DE3215284A1

DE3215284A1 - Neigungsgeber

Info

Publication number: DE3215284A1
Application number: DE19823215284
Authority: DE
Inventors: Kurt Oelsch; Klaus 1000 Berlin Schulz
Original assignee: OELSCH KG
Current assignee: OELSCH KG
Priority date: 1982-04-20
Filing date: 1982-04-20
Publication date: 1983-10-27

Description

Neigungsgeber
Die Erfindung betrifft einen Neigungsgeber.
Ein solcher Neigungsgeber soll die Neigung eines Teils, an welchem der Neigungsgeber angebracht ist, gegenüber der Vertikalen, also gegenüber der Richtung der Schwerkraft, angeben. Solche Neigungsgeber können beispielsweise an einem Ausleger eines Krans angebracht erden, um dessen Bewegung zu überwachen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, für solche und ähnliche Zwecke einen handlichen und zuverlässigen, gegen äußere Einflüsse weitgehend geschützten Neiaungsjeher zu schaffen.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe gelöst durch (a) ein flaches Gehäuse, (b) einen Rotor, der (bl) in dem Gehäuse um eine Achse drehbar gelagert ist und (b2) ein außermittiges Pendelgewicht trägt, und (c) einen Winkelgeber, der (c1) einen konzentrisch zu der Achse am Gehäuse angebrachten, ringförmigen ersten Geberteil und (c2) einen an dem Rotor angebrachten mit dem ringförmigen ersten Geberteil zur Erzeugung eines Winkelsignals zusammenwirkenden zweiten Geberteil aufweist.
Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung sind nachstehend unter Bezugnahme auf die zugehörigen Zeichnungen näher erläutert: Fig. 1 zeigt einen Längsschnitt durch einen Neigungsgeber, bei welchem ein Potentiometer als Winkelgeber dient.
Fig. 2 ist eine perspektivische Darstellung des Neigungsgebers von Fig. 1 mit abgenommenem Deckel und abgenommenem und umgeklapptem Rotor.
Fig. 3 zeigt einen Längsschnitt eines Neigungsgebers, der mit einem induktiven Winkelgeber arbeitet.
Fig. 4 ist eine perspektivische Darstellung des Neigungsgebers von Fig. 3 in ähnlicher Form wie Fig. 2.
Der Neigungsgeber von Fig. 1 enthält ein flaches Gehäuse 10, das aus einem Gehäuseunterteil 12 und einem topfförmigen Deckelteil 14 besteht. Durch einen O-Ring 16 erfolgt eine Abdichtung des Gehäuseinnenraums zwischen dem Gehäuseunterteil 12 und dem Gehäuseoberteil it4. In dem Gehäuseunterteil 12 sitzt eine Platte 18 aus isolierendem Werkstoff, die mit einem verdickten Rand 20 an einer Schulter 21 eines vom Boden des Gehäuseunterteils 12 vorspringenden Kragens 22 abgestützt ist. Durch einen Federring 24 ist die Platte 18 in ihrer dargestellten Lage gesichert. Zwischen der Platte 18 und einem Kragen 26 am Boden des Gehäuseunterteils 12 ist eine Lagerhülse 28 gehalten, in welcher zwei Kugellager 30 und 32 sitzen. In den Kugellagern 30 und 32 ist eine Welle 34 um eine Achse 36 drehbar gelagert.
Aus der Lagerhülse 28 ragt ein freies Ende 38 der Welle 36 heraus. Auf dieses freie Ende 38 ist ein Rotor 40 mit einer Nabe 42 aufgesteckt.
Der Rotor 40 enthält eine Grundplatte 44.Auf der Grundplatte 44 sitzt ein Schleiferträger 46. An dem Schleiferträger 46 ist ein Potentiometerschleifer 48 angebracht.
An der Grundplatte 44 des Rotors 40 sitzt weiterhin ein atßarmittiges Pendelgewicht 50. Der Rotor 40 sucht sich daher mit der Welle 34 stets so zu drehen, daß das Pendelgewicht 50 nach unten hängt.
Auf der Platte 18 sitzt konzentrisch zu der Achse 36 ein torisch gewickelter Potentiometerwiderstand 52.
Dieser torisch gewickelte Potentiometerwiderstand 52 bildet einen ersten Geberteil eines generell mit 54 beieiclineten Winkelgebers, während der Potentiometerschleifer 48 einen zweiten Geberteil dieses Winkelgebers 54 darstellt.
Die Grundplatte 44 des Rotors 40 ist an ihrem Rand mit als Dampfungsflügel wirkenden umgebogenen Lappen 56 versehen. Wie aus Fig. 1 ersichtlich ist, ragen die Lappen 56 in den Ringraum zwischen der Außenwandung des Gehäuses 10 und dem Kragen 22.
Wie aus Fig. 2 ersichtlich ist, ist die Außenkontur des Gehäuses 10 kreisrund. An dem Gehäuse 10 ist zentrisch zu der Achse 36 ein Zentrieransatz 58 angebracht. Dieser Zentrieransatz erstreckt sich, wie aus Fig. 1 ersichtlich ist, in der Verlängerung des Kragens 26 nach außen und bildet gleichzeitig einen lSohlraum, in welchen das Ende der Welle 34 hineinragt. Mittels des Zentrieransatzes 58 ist der Neigungsgeber in beliebiger gewünschter Winkellage an einem zu überwachsenden Teil anbringbar.
Der Winkelgeber ist ohne Anschlag durchdrehbar. Auf diese Weise ist gewährleistet, daß das Pendelgewicht 50 ei jeder Stellung nach unten hangt und eine Beschädgung vorn Anschlagen durch ein helunterfallendes Pendelgewicht sicher ausgeschlossen wird.
Fig. 3 und 4 zeigen einen Neigungs@@ber, der mit einem induktiven Winke1eber hO arbeitet. Üer Neigungsgeber von Fig. 3 und 4 ist ähnlich aufgebaut wie der Neigungsgeber von Fig. 1 llnd 2, und entsprechende Teile sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
Der induktive Winkelgeber 60 enthält als ersten Geberteil eine torisch gewickelte Induktionsspule 62. Die Induktionsspule 62 sitzt konzentrisch zur Achse 36 auf der Platte 18. Sie ist auf einen Kern 64 aus unmagnetischem Material, beispielsweise Alurninium,gewickelt. In diesen Kern 64 sind jedoch Streifen 66,bo aus weichmagnetischem Werkstoff eingelassen. Der zweite mit dem Rotor verbundene Geberteil ist ein längs der Induktionsspule 62 beweglicher, ferromagnetische Teile enthaltender Anker 70. Der Anker 70 ist als Drehteil aus unmagnetischem Werkstoff, z.B. Aluminium, mit einer Scheibe 72 und zwei längs deren Umfangs verlaufenden koaxialen Rippen 74 und 76 ausgebildet. Der Anker 70 greift mit den Rippen seitlich über die Induktionsspule 62. Er enthält als ferromagnetische Teile zwei Streifen 78 und 80 aus weichmagnetischem Werkstoff, die auf einem Teil des Umfangs auf den der Induktionsspule 62 zugewandten Seitenflächen der Rippen 74 bzw.
76 angebracht sind. Die Induktionsspule 62 weist eine Mittenanzapfung auf. Wenn der Anker 70 mit den weichmagnetischen Streifen 78 und 80 symmetrisch zu dieser Mittenanzapfung steht, sind die Selbstinduktionen der beiden Spulenteile beiderseits der Mittenanzapfung gleich. Eine Brückenschaltung, in welcher die beiden Spulenteile angeordnet sind, liefert kein Ausgangssignal. Bei einer Auslenkung des Ankers 70 aus dieser Mittelstellung wird die Induktivität der einen Spulenhälfte vergrößert und die der anderen Spulenhälfte serm-iindert, so daß die Briickensshaltung ein winkelproportionales Ausgangss gnal liefert.
Wie aus Fig. 4 ersichtlich ist, ist die Außenkontur des Gehäuses rechteckig. Der Neigungsgeber gibt das Signal Null ab, wenn eine bestimmte Seitenfläche 82 des Gehäuses 10 horizontal ist. Wenn dam der Neigungsgeber mit dieser Seitenfläche 82 auf eine Fläche eines zu überwachenden Teils aufgesetzt wird, dann liefert er ein Signal, welches unmittelbar die Neigung dieser Fläche angibt.

Claims

Patentansprüche 1. Neigungsgeber, gekennzeichnet durch (a) ein flaches Gehäuse (10), (b) einen Rotor (40), der (b ) in dem Gehäuse (10) um eine Achse (36) drehbar gelagert ist und (b2) ein außermittiges Pendelgewicht (50) trägt, und (c) einen Winkelgeber (56,60), der (c) einen konzentrisch zu der Achse (36) am Gehäuse (90) angebrachten, ringförmigen ersten Geberteil (52,62) und (c ) einen an dem Rotor (40) angebrachten, mit dem ringförmigen ersten Geberteil (52,62) zur Erzeugung eines Winkelsignals zusammenwirkenden zweiten Geberteil (48,70) aufweist.
2. Neigungsgeber nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Winkelgeber (5) ein Potentiometer ist, wobei der erste Geberteil (52) ein torisch gewickelter Potentiometerwiderstand und der zweite Geberteil (48) ein Potentiometerschleifer ist.
3. Neigungsgeber nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Winkelgeber (60) ein induktiver Winkelgeber ist, wobei der erste Geberteil eine torisch gewickelte Induktionsspule (62) mit Mittenanzapfung und der zweite Geberteil ein längs der Induktionsspule (62) beweglicher, ferromagnetische Teile (78,80) enthaltender Anker (70) ist.
4. Neigungsgeber nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Anker (70) als Drehteil aus unmagnetischem Werkstoff mit einer Scheibe (72) und zwei längs deren Umfangs verlaufenden, koaxialen Rippen (74,76) ausgebildet ist, der mit den Rippen (74,76) seitlich über die Induktionsspule (62) greift, und als ferromagnetische Teile zwei Streifen (78,80) aus weichmagnetischem Werkstoff enthält, die auf einem Teil des Umfangs auf den der Induktionsspule (62) zugewandten Seitenflächen der Rippen (74,76) angebracht sind.
5. Neigungsgeber nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß (a) in dem Gehäuse (10) eine Welle (34) in Lagern (30,32) um die besagte Achse (36) drehbar gelagert ist und (b) der Rotor (40) mit einer Nabe (42) auf ein frei vorstehendes Ende (38) der Welle (34) aufgesteckt ist.
6. Neigungsgeber nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Rotor (40) eine Grundplatte (44) aufweist, welche an ihrem Rand mit als Dämpfungsflügel wirkenden umgebogenen Lappen (56) versehen ist.
7. Neigungsgeber nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenkontur des Gehäuses (10) rechteckig ist, wobei der Neigungsgeber das Signal null abgibt, wenn eine bestimmte Seitenfläche (82) des Gehäuses (10) horizontal ist.
8. Neigungsgeber nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß (a) die Außenkontur des Gehäuses (10) kreisrund ist und (b) an dem Gehäuse (10) zentrisch zu der Achse (36)in Zentrieransatz (58) angebracht ist, mittels dessen der Neigungsgeber in beliebiger gewünschter Winkel lage an einem zu überwachenden Teil anbringbar ist.
9. Neigungsgeber nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Winkelgeber ohne Anschlag durchdrehbar ist.