DE3401887C2

DE3401887C2 - Impulsgeber für rotatorische Meßsysteme

Info

Publication number: DE3401887C2
Application number: DE19843401887
Authority: DE
Inventors: Ingo 4830 Gütersloh Dohmann
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1984-01-20
Filing date: 1984-01-20
Publication date: 1986-11-27
Also published as: DE3401887A1

Abstract

Anmeldungsgegenstand ist ein Impulsgeber für die digitale Übertragung von Meßsignalen rotatorischer Meßsysteme. Es kann sich dabei um Mengenwellen von Durchflußmessern für strömungsfähige Medien handeln. Ein solcher Impulsgeber umfaßt einen Impulsaufnehmer sowie einen Ausgangsverstärker, die beide in einem Gehäuse angeordnet sind, in dem eine nach außen herausgeführte Eingangswelle gelagert ist. Das Gehäuse kann unter Kupplung der Eingangswelle mit der Mengenwelle an das Meßsystem angeschlossen werden. Ein solcher Impulsgeber soll universell verwendbar ausgeführt werden, wozu er auf die verschiedenen Eichdaten unterschiedlicher rotatorischer Meßsysteme einstellbar ist. Dazu ist dem Ausgangsverstärker ein mit im Gehäuse angeordneter, programmierbarer Teiler vorgeschaltet, der über ein außen am Gehäuse zugängliches Stellglied einstellbar ist.

Description

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nen Impulsformer einzuschalten.

Da Meßsysteme der in Rede stehenden Art in der Regel geeicht sein müssen, ist in die Eichung auch der Impulsgeber einzubeziehen. Um eine beabsichtigte oder unbeabsichtigte Verstellung des Impulsgebers von dem an die jeweiligen Eichdaten angepaßten Übersetzungsverhältnis zu vermeiden, ist vorteilhaft das von außen zugängliche Stellglied an dem Gehäuse des Gerätes plombierbar.

Mitunter haben die Mengenwellen der Meßsysteme unterschiedliche Drehrichtungen, was dann besondere Schwierigkeiten aufwirft, wenn der Impulsgeber mit einer Rücklaufsperre seiner Eingangswelle ausgestattet sein muß. Um bei bekannten Geräten die Rücklaufsperre überwinden zu können, sieht man Getriebevorgelege vor, bei denen die Anzahl der zwischen die Mengenwelle und die Eingangswelle des Impulsgebers eingeschalteten Zahnräder variiert werden kann. Entsprechend erhält man dann eine Anpassung der Drehrichtung des Impulsgebers mit Rücklaufsperre an die der betreffenden Mengenwelle. Eine weitere Verbesserung des erfindungsgemäßen Impulsgebers besteht deshalb darin, das Rücklaufsperrlager der Eingangswelle lösbar in der Gehäusewandung anzuordnen, wobei dieses Rücklaufsperrlager von der Eingangswelle abziehbar ist und durch Umkehrung des Lagers wahlweise die Sperrung der Links- oder die der Rechtsdrehung der Eingangswelle ausgewählt werden kann.

Grundsätzlich kann in der erfindungsgemäßen Geräteeinheit auch eine zwei- oder mehrkanalige Impulsbildung und -übertragung vorgesehen werden. Bei der für Kontrollzwecke üblichen Phasenverschiebung zwischen den Impulsen der einzelnen Kanäle kann das Tastverhältnis der Eingangsimpulse am Teiler auch bei den Ausgangsimpulsen erhalten werden. Dazu sind die Teiler derart programmiert, daß sie auch die Länge der Impulse und die der Impulslücken transformieren. Auch die meist schon durch den gemeinsamen Impulsaufnehmer vorgegebene Phasenverschiebung der Eingangsimpulse an den Teilern der Kanäle kann durch die Programmierung der Teiler auf die Ausgangsimpulse übertragen und bei der Teilung entsprechend gedehnt werden, damit nicht die Phasenverschiebung entsprechend dem Teilungsverhältnis dividiert wird. Man erreicht dies vorteilhaft dadurch, daß einer von zwei Teilern jeweils im Startpunkt des Zählvorganges gegenüber dem anderen vor- oder zurückgestellt ist. Zweckmäßig ist das Übersetzungsverhältnis der Teiler in Stufen einstellbar, was über ein angegliedertes, von außen bedienbares Stellglied, wie einen Stufenschalter, erfolgen kann, wodurch Eingriffe in das Innere des Impulsgebers am Einbauort entbehrlich sind.

Insgesamt kann also mit dem erfindungsgemäßen Impulsgeber am Einbauort durch die variablen Teiler am Ausgang die Impulswertigkeit festgelegt und die Anpassung an den Rechts- bzw. Linksbetrieb durch die umsteckbare Rücklaufsperre vorgenommen werden.

Der erfindungsgemäße Impulsgeber wird nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigt

Fig. 1 einen Impulsgeber für die digitale Übertra-

υιιησ i/nn MpRcianalpn rniatoncrhpr MpRsvstpmp in henden Art

Die F i g. 1 und 2 zeigen im wesentlichen den mechanischen Grundaufbau eines Impulsgebers, wie er in Tankdaten-Erfassungsanlagen an der Mengenwelle des Meßsystems angeordnet werden kann. Das gesamte Gerät bildet eine auswechselbare Einheit, die von einem Gehäuse 1 umschlossen wird. Das Gehäuse 1 hat zweckmäßig eine zylindrische Gestalt, wobei durch den zylindrischen Mantel des Gehäuses i eine elektrische An-ο Schlußleitung 2 hindurchgeführt ist

An seiner einen Stirnseite 3 ist aus dem zylindrischen Gehäuse 1 axial eine Eingangswelle 4 ausgeführt, die in einer in die Gehäusewandung 3 einschraubbaren Buchse 5 gelagert ist Die Buchse 5 nimmt ein Rücklaufsperrlager 14 auf, das die Eingangswelle 4 in der einen Drehrichtung freilaufen läßt, während die Eingangswelle 4 in entgegengesetzter Drehrichtung blockiert wird.

Wie weiter F i g. 3 zeigt, ist die das Rücklaufsperrlager 14 aufnehmende Buchse 5 als Doppelnippel ausgebildet, der mittig einen Schlüsselsechskant 6 und zu beiden Enden Außengewindeabschnitte 7 besitzt, von denen jeder in eine entsprechende zentrale Gewindebohrung der Gehäusewandung 3 eingeschraubt werden kann. Durch Umkehrung der Buchse 5, bei der folglich statt des einen Gewindeabschnittes 7 der andere Gewindeabschnitt T in die erwähnte Gewindebohrung der Gehäusewandung 3 eingeschraubt wird, kann die gesperrte Drehrichtung für die Eingangswelle 4 gewechselt werden. Dabei ist die Eingangswelle 4 fest im Innern des Gehäuses 1 zusätzlich gelagert, damit das Rücklaufsperrlager 14 mitsamt der Buchse 5 von der Welle 4 abgezogen werden kann.

Wie F i g. 2 veranschaulicht ist an der Rückseite des Gehäuses 1 von außen her ein Stellglied 8 zugänglich, das relativ zu einer gehäusefesten Skala 9 verdrehbar ist Damit können in Stufen unterschiedliche Impulswertigkeiten eingestellt werden. Es kann also das Übersetzungsverhältnis der Anzahl der abgegebenen Impulse pro Umdrehungszahl der Eingangswelle 4 variiert werden.

Dies geschieht im einzelnen durch die in F i g. 4 schematisch wiedergegebene Schaltung. Es handelt sich dabei um eine Schaltung für einen zweikanaligen Impulsgeber, entsprechend ist für beide Kanäle je ein Impulsaufnehmer 1 und Γ vorgesehen. Diese Impulsaufnehmer 1 und Γ umfassen ein mit der Eingangswelle 4 gekuppeltes rotatorisches Glied, das im einzelnen in der Zeichnung nicht näher dargestellt ist. Dieses rotatorische Glied kann aus einer drehenden Lochscheibe bestehen,

so durch die hindurch eine Fotodiode angestrahlt wird. Für beide Kanäle kann eine einzige Lochscheibe genügen, wenn eine Phasenverschiebung der Impulse in beiden Kanälen erwünscht ist. Entsprechend werden an der Lochscheibe die Impulsaufnehmer 10,10', die Lichtquellen und die Fotodioden zueinander um den Winkel der Phasenverschiebung, beispielsweise um 90 Grad, versetzt angeordnet.

Da die von den Impulsaufnehmern 10,10' gelieferten Impulse zunächst eine etwa sinusförmige Gestalt haben, werden sie je Kanal in den den Impulsaufnehmern 10, 10 ngrhapQpHnptpn linnulsfnrrnprn 11 11' in Rprhfprlt-

perspektivischer Vorderansicht,

Fig.2 den Impulsgeber nach Fig. 1 in perspektivischer Rückansicht,

F i g. 3 eine Ansicht der Lagerbuchse für das Rücklaufsperrlager der Eingangswelle des Impulsgebers und

F i g. 4 das Blockschaltbild der elektrischen Bauelemente eines Zweikanal-Impulsgebers der in Rede steimpulse mit konstantem Tastverhältnis umgewandelt.

Die Ausgänge der Impulsformer 11, IV liegen an den Eingängen von Teilern 12,12', die programmierbar sind. Sie erzeugen nämlich zum einen Ausgangsimpulse, deren Tastverhältnis gleich dem der Eingangsimpulse ist, und zum anderen sorgt ihre Programmierung dafür, daß die relative Phasenverschiebung der an den Teilern 12,

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12' anstehenden Eingangsimpulse, bezogen auf deren Tastverhältnis, bei den Ausgangsimpulsen relativ zu deren Tastverhältnis erhalten bleibt. Dazu muß absolut gesehen der Abstand der phasenverschobenen Impulse an der Eingangsseite der Teiler 12,12' umgekehrt zum Teilungsverhältnis gedehnt werden.

Die Teiler 12, 12' können auf fest vorgegebene Teilungsverhältnisse eingestellt werden, wozu ein gemeinsamer Stufenschalter als das Stellglied 8 vorgesehen ist. Grundsätzlich können auch getrennte Stellglieder für beide Kanäle vorgesehen werden.

Am Einbauort des Impulsgebers wird also über das bzw. die Stellglieder 8 die für die Auswertung erforderliche Impulszahl pro Einheit der Durchflußmenge eingestellt, während über die umkehrbare Buchse 5 für das Rücklaufsperrlager 14 der Eingangswelle 4 eine Anpassung an die Drehrichtung der Mengenwelle des betreffenden Meßsystems vorgenommen werden kann.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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Claims

34 Ol 887 1 2 Die Erfindung bezieht sich auf einen Impulsgeber für Patentansprüche: die digitale Übertragung von Meßsignalen rotatorischer Meßsysteme der im Gattungsbegriff des Patentan-

1. Impulsgeber für die digitale Übertragung von Spruchs 1 näher bezeichneten Art

Meßsignalen rotatorischer Meßsysteme mit einer 5 Ein besonderes Anwendungsgebiet solcher Impulsge-Meßwelle, wie einer Mengenwelle von Durchluß- ber sind voll- oder halbautomatische Benzin- oder Diemessern für strömungsfähige Medien, die pro Um- selverkaufssysteme, wobei die Meßsignale von dtm Imdrehung eine bestimmte Durchflußmenge definiert, pulsaufnehmer analog der Umdrehungszahl der Men- und mit einem Impulsaufnehmer sowie einem Aus- genwelle an der Zapfsäule gebildet und zur Auswertung gangsverstärker in einem Gehäuse, in dem eine nach io der derart gemessenen Zapfwerte an eine Fernanzeige, außen herausgeführte Eingangswelle gelagert und einen Preisrechner oder eine sonstige Tankdaten-Erfasdas unter Kupplung der Eingangswelle mit der Meß- sungsanlage digital weitergeleitet werden. Bei den verweile an das Meßsystem anschließbar ist, da- schiedenen auf dem Markt bekannten Systemen sind die durch gekennzeichnet, daß der Impulsge- Mengenwellen an der Zapfeinrichtung unterschiedlich ber mit seinem Gehäuse (1) als leicht austauschbare 15 geeicht, es schwanken bei den gebräuchlichen Systemen Einheit ausgebildet und dem Ausgangsverstärker (5) die Umdrehungszahlen der Mengenwelle pro Liter ein mit im Gehäuse (1) angeordneter, programmier- Durchflußmenge zwischen 1 und 10. Darauf ist wiederbarer Teiler (12) vorgeschaltet ist, der über ein au- um das Gerät zur Tankdatenerfassung abgestimmt, Ben am Gehäuse (1) zugängliches Stellglied (8) ein- weswegen für jedes solcher Systeme ein spezieller Imstellbar ist. 20 pulsgeber, der an die Mengenwelle anzubauen ist, vor-

2. Impulsgeber nach Anspruch 1, dadurch gekenn- gesehen werden muß.

zeichnet, daß im Gehäuse (1) ein zwischen den Im- Die Erfindung beruht nun auf dem Gedanken, die

pulsaufnehmer (10) und den programmierbaren Tei- geschilderten Nachteile mittels eines in den Impulsge-

ler (12) geschalteter Impulsformer (11) angeordnet ber integrierten programmierbaren Teilers zu überwin-

ist. 25 den, wobei an dem Impulssgeber selbst die Einstellung

3. Impulsgeber nach Anspruch 1 oder 2, dadurch an die unterschiedlichen Eichdaten rotatoriEcher Meßgekennzeichnet, daß das Stellglied (8) am Gehäuse systeme vorgenommen werden kann. Zwar sind Teiler (1) plombierbar ist. mit einem einstellbaren Teilungsverhältnis für sich hin-

4. Impulsgeber nach einem der Ansprüche 1 bis 3, reichend vorbekannt, vgl. u. a. DE-OS 29 42 080, in bauwobei die Eingangswelle durch ein Rücklaufsperre- 30 licher Vereinigung mit einem Impulsgeber zur Schafger in der Gehäusewandung hindurchgeführt ist, da- fung eines einheitlichen, austauschbaren Gerätes ist die durch gekennzeichnet, daß das Rücklaufsperrlager Anwendung eines programmierbaren Teilers neu.

(14) lösbar in der Gehäusewandung (3) angeordnet Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, einen

und von der Eingangwelle (4) abziehbar ist und Impulsgeber der gattungsgemäßen Art zu schaffen, der

durch Umkehrung der axialen Einbaulage jeweils 35 universell verwendbar und entsprechend auf die ver-

die Links- oder die Rechtsdrehung der Eingangswel- schiedenen Eichdaten unterschiedlicher rotatorischer

Ie (4) sperrend in die Gehäusewandung (3) einsetz- Meßsysteme einstellbar ist.

bar ist. Diese Aufgabe wird bei einem Impulsgeber der gat-

5. Impulsgeber nach Anspruch 4, dadurch gekenn- tungsgemäßen Art durch die kennzeichnenden Merkzeichnet, daß das Rücklaufsperrlager (14) in einer als 40 male des Patentanspruchs 1 gelöst

Doppelnippel ausgebildeten Buchse (5) mit beiden- Der besondere Vorteil eines erfindungsgemäßen Im-

digen Außengewindenabschnitten (7) angeordnet ist. pulsgeberi liegt darin, daß er mit seinem Gehäuse als

6. Impulsgeber nach einem der Ansprüche 1 bis 5, leicht austauschbare Einheit ausgebildet ist, die ohne dadurch gekennzeichnet, daß die Impulsbildung und komplizierte mechanische Kupplungen und/oder elek- -übertragung zwei- oder mehrkanalig erfolgt und für 45 trische Anpassungssysteme mit den auf dem Markt bejeden Kanal ein programmierbarer Teiler (12, 12') findlichen üblichen Meßsystemen kombiniert werden vorgesehen ist. kann und an dieser Einheit selbst die Einstellung auf die

7. Impulsgeber nach Anspruch 6, dadurch gekenn- jeweilige Eichung der Mengenwelle des Meßsystems zeichnet, daß zwischen den Impulsen der Kanäle ei- vorgenommen werden kann. Es erübrigt sich dadurch, ne Phasenverschiebung besteht und die Teiler (12, 50 Impulsgeber für unterschiedliche Impulswertigkeiten 12') derart programmierbar sind, daß das Tastver- bereitzuhalten, wodurch die Anpassung und Montage hältnis der Ausgangsimpulse gleich demjenigen der der Geräte vor Ort erheblich erleichtert wird. Über das Eingangsimpulse am betreffenden Teiler (12, 12') Stellglied bzw. den Programmschalter des Teilers er- und die Phasenverschiebung der Eingangsimpulse folgt die entsprechende Anpassung des Übersetzungsbeider Kanäle gleich einer Phasenverschiebung der 55 Verhältnisses des Impulsgebers an das individuelle Ausgangsimpulse beider Kanäle ist. Übersetzungsverhältnis des jeweiligen rotatorischen -

8. Impulsgeber nach Anspruch 7, dadurch gekenn- Meßsystems. So spielt es insbesonders bei Verwendung zeichnet, daß beim Zählstart der eine Teiler (12) auf in einem Tankdaten-Erfassungssystem bei Einsatz des Null gestellt und der andere Teiler (12') um die dem erfindungsgemäßen Impulsgebers keine Rolle mehr, auf Phasenwinkel entsprechende Impulszahl vor- oder 60 welche individuelle Umdrehungszahl pro gezapftem Lizurückgestellt ist. ter Kraftstoff die Mengenwelle eingeeicht ist. Anstelle

9. Impulsgeber nach Anspruch 7 oder 8, dadurch des sonst üblichen individuellen Impulsgebers kann das gekennzeichnet, daß die beiden Teiler (12, 12') über neue universelle Gerät nach Einjustierung vor Ort einein oder je ein Stellglied (8,8') auf mehrere Teilungs- gesetzt werden.

Verhältnisse einstellbar sind. 65 Um eine Unabhängigkeit von der Impulsform zu er

zielen, die von dem Impulsaufnehmer geliefert wird, ist

es zweckmäßig, in dem Gerät selbst schon zwischen den

Impulsaufnehmer und den programmierbaren Teiler ei-