DE3417905A1

DE3417905A1 - Impulsgeber mit einer elektromechanischen kontaktvorrichtung

Info

Publication number: DE3417905A1
Application number: DE19843417905
Authority: DE
Inventors: Albert Dipl.-Ing. Bergmann (Fh); Johann Ing.(grad.) 7988 Wangen Kastner; Henno Dipl.-Ing. 7989 Argenbühl Schotten
Original assignee: AKO Werke GmbH and Co KG
Current assignee: AKO Werke GmbH and Co KG
Priority date: 1984-05-15
Filing date: 1984-05-15
Publication date: 1985-11-21

Description

Impulsgeber mit einer elektromechanischen Kontaktvorrichtung
Die Erfindung betrifft einen Impulsgeber gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Bei einem bekannten Impulsgeber dieser Art (DE-AS 26 58 105) sind zwei konzentrisch zueinander angeordnete Kontaktbahnen vorgesehen, die im Wirkungsbereich von zugeordneten winkelgleich angeordneten Kontaktfedern drehwinkelverschobene Unterbrechungen aufweisen. Dadurch kommen die Kontaktflächen der einen Kontaktbahn beim Verdrehen der Kontaktfedern in der einen Richtung jeweils vor der Kontaktierung der Kontaktflächen der zweiten Kontaktbahn in elektrisch leitende Verbindung mit der zugehörigen Kontakt feder, während in der Gegendrehrichtung die dann winkelmäßig vorauseilenden Kontaktflächen der zweiten Kontaktbahn früher als die Kontaktflächen der ersten Kontaktbahn mit der zugehörigen Kontaktfeder in Kontakt treten. Eine nachgeschaltete Impulsauswerteschaltung stellt dann fest, welche der Kontaktbahnen zuerst kontaktiert wurde und legt daraus die Zählrichtung eines nachfolgenden Zählers fest. Abgesehen vom erheblichen Aufwand für die erforderliche Impulserkennungs- und Zählschaltung muß der Impulsgeber mit hoher Präzision ausgeführt werden, wenn insbesondere bei kleiner Bauweise die geringe Winkelverschiebung zwischen den Kontaktflächen der Kontaktbahnen unter Berücksichtigung üblicher Fertigungstoleranzen sicher erkannt werden soil. Zudem kann es vorkommen, daß der erste Impuls nicht sicher erkannt wird und dadurch die Zählrichtung durch die nachfolgende Auswerteschaltung entgegengesetzt interpretiert wird.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Impulsgeber gemäß dem Oberbegriff des Arispruchs 1 zu schaffen, der abhängig von der Dreh richtung jeweils nur an einem zugeordneten Ausgang ein Impulssignal erzeugt.
Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt gemäß der Erfindung durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1.
Bei einem mit den Merkmalen der Erfindung ausgestalteten Impulsgeber wird durch die einzige mit Unterbrechungen versehene Kontaktbahn das erforderliche Impulssignal erzeugt, das drehrichtungsabhängig jeweils von einem Ausgang abgeschaltet bzw. auf nur einen Ausgang aufgeschaltet wird. Hierdurch erübrigt sich eine Impulsauswerteschaltung zur Erkennung der Drehrichtung und unterdrückte Impulse können nicht zu einer Umkehrung der Zählrichtung führen.
Bei konzentrischer Anordnung der Kontaktbahnen können die Kontaktfedern an einem gemeinsamen Träger festgesetzt werden, der mit Drehspiel auf einer Welle sitzt. Diese Welle trägt für jede nicht Impulse erzeugende Kontaktfeder einen Abhebefinger, der abhängig von der Richtung einer Relativverstellung zwischen den Kontaktbahnen und den Kontaktfedern innerhalb des Drehspiels die jeweils zugeordnete Kontaktfeder von der zugehörigen Kontaktbahn trennt oder eine der Kontaktfedern auf die zugehörige Kontaktbahn aufdrückt. Ein Ausgang ist somit jeweils abhängig von der Drehrichtung von der eigentlichen Impulsgeberstrecke abgeschaltet.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den übrigen Ansprüchen angegeben.
Die Erfindung ist nachfolgenden- anhand der Zeichnungen eines Ausführungsbeispiels näher erläutert.
Es zeigen: Fig. 1 einen Impulsgeber im Querschnitt in der Ebene einer Einstellwelle, Fig. 2 eine Schnittdarstellung entlang der Linie D-D nach Fig. 1 als Draufsicht von Kontaktfedern, Fig. 3 eine Schnittdarstellung entlang der Linie C-C nach Fig. 1 als Draufsicht auf eine Kontaktbahnen tragende Leiterplatte, Fig. 4 eine Schnittdarstellung entlang der Linie E-E nach Fig. 1 mit der Ansicht einer Rasteinrichtung und einer Drehspielanordnung zwischen der Welle und einem Träger für die Kontaktfedern, Fig. 5 eine Schnittdarstellung entlang der Linie B-B nach Fig. 1 mit einer Ansicht der inneren Kontaktfeder bei Rechtsdrehung der Welle, Fig. 6 eine ansicht entlang der Linie B-B nach Fig. 1 bei Linksdrehung der Welle, Fig. 7 eine Schnittdarstellung entlang der Linie A-A nach Fig. 1 mit einer Ansicht der mittleren Kontaktfeder bei Rechtsdrehung der Weile und Fig. 8 eine Ansicht nach der Linie A-A nach Fig. 1 mit einer Ansicht der mittleren Kontaktfeder bei Linksdrehung der Welle.
Bei einem Impulsgeber mit einer Leiterplatte 1 und einem dieselbe einseitig überdeckenden Gehäuse 2 ist eine elektromechanische Kontaktvorrichtung mit gegeneinander verstellbaren, zusammenwirkenden Kontaktelementen vorgesehen, von welchen die einen Kontaktbahnen 3, 4, 5 und die anderen zugeordnete Kontaktfedern 6, 7, 8 sind. Die Kontaktfedern 6, 7, 8 bestehen aus einem Stück und sind elektrisch leitend miteinander verbunden. Die Kontaktbahnen 3 sind konzentrisch zueinander auf der Leiterplatte 1 angeordnet, wobei die äußere Kontaktbahn 3 im Bereich der mit 9 angedeuteten Wirkungslinie der zugehörigen Kontaktfeder 6 unterbrochen ist. Die einzelnen Kontaktflächen der Kontaktbahn 3 stehen jedoch miteinander in elektrisch leitendem Kontakt und sind mit einem gemeinsamen Anschluß 10 verbunden. Dagegen weisen die beiden innenliegenden Kontaktbahnen 4, 5 über ihren gesamten Umfang eine gleichbleibende Breite ohne Unterbrechungen auf. Lediglich zur Durchführung von Anschlußbahnen 11 zu entsprechenden voneinander isolierten Anschlüssen 12 und 13 weisen die beiden äußeren Kontaktbahnen 3 und 4 je eine entsprechende Lücke auf. Der eine Ausgang 12 kann dabei an einem nachgeschalteten Zähler an einen addierenden Aufwärtszähleingang und der Anschluß 13 an einen subtrahierenden Abwärtszähleingang angeschaltet sein.
Die Kontaktfedern 6, 7, 8 befinden sich an einem gemeinsamen Träger 14, der mit Drehspiel auf einer verdrehbaren Welle 15 schwenkbar gelagert ist.
Die Welle 15 ragt mit ihrem freien Ende durch das Gehäuse 2 für einen freien Zugriff nach außen. Zur Erzeugung des Drehspiels ist die Welle mit einem radial abstehenden Mitnehmer 16 versehen, der in eine Ausnehmung 17 des Trägers 14 eingreift. Dabei ist die Ausnehmung 17 in Umfangsrichtung größer als der Mitnehmer 16, so daß der Träger 14 erst nach einem bestimmten Drehwinkel der Welle 15 vom Mitnehmer 16 mitgeschleppt wird.
An der Welle 15 sind gegenläufig in Umlaufrichtung weisende Schaltfinger 18 bzw. 19 vorgesehen, von welchen der Schaltfinger 18 in den Wirkungsbereich der Kontaktfeder 7 und der Schaltfinger 19 in den Wirkungsbereich der Kontaktfeder 8 steht. Die Schaltfinger 18, 19 sind in der Schleifebene der Kontaktfedern 7, 8 angeordnet.
Wird die Welle 15 gemäß Fig. 5 nach recht im Uhrzeigersinn gedreht, dann steht nach einem durch die Abmessungen der Ausnehmung 17 und des Mitnehmers 16 bestimmten Drehspiel der Schaltfinger 16 neben dem Auflagepunkt der Kontaktfeder 7 auf der zugehörigen inneren Kontaktbahn 5, so daß über den Anschluß 10 und die äußere Kontaktbahn 3 sowie die Schaltfeder 6 und die Schaltfeder 7 eine elektrisch leitende Verbindung hin zum Anschluß 13 gegeben ist, die lediglich in den Bereichen der Unterbrechungen 20 der äußeren Kontaktbahn 3 während der Drehbewegung unterbrochen wird. Bei gleicher Drehrichtung ist dagegen der Schaltfinger 19 durch das Drehspiel unter die Kontaktfläche der Kontaktfeder 8 gestellt worden. Da die Schaltfinger 18, 19 aus isolierendem Material bestehen, ist somit die elektrische Verbindung zur zugehörigen Kontaktbahn 4 unterbrochen, so daß die über die Kontaktbahn 3 erzeugten Impulse nicht zum Ausgang 12 gelangen können.
Impulse werden somit nur am Ausgang 12 abgegeben.
In Gegendrehrichtung gemäß den Fig. 6 und 8 wird bei einer Verstellung der Welle 15 das Drehspiel in Gegenrichtung ausgenutzt, so daß der Schaltfinger 18 unter die Kontaktfläche der zugehörigen Kontaktfeder 7 rutscht und diese von der zugehörigen Kontaktbahn 5 abhebt. Gleichzeitig wird der Schaltfinger 19 unter der Kontaktfeder 8 herausgezogen, so daß letztere auf die zugehört ge Kontaktbahn 4 aufsetzt. Dadurch ist einerseits der Stromweg zum Ausgang 13 unterbrochen, der Stromweg zum Ausgang 12 jedoch durchgeschaltet. Beim weiteren Verdrehen der Welle 15 entsteht dann entsprechend der unterbrochenen äußeren Kontaktbahn 3 die erforderliche Impulsfolge. Die Schaltfinger sind vorzugsweise als Messerstücke ausgebildet, damit sie zuverlässig die zugehöirgen Kontaktfedern bei geringem äußerem Kraftaufwand unterwandern können.
Die Kontaktfläche 21 der ersten Kontaktfeder 3 steht diametral zu den Kontaktflächen 22 der weiteren Kontaktfedern 7, 8. Außerdem ist diametral zur Lücke in den beiden äußeren Kontaktbahnen 3, 4, durch welche die Anschlußfahnen 11 herausgeführt sind, eine Unterbrechung 20 in der ersten Kontaktbahn 3 vorgesehen. Hierdurch ist sichergestellt, daß bei einer Kontaktierung der Kontaktflächen 22 mit den Anschlußfahnen 11 keine elektrisch leitende Verbindung zur äußeren Kontaktbahn 3 entsteht, so daß an die Ausgänge 12 und 13 keine Fehlimpulse gelangen können.
Der Träger 14 weist im übrigen auf einer zur Weile 15 konzentrischen Kreisbahn Rastvertiefungen 23 auf, in welche ein federn geiagertes Rastelement 24 eingreift. Das Rastelement 24 besteht dabei aus einer Kugel, welche durch die Kraft einer Feder 25 in die Rastvertiefungen 23 eingedrückt wird. Das Rastelement 24 wirkt dabei als Bremse, durch die sichergestellt wird, daß vor einer Verstellung des Trägers 14 die Schaltfinger 18, 19 die zugehörigen Kontaktfedern 7 bzw. 8 von der zugehörigen Kontaktbahn 5 oder 4 abheben bzw. darauf aufsetzen lassen.
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Claims

Ansprüche 1. Impulsgeber mit einer elektromechanischen Kontaktvorrichtung, die gegeneinander verstellbare, zusammenwirkende Kontaktelemente aufweist, von welchen die einen Kontaktbahnen und die anderen zugeordnete Kontaktfedern sind, sowie mit zwei Impulsausgängen, dadurch gekennzeichnet, daß drei Kontaktbahnen (3, 4, 5) vorgesehen sind, daß nur eine erste Kontaktbahn (3) im Wirkungsbereich der zugehörigen Kontaktfeder (6) Unterbrechungen (20) aufweist und daß den beiden weiteren Kontaktfedern (7, 8) je eine Schaltvorrichtung zugeordnet ist, die in Abhängigkeit von der Verstellrichtung nur einen Impulsausgang (12 oder 13) freigibt.
2. Impulsgeber nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktbahnen (3, 4, 5) konzentrisch angeordnet sind, daß die Kontaktfedern (6, 7, 8) an einem gemeinsamen Träger (14) festgesetzt sind, der mit Drehspiel auf einer Welle (15) sitzt, daß die Welle (15) je einen Schaltfinger (18, 19) für die weiteren Kontaktfedern (7, 8) trägt, und daß jeweils ein Schaltfinger (18, 19) abhängig von der Richtung einer Relativversteilung zwischen den Kontaktbahnen (3, 4, 5) und den Kontaktfedern (6, 7, 8) innerhalb des Drehspiels die jeweils zugeordnete Kontaktfeder (7 oder 8) von der zugehörigen Kontaktbahn (5 oder 4) trennt.
3. Impulsgeber nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltfinger (18, 19) gegenläufig gerichtete Messerstücke sind, die in der Schleifebene der Kontaktfedern (7, 8) angeordnet sind.
4. Impulsgeber nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß Anschlußbahnen (11) von den innenliegenden Kontaktbahnen (4, 5) radial nach außen durch entsprechende Lücken der jeweils äußeren Kontaktbahn (3) geführt sind.
5. Impulsgeber nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktfläche (21) der ersten Kontaktfeder (3) diamentral zu den Kontaktflächen (22) der weiteren Kontaktfedern (7, 8) steht und daß diamentral zur Lücke in der ersten Kontaktbahn (3) eine Unterbrechung (20) vorgesehen ist.
6. Impulsgeber nach Anspruch 2 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Welle (15) einen radial abstehenden Mitnehmer (16) aufweist, der in eine Ausnehmung (17) des Trägers (14) eingreift und daß die Ausnehmung (17) in Umfangsrichtung größer als der Mitnehmer (16) ist.
7. Impulsgeber nach Anspruch 2 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger (14) auf einer zur Welle (15) konzentrischen Kreisbahn Rastvertiefungen (23) aufweist, in welche ein federnd gelagertes Rastelement (24, 25) eingreift.
8. Impulsgeber nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktfedern (6, 7, 8) miteinander elektrisch leitend verbunden sind.