DE3012241C2

DE3012241C2 - Haltevorrichtung für eine Magnetfeldsonde

Info

Publication number: DE3012241C2
Application number: DE19803012241
Authority: DE
Inventors: Herbert 8190 Wolfratshausen Foißner
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1980-03-28
Filing date: 1980-03-28
Publication date: 1982-06-24
Also published as: DE3012241A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Haltevorrichtung für eine Magnetfeldsonde mit einem hermetisch geschlossenen Gehäuse, in welchem die Magnetfeldsonde mittels Lagerelementen um eine horizontale Achse »chwenkbar gelagerf ist.

Magnetfeldsonden werden seit langer Zeit in Kompaßsystemen verwendet, um eine Navigations-Bezugsinformation zu liefern. Dabei ist es notwendig, daß sich die Magnetfeldsonde in horizontaler Lage befindet. Dies erreicht man mit entsprechend ausgebildeten Haltevorrichtungen. Bekannt sind kardanische Aufhängevorrichtungen, die aus drei ineinander um einen bestimmten Winkel drehbaren Ringen bestehen. Dabei sind die Lagerstellen gegen Erschütterungen sehr empfindlich. Derartige Aufhängevorrichtungen erfor' dem deshalb besondere Dämpfungsmaßnahfrien-

Beispielsweise ist aus der DEOS 19 56 001 eine magnetfeldabhängige Vorrichtung für ein Kompaßsy' stern bekannt, bei dem die Magnetfeldsonde kardanisch aufgehängt ist. Um ein Pendeln, Ausschlagen oder Vibrieren beim Beschleunigen oder Verzögern bzw. Richtungsändefn des mit einer derartigen Vorrichtung ausgerüsteten Fahrzeugs zu vermeiden, ist jede Bewegung der Vorrichtung mit Trägheit behaftet. Deshalb ist die an eine Trägerplatte befestigte Sonde in einem hermetisch dichten Raum angeordnet, der zur Dämpfung mit einer hoch viskosen Flüssigkeit gefüllt ist. Ein an der Trägerplatte befestigtes Gehäuseteil, das halbkreisförmig sein kann, bildet diesen dichten Raum. Zur Erhöhung der Dämpfung ist eine Kalotte über Bolzen mit der Grundplatte befestigt. Die Kalotte bildet

Ό mit dem ebenfalls entsprechend gekrümmt ausgebildeten Gehäuseteil einen engen Kanal.

Eine derartige Vorrichtung erfordert einen hohen konstruktiven Aufwand insbesondere wenn drei Feldplatten jeweils im Winkel von 60° zueinander angeordnet sind. Von weiterem Nachteil ist, daß die kardanische Aufhängung gegen Erschütterung sehr empfindlich ist. Die zusätzlich notwendige Kalotte muß entsprechend der Krümmung des Gehäuseteüs ausgebildet sein. Dabei befinden sich die Magnetfeldsonde bzw. die Feldplatten unmittelbar in der Dämpfungsflüssigkeit.

Ferner sind pendeiförmige Aushängevorrichtungen bekannt. Beispielsweise ist in der DE-OS 24 34 374 u. a. eine pendeiförmige Aufhängevorrichtung für eine Magnetfeldsonde beschrieben. Dort ist die Magnetfeldsonde in einer geeigneten Ausnehmung eines Trägerteils befestigt, das mit pendeiförmiger Aufhängung mit Hilfe eines Universalgelenks an einer oberen Wand eines Gehäuses aufgehängt ist. Eine schwere, nichtmagnetische Masse ist an der Unterseite des Trägerteils befestigt, um der Magnetfeldsonde Pendelmomente zu erteilen. Unterhalb des Trägerteils befindet sich eine Verkleidung, die üblicherweise eine Dämpfungsflüssigkeit enthält. Von Nachteil ist, daß diese Magnetfeldson· de /ur Erteilung eines Pendelmoments eine schwere nichtmagnetische Masse benötigt. Damit wird die Magnetfeldsonde schwer und erhält im (jesamtaufbau große Abmessungen. Gegen t>i,chütterungen müssen auch bei dieser Magnetfeldsonde /'isätzliche Dämpfungsmaßnahmen ergriffen werden.

Soll beispielsweise die Bewegungsrichtung eines Kraftfahrzeuges bezogen auf das Erdfeld gemessen werden, so ist dafür eine Magnetfeldsonde erforderlich. Diese ist entweder am Fahrzeug angebracht oder im Fahrzeug eingebaut. Dabei ist es erforderlich, daß die Magnetfeldsonde gegen Fahrzeugerschütterungen und Beschleunigungskräfte ausreichend gedämpft ist. Ferner sollen derartige Magnetfeldsonden für den Einsät/ in Kraftfahrzeugen in hoher Stückzahl produziert werden können. Daher ist ein einfacher Aufbau bzw. eine preisgünstige Herstellung der Haltevorrichtung not ν endig.

Aufgabe der Erfindung ist es. die oben geschilderten Nachteile bekannter Magnetfeldsonden zu vermeiden und eine Magnetfeldsonde zu schaffen, die kleine Abmessungen und eine einfache Haltevorrichtung aufweist und gegen Erschütterungen und Beschleunigungskräfte hinreichend gedämpft ist. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Magnetfeldsonde in einem hermetisch geschlossenen Schwimmer angeordnet ist, welcher von eider einen Teil des Gehäuseinnenraums ausfüllenden Trägerflüssigkeit getragen wird, und daß der Schwimmer über Lagerzapfen jeweils in bei Normallage des Gehäuses senkrechten

Führungsnuieti der Gehäuseinnenwand gelagert ist.

Da bekanntermaßen ein Flüssigkeitsspiegel unabhängig von der Neigung eines Behälters immer in der Horizontalebene bleibt, eignet sich eine flüssigkeilsgela-

gerte Haltevorrichtung für eine Magnetfeldsonde besonders gut. Dabei ist die Magnetfeldsonde in einem Schwimmer untergebracht, der aus einem hermetisch dichten Gehäuse bestehen kann. Eine Trägerflüssigkeit befindet sich in einem Hohlkörper, dessen Gehäuse hermetisch dicht geschlossen ist. Der Gehäuseinnenraum ist beispielsweise bis zur Hälfte mit der Trägerflüssigkeit gefüllt. Darauf schwimmt um eine horizontale A~!tse schwenkbar der Schwimmer mit der Magnetfeldsonde. Die Trägerflüssigkeit dämpft sowohl die Schwenkbewegungen der Magnetfeldsonde als auch die Magnetfeldsonde selbst gegen Erschütterungen und Beschleunigungskräfte, die beispielsweise von einem Kraftfahrzeug herrühren. Um eine magnetische Achse der Magnetfeldsonde zu fixieren, ist der Schwimmer mit einer Achse dem Gehäuse fest zuzuordnen. Zu diesem Zweck kann der Schwimmer an zwei gegenüberliegenden Seiten jeweils einen angeformten Lagerzapfen aufweisen. Diese sind in einer hierfür an der Gehäuseinnenwand vorgesehenen Führungsnut gelagen.

Zweckmäßigerweise ist die Führungsnu: durcngehend kreisförmig und bei Normallage des Gehäuses senkrecht zur Horizontalebene ausgebildet. Zu diesem Zweck besteht das Gehäuse aus zwei kugelförmigen Halbschalen, die zusammengefügt und beispielsweise verklebt sind, so daß das Gehäuse hermetisch dicht ist.

Es hat sich als sehr vorteilhaft gezeigt, wenn sich im Gehäuseinnenraum oberhalb derTrägerflüssijkeit statt Luft eine zweite Flüssigkeit, eine zusätzliche Dämpfungsflüssigkeit, befindet, deren Dichte kleiner ist als die der Trägerflüssigkeit.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann unterhalb des Schwimmers ein Endanschlag vorgesehen sein. Damit wird erreicht, daß der Schwimmer einen bestimmten Schwenkbereich, z. B. einen Winkel von 30^c. nicht überschreiten kann. Diese Maßnahme dient auch zum Schutz der Zuleitungsdrähte zur Magnetfeldsonde.

Eine soluie Zuleitung ist als elektrische Verbindung zwischen den Spulenwicklungen der Magnetfeldsonde und einem Auswertegerät erforderlich. Zu diesem Zweck kann daher außerhalb des Gehäuses ein Verbindungsstecker angeordnet sein. Zwischen diesem Verbindungsstecker und der Magnetfeldsonde ist eine mehradrige Verbindungsleitung noiwendig. Damit eine möglichst geringe Rückstellkraft durch die Federkraft der Verbindungsleitung auf die Schwimmerauslenkung einwirkt, kann ein spiralförmiges mehradriges Flachbandkabel mit sehr dünnem Drahtdurchmesser vorgesehen sein.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand der Zeichnungen erläutert. Es zeigt

Fig. 1 die flüssigkeitsgelagerte Magnetfeldsonde im Gehäuse,

Fig. 2 einen Schnitt H-II des Gehäuses aus Fig. 1,

F i g. 3 die schlingenförmige Verbindungsleitung.

In der F i g. 1 ist das Gehäuse für eine Magnetfeldsonde dargestellt. Es besteht aus zwei kugeiförmigen Halbschalen 2. Diese sind zusammengesteckt und verklebt. Das Gehäuse 2 ist zur einen Hälfte aufgeschnitten dargestellt, so daß der flüssigkeitsgelagerte Schwimmer 1 mit der hier nicht dargestellten Magnetfeldsonde zu sehen ist. Der Schwimmer 1 schwimmt auf der Trägerflüssigkeit 3. Das Gehäuse 2 ist bis etwa zur Mitte mit dieser Trägerflüssigkeit 3 gefüllt. Darüber befindet sich Luft 4. Es kan-^ aber auch anstatt Luft eine zweite Flüssigkeit als zusa*7Üche Dämpfungsflüssigkeit verwendet v/erden, sofern die Dichte der Dämpfungsflüssigkeit geringer ist als die der Trägerflüssigkeit. Man kann z.B. als Trägerflüssigkeit Glyzerin und als Dämpfungsflüssigkeit Spiritus venvenden.

Der Schwimmer 1 weist an zwei gegenüberliegenden Seiten mittig je einen Lagerzapfen 5 auf. Dies ist auch in der F i g. Z die als Schnitt H-II der F i g. 1 dargestellt ist, zu sehen. Das Gehäuse (2) -innere weist eine umlaufende kreisförmige Führungsnut 6 auf. In dieser Führungsnut 6 sind die Lagerzapfen 5 des Schwimmers 1 gelagert (Fig.2). Der Schwimmer 1 kann um eine horizontale Achse schwenken. Damit der Schwenkbereich des Schwimmers 1 nicht zu groß wird, ist im unteren Bereich des Gehäuseinneren ein Endanschlag 9 angebracht, der als umlaufender Steg ausgebildet ist. Vom Schwimmer 1 führt eine elektrische Verbindungsleitung 7 durch das Gehäuse 2 zu einem außerhalb des Gehäuses 2 angeordneten Verbindungsstecker 8. Die Durchführung der Verbindungsleitung 7 durch das Gehäuse 2 ist mit einer Dichtungsmasse 10, beispielsweise Silikon, abgedichtet. Die Verbindungsleitung 7 ist spiralförmig ausgebildet und besteht aus einem dreiadrigen Flachbandkabel mit sehr dünnem Draludurchmesser (Fig. 3). Das Gehäuse weist noch eine h.er nicht dargestellte Einfüllöffnung auf, die wieder verschließbar ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Haltevorrichtung für eine Magnetfeldsonde mit einem hermetisch geschlossenen Gehäuse, in welchem die Magnetfeldsonde mittels Lagerelementen um eine horizontale Achse schwenkbar gelagert ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Magnetfeldsonde in einem hermetisch geschlossenen Schwimmer (1) angeordnet ist, welcher von einer einen Teil des Gehäuseinnenraums ausfüllenden Trägerflüssigkeit (3) getragen wird, und daß der Schwimmer (1) über Lagerzapfen (5) jeweils in bei Normallage des Gehäuses (2) senkrechten Führungsnuten (6) der Gehäuseinnenwand gelagert ist.

2. Haltevorrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß zur Aufnahme der Lagerzapfen (5) im Gehäuse (2) eine durchgehende kreisförmige, bei Normallage des Gehäuses (2) senkrecht stehende Führungsnut (6) vorgesehen ist.

3. Haltevorrichtung nach Anspruch 1 oder 2. dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (2) ein kugelförmiger Hohlkörper ist, der aus zwei Halbschalen gebildet ist.

4. Haltevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Gehäuseinnenraum oberhalb der Trägerf'üssigkeit (3) mit Luft (4) gefüllt ist.

5. Haltevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Gehäuseinnenraum oberhalb der Trägerflüssigkeit (3) mit einer Dämpfungsflüssigkeit gefüllt ist, deren Dichte kleiner ist als die der Tragerflu'iigkeit (3).

6. Haltevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet daß unterhalb des Schwimmers (1) ein Endanschlag (9) in Form eines umlaufenden Steges vorgesehen ist.

7. Haltevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Magnetfeldsonde und einem außerhalb des Gehäuses (2) angeordneten Verbindungsstecker (8) eine mehradrige elektrische Verbindungsleitung (7) in Form einer Spirale vorgesehen ist.