DE2941564A1

DE2941564A1 - Anordnung zur ueberwachung der drehzahl einer welle

Info

Publication number: DE2941564A1
Application number: DE19792941564
Authority: DE
Inventors: Ernst 7441 Grötzingen Bosch; Walter 7440 Nürtingen Müller; Manfred Dipl.-Ing. Schulz
Original assignee: Metabowerke GmbH and Co
Current assignee: Metabowerke GmbH and Co
Priority date: 1979-10-13
Filing date: 1979-10-13
Publication date: 1981-04-23

Description

Anordnung zur Uberwachung der
Drehzahl einer Welle Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Uberwachung der Drehzahl einer auf gegebenenfalls in einem Käfig geführten Wälzkörpern eines Wälzlagers gelagerten Welle mittels eines einen Dauermagneten und eine Spule aufweisenden Tachogenerators, wobei die Drehbewegung eine Magnetfeldänderung und damit einespannungsinduktion in der Spule bewirkt, die für Meß- oder Regelzwece verwendbar ist.
Aus der DE-AS 1 588 376 ist bei einem Elektromotor bekannt, auf der Ankerwelle einen besonderen gewellten Eisenblechring als Geber für den Tachogenerator anzuordnen. Ferner list aus der DE-OS 1 937 068 bekannt, auf der Achse eines Elektromotors scheibenartig Magnete anzuordnen und aus der DE-AS 27 48 502 ist noch weiter bekannt, eine bereits vorhandene Scheibe zwischen Kollektor und Ankerlager des Motors eines Elektrowerkzeugs mit mehreren Magneten zu versehen. Alle diese Anordnungen bedingen konstruktive Maßnahmen, durch die eine gewisse Verlängerung der Ankerwelle erforderlich ist, wobei gleichzeitig Herstellung und Montage aufwendig sind.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Anordnung der eingangs genannten Art so zu verbessern, daß der Meß- oder Uberwachungseffekt mit möglichst geringen zusätzlichen Mitteln und Teilen erreicht wird.
Zur Lösung dieser Aufgabe sieht die Erfindung vor, daß zur Magnetfeldänderung der Käfig oder die Wälzkörper des Wälzlagers dienen Irgendwelche Teile außer dem eigentlichen Tachogenerator erübrigen sich daher, so daß ein besonders platzsparender Aufbau bei geringem Montage- und Herstellungsaufwand erreichbar ist. Selbstverständlich dienen dazu die üblicherweise verwendten handelsüblichen Wälzlager.
Zweckmäßigerweise wird ein Ende des Magnets bzw.
eine an den Magnet anschließende Verlängerung nahe am Käfig bzw. der Wälzkörperbahn endend mit geringem Abstand angeordnet , um so eine möglichst große Magnetfeldänderung zu erhalten, wenn der Wälzkörper oder eine Auswölbung des Käfigs sich am Ende des Magnets oder der Verlängerung vorbeibewegt.
Um auch bei kleinen Wälzlagern, beispielsweise bei Nadellagern das Ende des Magnets bzw. der Verlängerung zwischen die Wälzlagerringe hineinragen zu lassen, kann das Ende des Magnets bzw. der Verlängerung verjunge insbesondere abgeflacht ausgebildet sein. Zweckmäßigerweise ist der Dauermagnet stabförmig ausgebildet und die Spule kann dann auf dem vom Wälzlager abge- wandten Ende des Magneten angeordnet sein, während der freie Teil des Dauermagneten zur Befestigung dient, beispielsweise durch Aufnahme in der Wandung der Wälzlageraufnahme. Eine Montagevereinfachung insbesondere für eine automatische Montage kann dadurch erzielt werden, daß der Magnet mit der Spule an einer Platte angeordnet ist, wobei diese Platte selbst oder zusammen mit dem Wälzlager in der Wälzlageraufnahme gehalten ist.
Besonders gewichtssparend kann die vorgeschlagene Anordnung bei dem Elektromotor vorzugsweise eines Elektrohandwerkzeugs \verwendung finden, wobei dann ein Anker lager und gegebenenfalls vorzugsweise das kollektorseitige Ankerlager zur Magnetfeldänderung herangezogen werden kann.
Besonders platzsparend kann der Magnet einen Rechteckquerschnitt aufweisen, wobei sein gegebenenfalls noch verjüngtes Ende mit seiner Schmalseite zwischen die Lagerringe des Wälzlagers hineinragen kann. Es ist dann auch noch eine Anordnung bei einer durchgehenden Welle möglich und insbesondere bereitet ein nachträglicher Einbau eines derartigen Tachogenerators nur geringen Aufwand.
Weitere erfindungsgeme Ausbildungen sind den Unteransprüchen zu entnehmen und werden mit ihren Vorteilen in der nachstehenden Beschreibung näher erläutert. Inden beigefügten Zeichnungen zeigt: Fig. 1 eine Schnittdarstellung einer Tachogeneratoranordnung an einem Wellenende und Fig. 2 eine der Linie II-II in Fig. 1 entsprechende Darstellung einer anderen Ausführungsform in größerem Maßstab.
Im hinteren Teil 1 eines Motorgehäuses ist mittels eines Kugellagers 2 die Ankerwelle 3 eines nicht näher dargestellten Elektromotors gelagert. Im Motorgehäuse 1 ist in der Rückwand ein Durchbruch 4 vorgesehen, in dem ein Teil eines Stabmagneten 5 aufgenommen ist. Auf dem herausragenden Ende es Stabmagneten 5 ist eine Spule 6 vorgesehen, von der über Anschlüsse 7 ein Spannungsabgriff möglich ist.
Das der Spule 6 gegenüberliegende Ende des Magneten 5 ist verjüngt und ragt zwischen die beiden Ringe 8 und 9 des Kugellagers 2 und endet nur mit geringem Abstand 11 an der Auswölbung des Käfigs 10 des Kugellagers 2.
Beim Drehen der Ankerwelle 3 wird durch das Vorbeiwandern des Käfigs 10 eine Magnetfeldänderung des Magneten 5 bewirkt, durch die in der Spule 6 eine Spannung induziert wird, die sich je nach der Lage des Käfigs 2 ändert. Die Frequenz der Spannung entspricht der Frequenz der vorbeigeführten Wölbungen 11 des Käfigs 10. Die Frequenz ist damit proportional zur Drehzahl der Welle 3 und kann für Meß- und Regelzwecke dienen. Der geringfügige Schlupf der Wälzkörper 12 ist bei den üblichen Meß- und Regelaufgaben vernachlässigbar und kann in den meisten Fällen auch ohne Schwierigkeiten durch entsprechende Eichung berücksichtigt werden.
Beim Ausführungsbeispiel der Fig. 2 ist die Spule 6 auf der gleichen Seite wie die Verjüngung 13 des Stabmagneten angeordnet, beispielsweise in einem Lagerdeckel in einem Sackloch 4'.
Leerseite Leerseite

Claims

Ansprüche Anordnung zur Überwachung der Drehzahl einer auf gegebenenfalls in einem Käfig geführten Wälzkörpern eines Wälzlagers gelagerten Welle mittels eines einen Dauermagneten und eine Spule aufweisenden Tachogenerators, wobei die Drehbewegung eine Magnetfeldänderung und damit eine Spannungsinduktion der Spule bewirkt und für Meß- oder Regelzwecke verwendbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß zur Magnetfeldänderung der Käfig (10) oder die Wälzkörper (12) des Wälzlagers (Kugellager 2) dienen.
2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Ende des Magnets (5) bzw. eine an den Magneten (5) anschließende Verlängerung nahe am Käfig (10) bzw. der Wälzkörperbahn endet.
3. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Ende bzw. die Verlängerung an ihrem freien Ende verjüngt (Verjüngung 13) ausgebildet ist.
4. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Magnet (5) stabförmig ausgebildet ist und die Spule (6) auf dein vom Wälzkörper (12) abgewandten Ende des Magneten (5) angeordnet ist.
5. Anordnung nach Anspruch , dadurch gekennzeichnet, daß der Magnet (5) mit der Spule (6) in der Wandung (1) der Wälzlageraufnahme gehalten ist.
6. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Magnet (5) mit der Spule (6) an einer Platte angeordnet ist und diese Platte selbst oder zusammen mit dem Wälzlager in der Wälzlageraufnahme gehalten ist.
7. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6 zur Uberwachung der Drehzahl eines Elektromotors, vorzugsweise eines Elektrowerkzeugs, dadurch gekennzeichnet, daß ein Ankerlager und gebenenfalls vorzugsweise das kollektorseitige Ankerlager zur Magnetfeldänderung dient.
8. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Magnet-Spuleneinheit in eine Aussparung des das Wälzlager tragenden Gehäuses eingelegt und gehalten ist.
9. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Magnet (5) etwa einen Rechteckquerschnitt aufweist und sein gegebenenfalls noch verjüngtes Ende mit seiner Schmalseite zwischen die Lagerringe 8,9 des Wälzlagers hineinragt.