DE3116440C2 - Strömungsgeschwindigkeitswandler - Google Patents

Abstract

Strömungsgeschwindigkeitswandler zur Aufnahme der Drehgeschwindigkeit eines Flügelrades (16) über eine Übertragung eines Lichtstrahles von einer Seite zur anderen Seite des Flügelrades, wobei eine gedruckte Schaltungsplatte (9) vorgesehen ist, die ein lichtaussendendes Element (2) und ein lichtempfangendes Element (3) trägt. Das lichtaussendende Element und das lichtempfangende Element sind in Aussparungen (12a, 13a) einer Umhüllung (1a) aus einem lichtdurchlässigen Material aufgenommen, wobei alle Bauteile einschließlich der gedruckten Schaltungsplatte, die in der Umhüllung enthalten ist, fest durch eine Kunstharzfüllung (1a) gehalten sind. Die optischen Achsen des lichtaussendenden Elementes und des lichtempfangenden Elementes können leicht nachgestellt werden, um sie vor dem Einbau in die Umhüllung auszurichten. Die Form und Größe der Aussparungen können so gewählt sein, daß sie der Form und Größe des entsprechenden lichtaussendenden Elementes und des entsprechenden lichtempfangenden Elementes entsprechen, so daß die Ausrichtung der optischen Achsen automatisch beim Einpassen der Elemente in die Aussparungen erfolgen kann.

Description

Die Erfindung betrifft einen Strömungsgeschwindigkeitswandler nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Ein Strömungsgeschvindigkeitswandler dieser Art ist aus der DE-OS 25 53 578 bekannt, wobei das lichtaussendende und das lichtempfangende Element einander gegenüberliegend auf den beiden Seiten eines Flügelrades angeordnet sind und der Lichtstrahl zwischen beiden Elementen durch das Flügelrad selbst unterbrochen wird. Bei diesem Aufbau muß der Abstand zwischen den beiden Elementen mindestens so groß sein wie der Durchmesser des Flügelrades. Dies ist auch bei einem Aufbau nach der DE-OS 21 40 685 der Fall, bei dem der Lichtstrahl durch eine Öffnung in der Nabe des Flügelrades verläuft Durch den auf diese Weise vorgegebenen relativ großen Abstand zwischen lichtaussendendem und lichtempfangendem Element kann die Meßgenauigkeit dadurch beeinträchtigt werden, daß die optisehen Achsen der beiden Elemente nicht exakt ausgerichtet und schwer einstellbar sind.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Strömungsgeschwindigkeitswandler der eingangs angegebenen Art so auszubilden, daß sich eine höhere Meßgenauigkeit insbesondere dadurch ergibt, daß der optische Weg kürzer ausgebildet ist und somit die Justierung der optischen Achsen der einander gegenüberliegenden Elemente vereinfacht wird.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale im Kennzeichen des Anspruchs 1 gelöst. Dadurch, daß die Lichtabschirmungseinrichtung nicht durch die Flügel oder die Nabe des Flügelrades gebildet wird, sondern durch mehrere Lichtabschirmplatten, die axial bezüglich der Drehachse des Flügelrades auf dessen Umfang abstehen, kann das lichtempfangende und das lichtaussendende Element in einem kurzen Abstand auf beiden Seiten der Lichtabschirmplatten angeordnet werden, wodurch sich eine einfache optische Ausrichtung verbunden mit hoher Meßgenauigkeit ergibt.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den weiteren Ansprüchen angegeben.

Beispielsweise Ausführungsformen der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 eine schematische Querschnittsansicht eines ersten Ausführungsbeispiels,

F i g. 2 eine Querschnittsansicht längs der Linie II-II in Fig.l,

3 4

F i g. 3 eine perspektivische Ansicht des Flügelrades den Element 3 angeordnet Die relative Lage des lichtin Fig. 1, aussendenden Elementes 2 und des lichtempfangenden

F i g. 4 das Schaltbild der elektrischen Schaltung auf Elementes 3 ist gleichfalls in F i g. 2 dargestellt

der gedruckten Schaltungsplatte in Fig. 1, Widerstände 4 und 5 in Fig. 1 sind jeweils auf der

Fig.5 eine Querschnittsansicht des elektrischen 5 Rückseite der gedruckten Schaltungsplatte 9 befestigt,

Schaltungsteils eines zweiten Ausführungsbeispiels, während weitere, nicht dargestellte Bauteile gleichfalls

F i g. 6 eine Querschnitisansicht des elektrischen an der gedruckten Schaltungsplatte 9 angebracht sind.

Schaltungteils längs der Linie VI-VI'in F ig. 5, Drei Klemmstreifen 6, 7 und 8 verlaufen von der ge-

Fig.7 eine schematische Querschnittsansicht eines druckten Schaltungsplatte 9 nach unten, wobei die

dritten Ausführungsbeispiels, 10 Klemmen 6 und 8 jeweils mit Leitungen 30, 31 und 32

Fig. 8 eine Querschnittsansichi des elektrischen verbunden sind.

Schaltungsteils, und F i g. 4 zeigt das Schaltbild der elektrischen Schaltung F ig. 9 eine Querschnittsansicht des elektrischen auf der gedruckten Schaltungspiatte 9. Das lichtaussen-Schaltungsteils eines weiteren Ausführungsbeispiels. dende Element 2 ist in Form eine. Leuchtdiode 2 darge-Der in F i g. 1 dargestellte Wandler umfaßt allgemein 15 stellt, während das lichtempfangende Element 3 in Form einen Körper 23, einen oberen Deckel 26, einen in einer eines Phototransistors mit zusätzlichen Bauteilen, wie Hülle la enthaltenen elektrischen Schaltungsteil und ei- beispielsweise einer Diode 33, einem Widerstand 34 und ne Befestigungsplatte 24. Der obere Deckel 26 und der einem Transistor 35 dargestellt ist Der Aufbau der Körper 23 bilden das Gehäuse des Strömungsgeschwin- Schaltung in F i g. 4 ist im wesentlich! gleich dem herdigkeitswandlers. Ein Fluideinlaßkanal 14 ist in der 20 kömmlichen Aufbau, so daß er nicht im einzelnen be-Zeichnung auf der linken Seite vorgesehen, wahrend ein schrieben wird. Die drei Klemmen 6 bis 8 werden je-Fluidauslaßkanal 28 auf der rechten Seite vorgesehen weils mit den Leitungen 30 bis 32 verbunden, wie es ist. Diese Kanäle 14 und 28 sind während des Betriebes oben beschrieben wurde. Die Leitungen 30 und 32 sind des Wandlers mit geeigneten, nicht dargestellten Lei- jeweils mit der positiven und der negativen Klemme tungen verbunden, so daß das Fluid, beispielsweise Ben- 25 oder Masseklemme einer nicht dargestellten Energiezin, in den Einlaßkanal 14 eintritt und durch den Auslaß- quelle verbunden, während die Leitung 31 dazu dient, kanal 28 austritt Der Einlaßkanal 14 ist an seinem rech- ein pulsierendes Ausgangssignal abzuleiten, wie es späten Ende verjüngt ausgebildet, so daß er eine Drossel- ter im einzelnen beschrieben wird, düse 15 bildet Die Drosseldüse 15 steht mit einer Fluid- Wie es in den Fig. 1 und 2 dargestellt ist, ist der kammer 40 in Verbindung, in der ein Flügelrad 16 dreh- to elektrische Schaltungsteil von der Hülle la aus einem bar angebracht ist Die Fluidkammer 40 steht weiterhin lichtdurchlässigen Material, beispielsweise aus einem mit dem Auslaßkanal 28 in Verbindung. Das Flügelrad Kunstharz, umgeben. Die Hülle la hat eine etwa zylin-16 weist eine Welle 18 auf, die zwischen zwei Lagern 19a drische Form und ist an ihrem unteren Ende offen. An und 196 liegt, die jeweils an der Oberseite und der Un- der Oberseite der zylindrischen Hülle la sind zwei Austerseite der Fluidkammer 40 angeordnet sind. Das unte- 35 sparungen 12a und 13s ausgebildet jede Aussparung re Lager 196 ist in einer Aussparung im Boden der 12a und 13a weist einen U-förmigen Querschnitt in der Fluidkammer 40 aufgenommen, während das obere La- Vorderansicht in F i g. 1 sowie einen rechteckigen Querger 19a in einer Aussparung in einer Druckeinsteil- schnitt in einer Ansicht von oben auf, wie es in Fig.2 schraube 20 aufgenommen ist, die über eine Gegenmut- dargestellt ist. Das lichtaussendende Element 2 und das ter 22 an einer Halteplatte 21 befestigt ist Das Flügelrad 40 lichumipfangende Element 3 sind in jede Aussparung 16 weist eine Vielzahl von Flügeln 16a, 166,16rund i6d, 12a und 13a eingepaßt oder in jeder Aussparung 12a wie es am deutlichsten in F i g. 3 dargestellt ist, und eine und 13a aufgenommen. Die Schlitzplatte 10 ist gleich-Vielzahl von Lichtabschirmplatten 17 auf. Die Flügel falls in der Aussparung 13a derart aufgenommen daß 16a und 16</verlaufen radial von der Welle 18 aus, wäh- das lichtempfangende Element 3 in geeigneter Weise rend die Lichtabschirmplatten 17 entlang des Außenum- « einen Lichtstrahl vom lichtaussendenden Element 2 auffangs des Flügelrades 16 angeordnet sind und axial, das nehmen kann, der durch die lichtdurchlässigen Wände heißt parallel zur Welle 18 verlaufen. Die Fluidkammer der Aussparungen 12a und 13a geht. Das lichtaussen-40 umfaßt eine ringförmige Aussparung 42 in ihrem dende Element 2 und das lichtempfangende Element 3 Boden, die koaxial mit der Welle 18 verläuft Das Flügel- sind einander zugewandt, so daß der vom lichtaussenrad 16 ist in der Fluidkammer 40 derart angebracht, daß 50 denden Element 2 ausgesandte Lichtstrahl direkt zum die Lichtabschirmplatten 17 des Flügelrades 16 in der lichtempfangenden Element 3 geht, wenn sich keine ringförmigen Aussparung 42 aufgenommen sind, ohne Lichtabschirmung zwischen den beiden Elementen 2 mit deren Wänden in Berührung zu kommen. und 3 befindet. Die Aussparungen 12a und 13a sind in Der Deckel 26 ist über Schrauben dicht am Körper 23 einem bestimmten Abstand voneinander angeordnet befestigt, wobei eine Dichtung 27 zwischen Deckel 26 55 wobei dieser Abstand im wesentlichen der Breite der und einem oberen Teil des Körpers 23 angeordnet ist. oben beschriebenen ringförmigen Aussparung 42 im

Der elektrische Schaltungsteii umfaßt eine gedruckte Boden der Fluidkammer 40 entspricht.

Schaltungspiatte 9, verschiedene elektrische Bauteile Bei der Herstellung des elektrischen Schaltungsteils

einschließlich eines l.chtaussendenden Elementes 2, bei- wird die lichcdurchlässige Hülle U auf die gedruckte spielsweise einer ultravioletten Leuchtdiode, und eines 60 Schaltungspiatte 9 aufgesetzt, nachdem die notwendige

licntempfangenden Elementes 3, beispielsweise eines Ausrichtung der optischen Achsen des iichtaussenden-

Phototransistors, und die Hülle la, die den elektrischen den Elementes 2 und des lichtempfangenden Elementes

Schaltungsteii umhüllt Im einzelnen sind das lichtaus- 3 vollendet ist Das heißt im einzelnen, daß nach dem

sendende Element 2 und das lichtempfangende Element Anbringen aller elektrischen 1 eile von F i g. 4 auf beiden jeweils auf der gedruckten Schalungsplatte 9 mit ei- 65 Seiten der gedruckten Schaltungspiatte 9 und der Ver-

nem bestimmten Abstanci dazwischen derart ange- bindung der Klemmen 6 bis 8 jeweils mit den Leitungen

bracht, daß diese Elemente 2 und 3 einander zugewandt 30 bis 32 eine Prüfung zur Einstellung der optischen

sind. Eine Schlitzplatte 10 ist vor dem hchterr.pfangen- Achsen dadurch erfolgt, daß das lichtaussendende EIe-

ment 2 dazu gebracht wird, einen Lichtstrahl auszusenden. Obwohl das lichtaussendende Element 2 und das lichtempfangende Element 3 auf der gedruckten Schaltungsplatte 9 so angebracht sind, daß sie einander zugewandt sind, sind ihre optischen Achsen nicht notwendigerweise in einer Linie zueinander ausgerichtet. Die Lage und der vertikaie sowie der horizontale Neigungswinkel jedes Elementes 2 und 3 werden daher so geändert oder nachgestellt, daß die Spitze-zu-Spitze-Spannung zwischen den Klemmen 7 und 8 ein Maximum hat. Oa das lichtaussendende Element 2 und das lichtempfangende Element 3 mittels stiftförmiger Elektroden oder Zuleitungen 2 L und 3 L auf der gedruckten Schaltungsplatte 9 angebracht sind, können der vertikale Neigungswinke! und der horizontale Neigungswinkel jedes Elementes 2 und 3 bezüglich der gedruckten Schaltungsplatte 9 leicht durch Anlegen einer Kraft geändert werden. Die stiftförmigen Zuleitungen 2 L und 3 L sind in herkömmlicher Weise an die gedruckte Schaltungsplatte 9 gelötet Nach Vollendung der Ausrichtung der optischen Achsen wird die gedruckte Schaltungsplatte 9, an der die oben erwähnten verschiedenen elektrischen Bauteile angebracht sind, mit der Hülle la zusammengesetzt Die innere Größe jeder Aussparung 12a und 13a ist so gewählt daß sie etwas größer als die Außengröße der beiden Elemente 2 und 3 ist, so daß die Lage und der Neigungswinkel jedes Elementes 2 und 3 durch die Aussparungen 12a und 13a nicht beeinflußt oder geändert werden, wenn die Elemente 2 und 3 jeweils in den entsprechenden Aussparungen 12a und 13a aufgenommen werden. Das heißt mit anderen Worten, daß ein Zwischenraum zwischen der Innenwand jeder Aussparung 12a und 13a und der Außenfläche jedes Elementes 2 und 3 bei dem ersten Ausführungsbeispiel besteht.

Die Zwischenräume, die durch die obere Außenfläche der gedruckten Schaltungsplatten 9, die Innenfläche der Hülle la über der gedruckten Schaltungsplatte 9, die Schlitzplatte 10 und das lichtaussendende Element 2 sowie das lichtempfangende Element 3 begrenzt werden, sind mit einer lichtdurchlässigen Kunstharzfüllung 11a gefüllt, wohingegen die Zwischenräume, die durch die untere Außenfläche der gedruckten Schaltungsplatte 9, die Innenfläche der Hülle la unter der gedruckten Schaitungsplatte 9, die oben beschriebenen verschiedenen elektrischen Bauteile und die Klemmen 6 bis 8 begrenzt sind, mit einer Kunstharzfüllung lib gefüllt sind. Als Kunstharzfüllungen 11a und 116 kann ein Epoxyharz verwandt werden.

Der elektrische Schaltungsteil, der in die Hülle la in der oben beschriebenen Weise eingebaut ist ist in eine etwa zylindrische Bohrung des Körpers 23 eingepaßt, wie es in F i g. 1 dargestellt ist wobei die Bohrung mit der Fluidkammer 40 in Verbindung steht Die Hülle la weist einen Schulterteil 50 längs ihres Außenumfangs auf, der in der dargestellten Weise abgestuft ist Die Hülle la, in der die elektrische Schaltung enthalten ist ist in die Bohrung des Körpers 23 derart gepaßt daß ein O-Ring 25 zwischen der abgestuften Schulter 50 der Hülle la und eines entsprechenden Teils der Innenwand der zylindrischen Bohrung liegt Der O-Ring 25 verhindert ein Auslaufen des Fluides aus der Fluidkammer 40.

Nachdem der elektrische Schaltungsteil, der in die Hüiie 1 eingebaut ist in die zylindrische Bohrung eingepaßt ist wird die Befestigungsplatte 24 am Boden des Körpers 23 so angebracht daß der elektrische Schaltungsteil fest in der zylindrischen Bohrung gehalten ist Die Befestigungsplatte 24 ist fest am Boden des Körpers 23 mittels einer oder mehrerer Schrauben angebracht. Die Befestigungsplatte 24 weist ein durchgehendes Loch auf, durch das die Anschlußklemmen 6 bis 8 von der Unterfläche der gedruckten Schaltungsplatte 9 sowie die Zuleitungen 30 bis 32, die jeweils mit den Klemmen 6 bis 8 verbunden sind, hindurchgehen. Ein Zwischenraum, der von der Innenwand des durchgehenden Loches der Befestigungsplatte 24 begrenzt wird, ist mit einer geeigneten Kunstharzfüllung 29, beispielsweise

ίο aus einem Epoxyharz, gefüllt. Da die Verbindungsteile zwischen den Klemmen 6 bis 8 und den Zuleitungen 30 bis 32 alle durch die Kunstharzfüllung 29 festgelegt sind, wird ein unerwünschtes Lösen der Anschlüsse vermieden.

Das oben beschriebene und in den F i g. I bis 3 dargestellte Ausführungsbeispiel arbeitet in der folgenden Weise. Wenn Fluid durch den Einlaßkanal 14 eintritt, wird dieses Fluid durch die Drosseldüse 15 beschleunigt, so daß es mit einer relativ hohen Strömungsgeschwindigkeit auf die Flügel 16a bis 16c/ des Flügelrades 16 trifft Das hat zur Folge, daß sich das Flügelrad 16 mit einer Geschwindigkeit dreht, die proportional zur Strömungsgeschwindigkeit des durch die Fluidkammer 40 hindurchgehenden Fluides ist

Die üchtabschirmplatten 17, die in einem Stück mit dem Körper des Flügelrades 16 ausgebildet sein können, drehen sich derart, daß jede Abschirmplatte 17 den Lichtstrahl vom lichtaussendenden Element 2 blockiert. Das lichtempfangende Element 3 empfängt daher periodisch den Lichtstrahl vom lichtaussendenden Element 2, so daß die elektrische Schaltung in F i g. 4 ein pulsierendes Signal am Kollektor des Transistors 35 erzeugt, das über die Klemme 7 und die Leitung 31 abgeleitet wird. Das pulsierende Signal liegt über eine geeignete, nicht dargestellte wellenformende Schaltung an einem nicht dargestellten impulszähler. Die Anzahl der Impulse pro Zeiteinheit wird durch den Zähler gezählt, so daß das Ausgangssignal des Zählers die Drehgeschwindigkeit des Flügelrades 16 wiedergibt. Da die Drehgeschwindigkeit des Flügelrades 16 im wesentlichen die Strömungsgeschwindigkeit des Fluides anzeigt das durch die Fluidkammer 40 hindurchgeht gibt das Ausgangssignal des Zählers die Strömungsgeschwindigkeit an. Dieses Ausgangssignal kann dazu verwandt werden, die Höhe des Kraftstoffverbrauches für den Fall anzuzeigen, daß das Fluid Benzin für eine Brennkraftmaschine ist Weiterhin kann eine derartige Information über die Höhe des Kraftstoffverbrauches an einer Steuereinrichtung, beispielsweise an einem Mikrocomputer, 'iegen, der die verschiedenen Arbeitsvorgänge der Maschine steuert

Im folgenden wird anhand der F i g. 5 und 6 ein zweites Ausführungsbeispiel beschrieben. Fig.5 zeigt nur den elektrischen Schaltungsteil, der in eine lichtdurchlässige Hülle \b eingebaut ist die der Hülle la entspricht während Fig.6 eine Querschnittsansicht längs der Linie VI-VT' in Fig.5 zeigt Das zweite Ausführungsbeispiel unterscheidet sich vom ersten Ausführungsbeispiel dadurch, daß die Größe und die Form jeder Aussparung 126 und 136, die jeweils den Aussparungen 12a und 13a in den F i g. 1 und 2 entsprechen, so gewählt sind, daß das lichtaussendende Element 2 und das lichtempfangende Element 3 dicht aufgenommen oder eingepaßt sind. Das heißt mit anderen Worten, daß nahezu kein Zwischenraum zwischen den Innenwänden der Aussparungen 126 und 136 und den Außenflächen der Elemente 2 und 3 besteht Weiterhin hat der horizontale Querschnitt jeder Aussparung 126 und 136 eine

rechteckige Form, wie es in F i g. 6 dargestellt ist, der zu dem Außenumriß jedes Elementes 2 und 3 paßt. Jede Aussparung 126 und 136 hat die Form eines rechteckigen Prismas. Die Aussparungen 126 und 136 sind so angeordnet, daß zwei parallele Innenwände senkrecht zu dem Lichtstrahl jedes rechteckigen Prismas der Aussparungen 126 und 136 parallel zueinander verlaufen.

Wenn bei einer derartigen Anordnung das lichtaussendende Element 2 und das lichtempfangende Element 3 jeweils in der entsprechenden Aussparung 126 und 136 aufgenommen oder in die entsprechende Aussparung 126 und 136 eingepaßt werden, werden die vertikalen und horizontalen Neigungswinkel jedes Elementes 2 und 3 automatisch korrigiert, wenn sie von den gewünschten vertikalen und horizontalen Winkeln abweichen, bei denen die optischen Achsen der Elemente 2 und 3 zueinander ausgerichtet sind. Eine derartige Korrektur der !'Neigungswinkel der Elemente 2 und 3 kann erfolgen, da der oben erwähnte sehr kleine Zwischenraum in jeder Aussparung 126 und 136 vorhanden ist. Die Form der Aussparungen 126 und 136 kann entsprechend der Form der Elemente 2 und 3 geändert werden. Zylindrische lichtaussendende und lichtempfangende Elemente sind bei dem zweiten Ausführungsbeispiel jedoch nicht geeignet, da derartige Elemente sich in der entsprechenden Aussparung drehen können.

Aus Obigem ist ersichtlich, daß bei dem zweiten Ausführungsbeispiel keine besondere Einstellung oder Nachstellung der Ausrichtung der optischen Achsen erfordet ach ist, da diese Ausrichtung einfach dadurch erfolgt, daß die Elemente 2 und 3 in die entsprechenden Aussparungen 126 und 136 eingepaßt werden. Die Herstellung des Strömungsgeschwindigkeitswandlers kann daher vereinfacht werden, was zu einer Herabsetzung der Kosten führt. Obwohl im Obigen beschrieben wurde, daß der Zwischenraum sehr klein ist, hat die Aussparung 136 zur Aufnahme des lichtaufnehmenden Elementes 3 Platz zum Einbau der Schlitzplatte 10 in derselben Weise wie beim ersten Ausführungsbeispiel. Der übrige Aufbau des zweiten Ausführungsbeispiels kann der gleiche wie beim ersten Ausführungsbeispiel sein.

F i g. 4 zeigt in einer Querschnittsansicht ein weiteres Ausführungsbeispiel. Das Ausführungsbeispiel in F i g. 4 hat denselben Aufbau wie das erste in den F i g. 1 bis 3 dargestellte mit Ausnahme der Form der zylindrischen Hülle Ic/, die der zylindrischen Hüllela in Fig. 1 entspricht. Die Hülle Ic/weist einen Flanschteil 52 auf, der sich radial vom offenen Ende der Hülle Ic/nach außen erstreckt, während der Schulterteil 50' der Hülle Ic/keine Abstufung aufweist Dementsprechend ist der O-Ring 25 zum Abdichten des Fluides in der Fluidkammer 40 zwischen der oberen Außenfläche des Flansches 52 und einem entsprechenden Teil des Körpers 23 angeordnet- Der übrige Aufbau ist im wesentlichen der gleiche wie der des ersten Ausführungsbeispiels.

Die zylindrische Hülle kann auch aus einem lichtundurchlässigen Material außer an den Teilen bestehen, die Fenster für den Lichtstrahl bilden.

F i g. 8 zeigt eine vergrößerte Teilansicht einer Hülle 1 e, die bei einem der vorhergehenden Ausführungsbeispiele verwandt werden kann. Die Hülle Ie weist zwei Aussparungen 12e und 13e jeweils zur Aufnahme des lichtaussendenden Elementes 2 und des lichtempfangenden Elementes 3, wie bei den vorhergehenden Ausführungsbeispielen auf. Der größte Teil der zylindrischen Hülle Ie besteht aus einem lichtundurchlässigen Material, beispielsweise einem gefärbten Kunstharz, während ein bestimmter Teil 54 oder 56 in jeder Aussparung 12e und 13e aus einem lichtdurchlässigen Material besteht. Die lichtdurchlässigen Teile 54 und 56 wirken als Fenster, so daß der Lichtstrahl vom lichtaussendenden Element 2 über die lichtdurchlässigen Fenster 54 und 56 auf das lichtempfangende Element 3 übertragen wird. Die Größe oder der Durchmesser des lichtdurchlässigen Fensters 56 der Aussparung 13e zur Aufnahme des lichtempfangenden Elementes 3 ist so gewählt, daß das lichtdurchlässige Fenster 56 für sich als Schlitz wirkt. Bei

ίο einer derartigen Anordnung erübrigt sich die Schlitzplatte 10, die bei den vorhergehenden Ausführungsbeispielen verwandt wurde.

Fig.9 zeigt eine Querschnittsansicht eines elektrischen Schaltungsteils bei dem ein Lichtstrahl vom lichtaussendenden Element 2 an einem Spiegel 58 reflektiert wird. Die Querschnittsansicht in F i g. 9 zeigt den elektrischen Schaltungsteil in der Hülle If, wie bei den FI g. 2 unu 6. Zwei Aussparungen 12' und 13/sind jeweils in ähnlicher Weise, wie die Aussparungen 12a bis 12e und 13a bis 13e ausgebildet.

Die erste Aussparung 12/ weist eine Trennwand 60 auf, die das rechteckige Prisma, das von der ersten Aussparung 12/" begrenzt wird, in zwei Teile teilt. In der ersten Aussparung 12/werden daher zwei Hohlräume begrenzt, wobei das lichtaussendende Element 2 und das lichtempfangende Element 3 jeweils in diesen Hohlräumen aufgenommen sind. Die Schlitzplatte 10 befindet sich vor dem lichtempfangenden Element 3 in derselben Weise wie bei den vorhergehenden Ausführungsbeispielen.

In der anderen Aussparung 13/ist ein Reflektor bzw. Spiegel 58 so aufgenommen, daß der Lichtstrahl vom lichtaussendenden Element 2 daran so reflektiert wird, daß er auf das Hchtempfangende Element 3 übertragen wird. Der Spiegel 58 ist auf der gedruckten Schalungsplatte 9 über nicht dargestellte flexible Drähte befestigt, die an die gedruckte Schaltungsplatte 9 gelötet sind. Das Flügelrad 16, das in Fig. 10 nicht dargestellt ist, ist so angeordnet, daß die Lichtabschirmplatte 17 periodisch wenigstens einen der beiden Lichtstrahlen, nämlich den Lichtstrahl vom lichtaussendenden Element 2 und den reflektierten Lichtstrahl vom Spiegel 58 unterbrechen. Jede Aussparung 12/und 13/kann eine derartige Größe haben, daß das lichtaussendende Element 2 und das Hchtempfangende Element 3 sowie der Spiegel 58 etwas bewegt werden können, um ihre horizontalen und vertikalen Neigungswinkel zu verändern, wie es in Verbindung mit dem ersten Ausführungsbeispiel beschrieben wurde. In diesem Fall werden die optischen Achsen ausgerichtet, daß das Hchtempfangende Element 3 den reflektierten Lichtstrahl empfängt, bevor das lichtaussendende Element 2, das Hchtempfangende Element 3 und der Spiegel 58 in den entsprechenden Aussparungen 12/ und 13/aufgenommen werden. Erforderlichenfalls können die Aussparungen 12/und 13/jedoch in derselben Weise wie beim zweiten Ausführungsbeispiel ausgebildet sein, so daß eine Ausrichtung der optischen Achsen automatisch erfolgt, wenn die Hülle l/an der gedruckten Schaltungsplatte 9 angebracht wird.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (13)

Patentansprüche:

1. Strömungsgeschwindigkeitswandler zum Erzeugen eines elektrischen Signals, das die Strömungsgeschwindigkeit eines Fluides wiedergibt, mit einem Gehäuse, das eine Fluidkammer begrenzt, die mit einem Einlaßkanal und einem Auslaßkanal in Verbindung steht, einem Flügelrad, das drehbar in der Fluidkammer angebracht ist und eine Lichtabschirmungseinrichtung aufweist, einer optischen Einrichtung, die ein lichtaussendendes Element und ein lichtempfangendes Element aufweist, einer Einrichtung, die das lichtaussendende und das lichtempfangende Element trägt, und einer Hülle mit zwei Aussparungen zur Aufnahme der optischen Einrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtabschirtrjingseinrichtung eine Vielzahl von LichtabschinGalatten (17) umfaßt, die axial bezüglich der Drehachse des Flügelrades (16) verlaufen und längs des Umfanges des Flügelrades (16) angeordnet sind, und daß sich die eine Aussparung (12a, 126,12e, 12/? der Hülle (la, 16, Ie, \f) an der Innenseite der Lichtabschirmplatten (17) befindet, während die andere Aussparung (13s, 136,13e, 13/? sich an der Außenseite der Lichtabschirmplatten (17) mit einem Zwischenraum dazwischen befindet, der etwas größer als die Stärke der Lichtabschirmplatten (17) ist

2. Strömungsgeschwindigkeitswandler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das lichtaussendende Element (2) in dtr einen Aussparung (12a, 126, 12e) und das lichtempfangec Te Element (3) in der anderen Aussparung (13a, 136,13e) aufgenommen sind.

3. Strömungsgeschwindigkeitswandler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die optische Einrichtung einen Reflektor (58) umfaßt, und daß das lichtaussendende Element (2) und das lichtempfangende Element (3) in der einen Aussparung (12/? aufgenommen sind, während sich der Reflektor (58) in der anderen Aussparung (13$ befindet

4. Strömungsgeschwindigkeitswandler nach den Ansprüchen 1 —3, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülle (la, 16, Ie, l/?etwa zylindrisch gestaltet ist.

5. Strömungsgeschwindigkeitswandler nach den Ansprüchen 1 —4, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülle aus einem lichtdurchlässigen Material besteht.

6. Strömungsgeschwindigkeitswandler nach den vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß eine Schlitzplatte (10) in einer der Aussparungen (12,13) angeordnet ist.

7. Strömungsgeschwindigkeitswandler nach den vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülle einen Schulterteil (50) längs des Umfangs aufweist.

8. Strömungsgeschwindigkeitswandler nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Schulterteil (50) einen Absatz zum Aufsetzen eines Dichtungsringes aufweist.

9. Strömungsgeschwindigkeitswandler nach den vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß eine gedruckte Schaltungsplatte (9) vorgesehen ist, die das lichtaussendende und lichtempfangende Elemente (2, 3) trägt, wobei beide Elemente stiftförmige Zuleitungen (30, 31, 32) aufweisen, die an die gedruckte Schaltungsplatte (9) angelötet sind.

10. Strömungsgeschwindigkeitswandler nach den

Ansprüchen 3 und 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Reflektor (58) an der gedruckten Schaltungsplatte (9) über flexible Drähte angelötet ist

11. Strömungsgeschwindigkeitswandler nach den vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß eine KunstharzfüIIung (Ha, 116, .29) in der Hülle zur Festlegung der einzelnen Bauteile vorgesehen ist

IZ Strömungsgeschwindigkeitswandler nach den vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem Boden der Fluidkammer (40) eine ringförmige Aussparung (42) zur Aufnahme der Lichtabschirmplatten (17) ausgebildet ist

13. Strömungsgeschwindigkeitswandler nach den vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß eine Befestigungsplatte (24) für die Halterung der Hülle (la, 16, id, \f) im Gehäuse vorgesehen ist