Schrägfläche verlaufenden Richtung längsbeweglich geradgeführt ist.
• Um die Anpassung an unterschiedliche Hubbereiche zu erleichtern, bildet vorteilhafterweise die Schrägfläche mit dem Eingangsglied einen geschlossenen, leicht auswechselbaren Bauteil.
• Die Erfindung ist nachstehend an einigen Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die zugehörigen Zeichnungen näher erläutert: Fig. 1 ist eine schematische Darstellung und veranschaulicht das Prinzip der Erfindung.
• Fig. 2 ist ebenfalls eine schematische Darstellung und zeigt eine abgewandelte Ausführungsform der Erfindung.
• Fig. 3 zeigt eine weitere Abwandlung der Ausführung nach Fig. 1.
• Fig. 4 zeigt einen Schnitt durch eine konstruktive Ausführung eines elektrischen Weggebers nach der Erfindung.
• Fig. 5 zeigt eine Abwandlung der Ausführungsform nach Fig. 4-.
• In Fig. 1 ist ein Eingangsglied *t 10 bezeichnet. Das Eingangsglied 10 führt einen Weg s1 aus. An dem Eingangsglied 10 sitzt gleichachsig zu diesem ein Konus 12. Der Taster 14 eines induktiven Weggebers, vorzugsweise nach der DT-PS 1 299 430 liegt an der Mantelfläche des Konus 12 an und führt bei einem Weg s1 des Eingangsgliedes 10 einen Weg s2 aus. Das Verhältnis des Weges zu zu dem Weg s2 hängt von dem Öffnungswinkel des Konus 12 ab.
• Durch die Verwendung eines Konus wird die Anordnung unempfindlich gegen Verdrehungen des Eingangsgliedes 10 um seine Achse.
• Bei einem gegen Verdrehung gesicherten Eingangsglied 16, wie es in Fig. 2 dargestellt ist, kann die Schrägfläche eine im wesentlichen plane Fläche sein, die beispielsweise an einer von dem Eingangsglied 16 um einen Winkel abgewinkelten Schiene i8 vorgesehen ist. Die plane Fläche kann eine Führungs- oder Lagerungsnut 20 bilden.
• Bei der Ausführungsform nach Fig. 3 ist der Taster 14 so angeordnet und längsbeweglich geradgeführt, daß er unter einem Winkel von 900 an der Kegeloberfläche des Konus 12 anliegt. Durch diese Anordnung wird die Reibung zwischen Taster 14 und Konus 12 vermindert, was zu einer Erhöhung der Genauigkeit und der Lebensdauer führt.
• Eine entsprechende Anordnung des Tasters 14 kann auch bei der Ausführungsform nach Fig. 2 vorgesehen sein.
• -Bei allen drei Ausführungsformen kann die Auflagestelle des Tasters 14 auf den Konus 12 oder der Schrägfläche 18 als Kugel oder Rollenlager ausgebildet werden, welches mit dem Taster 14 verbunden ist.
• Fig. 4 zeigt eine konstruktive Ausgestaltung der Erfindung.
• Bei der Ausführungsform nach Fig. 4 ist ein T-förmiges Gehause 22 vorgesehen, bestdid aus einem ersten, dem Längsbalken des t'Tt entsprechenden Gehäuseteil 24 und einem sich senkrecht dazu erstreckenden, dem Querbalken des 8tTt entsprechenden zweiten Gehäuseteil 26. In dem ersten Gehäuseteil 24 ist ein induktiver Weggeber 28 angeordnet, der dem Weggeber nach DT-PS 1 299 430 entspricht und ihrer nicht im einzelnen dargestellt ist. Der induktive Weggeber 28 weist einen Taster 30 auf, der längsbeweglich eradgeführt ist und sich längs der Achse des ersten Gehäuseteils 24 durch eine Bohrung 32 hindurch in den zweiten Gehäuseteil 26 erstreckt. In dem zweiten Gehäuseteil 26 ist gleichachsig zu diesem ein stabförmiges Eingangsglied 34 längsbeweglich geradgeführt, das an der in Fig. 4 rechten Stirnseite des zweiten Gehäuseteils 26 aus diesem herausragt. An seinem inneren Ende bildet es einen sich erweiternden Konus 36, an dessen Mantelfläche der Taster 30 anliegt. Der zweite Gehäuseteil 26 weist einen zylindrischen Innenraum 38 auf, der an der besagten rechten Stirnseite mit einem durch Schrauben 40 leicht lösbar befestigten Deckel 42 abgeschlossen ist. Der Deckel 42 weist einen zentralen Durchbruch 44 auf, der von einem Kragen 46 umgeben ist. In dem Kragen 46 sitzt ein Lager 48 zur axial verschiebbaren Führung des stabförmigen Eingangsgliedes 34. Der Konus 36 weist an seiner Stirnfläche einen zylindrischen Ansatz 50 auf. Auf dem Ansatz 50 sitzt ein in der Wandung des Gehäuseinnenraumes 38 geführter Lagerring 52. Von der breiteren Stirnseite her erstreckt sich axial und zentral eine Sacklochbohrung 54 in den Konus 36. In der Sacklochbohrung 54 ist eine druckbelastete Wendelfeder 56 angeordnet, die sich an der in Fig. 4 linken Stirnseite des zweiten Gehäuseteils 26 abstützt. Die Wendelfeder 56 ist durch einen Zapfen 58 geführt, der gleichachsig zu dem Gehäuse 26 von dessen linker Stirnseite in den Innenraum 38 vorspringt. An dem Übergang zwischen Konus 36 und stabförmigem Eingangsglied 34 ist ein Anschlagring 60 vorgesehen, der an dem Deckel 42 um den Durchbruch 44 herum zur Anlage kommt, bevor das breitere Ende des Konus 36 in den Bereich des Tasters 30 gelangt.
• Die Ausgangskle en des induktiven Weggebers 28 sind über Leitungen 62 zu Klemmen 64, 66, 68 geführt, die an einem den ersten Gehäuse~ teil 24 abschließenden Deckel 70 mit den übrigen Schaltelementen 72 der Brückenschaltung vorgesehen sind.
• In Fig. 5 ist eine Abwandlung der Konstruktion von Fig. 4 gezeigt. Bei dieser Konstruktion ist ein Zapfen 74, der außermittig von der linken Stirnseite des Gehäuseteils 26 in axialer Richtung vorspringt, durch einen Schlitz in dem Konus 36 und dem Lagerring 52 geführt, wodurch der Konus und der Lagerring gegen Verdrehung gesichert ist. Dadurch geht die Schlagtoleranz des Konus praktisch nicht in die Wegumsetzung ein.

Claims (10)

Patentansprüche

1. Elektrischer Weggeber mit eines beweglichen Taster1 der mit einer Einrichtung zur Umwandlung des Tasterweges in ein elektrisches Signal verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Taster (14, 30) an einer Schrägfläche (12, 18, 36) anliegt, die mit einem verschiebbaren Eingangsglied (10, 16, 34) verbunden ist.

2. Elektrischer Weggeber nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schrägfläche von einem Konus -(12, 36) gebildet ist, der in einem Gehäuse (22) mit dem Eingangsglied (34) in Richtung seiner Achse beweglich geführt ist.

3. Elektrischer Weggeber nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Konus (36) in dem Gehäuse (22) gegen Verdrehung gesichert ist (Fig. 5).

4. Elektrischer Weggeber nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schrägfläche (12) eine im wesentlichen plane Fläche (18) ist, die an dem verschiebbar und unverdrehbar im Gehäuse geführten Eingangsglied (16) vorgesehen ist.

5. Elektrischer Weggeber nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die im wesentlichen plane Fläche (18) eine Führungs- oder Lagerungsnut (20) für den Taster (14) aufweist.

6. Elektrischer Weggeber nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Taster (14) in einer im wesentlichen senkrecht zu der Schrägfläche (12) verlaufenden Richtung links~ beweglich geradgeführt ist (Fig. 3).

7. Elektrischer Weggeber nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Schrägfläche mit dem Eingangsglied einen geschlossenen leicht auswechselbaren Bauteil bildet.

b. Elektrischer Weggeber nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein T-förmiges Gehäuse (22) in seinem ersten dem Längsbalken des tITtI entsprechenden Teil (24) einen elektrischen, zum Bei spiel induktiven, Weggeber (28) enthält, dessen längsbeweglich geradgeführter Taster (30) sich längs der Achse des ersten Gehäuseteils (24) in den dazu senkrecht sich erstreckenden, dem Querbalken des ttTII entsprechenden zweiten Gehäuseteil (26) ragt, und daß in dem zweiten Gehäuseteil (26) gleichachsig zu diesem ein stabförmiges Eingangsglied (34) längsbeweglich geradgeführt ist, das aus einer Stirnseite des zweiten Gehäuse teils (26) herausragt und an seinem inneren Ende einen sich erweiternden Konus (36) bildet, an dessen Mantelfläche der Taster (30) anliegt.

9. Elektrischer Weggeber nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Gehäuseteil (26) einen zylindrischen Innenraum (38) aufweist, der an der besagten einen Stirnseite mit einem durch Schrauben (40) befestigten Deckel (42) abgeschlossen ist, daß der Deckel (42) einen zentralen Durchbruch (44) und ein Lager (48) zur axial verschiebbaren Führung des stabförmigen Eingangsgliedes (34) enthält, und daß der Konus (36) an seiner Stirn fläche einen zylindrischen Ansatz (50) aufweist, auf dem ein in der Wandung des Gehäuseinnenraumes (38) geführter Lagerring (52) sitzt.

10. Elektrischer Weggeber nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Konus (36) eine von der breiteren Stirnseite sich erstreckende axiale und zentrale Sacklochbohrung (54) aufweist, in der eine sich an der anderen Stirnseite des zweiten Gehäuseteils (26) abstitzende, druckbelastete Wendelfeder (58) angeordnet ist, und daß an dem Ubergang zwischen Konus (36) und stabförmigen Eingangsglied (34) ein Anschlagring (60) vorgesehen ist, der an dem Deckel (42) um den zentralen Durchbruch (44) herum zur Anlage kommt, bevor das breitere Ende des Konus (36) in der Bereich des Tasters (30) gelangt.