DE4019144C2

DE4019144C2 -

Info

Publication number: DE4019144C2
Application number: DE19904019144
Authority: DE
Inventors: Klaus-Dieter 1000 Berlin De Schulz
Original assignee: Fernsteuergeraete Kurt Oelsch 1000 Berlin De GmbH
Current assignee: Fernsteuergeraete Kurt Oelsch GmbH
Priority date: 1990-06-14
Filing date: 1990-06-14
Publication date: 1992-06-17
Also published as: DE4019144A1

Description

Die Erfindung betrifft einen Neigungsgeber enthaltend ein mit einer Dämpfungsflüssigkeit gefülltes Gehäuse, ein in dem Gehäuse drehbar gelagertes, durch die Flüssigkeit dämpfbares Pendel und einen mit dem Pendel gekuppelten Winkelgeber.

Bei bekannten Neigungsgebern dieser Art sind als Winkelgeber Potentiometer vorgesehen. Potentiometer sind Verschleiß unterworfen und daher störanfällig. Es sind weiterhin berührungslose, induktive Winkelgeber bekannt. Solche Winkelgeber arbeiten nur über einen begrenzten Winkelbereich. Das ist bei manchen Anwendungen, z. B. bei der Messung der Neigung eines Auslegers bei Autokranen, nicht ausreichend.

Aus der US-PS 40 27 399 ist ein Neigungsgeber bekannt, der zwei miteinander fIüssigkeitsleitend verbundene Gehäuseteile aufweist. In einem Gehäuseteil befindet sich ein Pendel, im anderen ein Winkelgeber. Beide Gehäuseteile sind mit einer Dämpfungsflüssigkeit gefüllt. In einem solchen Fall sind nur Winkelgeber verwendbar, die flüssigkeitsunempfindlich sind. Optische Winkelgeber, die sich durch bauliche Einfachheit und sehr hohe Genauigkeit und Zuverlässigkeit auszeichnen, könnten in einem solchen Fall in der Praxis nicht verwendet werden.

Aus der US-PS 46 67 413 ist ein Neigungsgeber bekannt, bei dem als Winkelgeber auch optische Winkelgeber verwendbar sind. In dem Gehäuse des Neigungsgebers ist eine Dämpfungsflüssigkeit nicht vorhanden, die Dämpfung erfolgt mechanisch durch Federn oder magnetisch, was zur Folge hat, dass entweder die Dämpfungswirkung einem Verschleiß unterworfen ist oder nur eine begrenzte, unter Umständen nicht ausreichende Dämpfungswirkung erzielt werden kann.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen genauen, praktisch keinem Verschleiß unterliegenden, für große Winkelbereiche geeigneten Neigungsgeber zu schaffen, bei dem insbesondere optische Winkelgeber verwendet werden können, die sich bei hoher Genauigkeit und Dauerhaftigkeit durch einen einfachen, kaum störungsanfälligen und wenig kostenaufwendigen Aufbau auszeichnen und die außerdem nur sehr geringe Antriebskräfte benötigen.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß

a) der Winkelgeber (44) außerhalb des mit Dämpfungs flüssigkeit gefüllten Gehäuses (10) angeordnet ist und
b) der Winkelgeber (44) über eine magnetische Durchführung (40, 52) mit dem Pendel (20) gekuppelt ist, wobei
c) das Gehäuse (10) eine Stirnwand (14) aufweist, die koaxial zu der Schwenkachse des Pendels (20) eine ringförmige, im Querschnitt u-förmige Einsenkung (34) aufweist, welche zwei zueinander und zu der Schwenkachse koaxiale, zylindrische Wandungsteile (36, 38) bildet,
d) an dem Pendel (20) innerhalb des inneren dieser zylindrischen Wandungsteile (38) ein erster, ringförmiger Dauermagnet (40) angebracht ist und
e) an dem Winkelgeber (44) ein Glockenkörper (48) angebracht ist, der in die Einsenkung (34) hineinragt und an seinem Rand (50) einen zweiten, ringförmigen Dauermagneten (52) trägt, welcher den inneren Wandungsteil (38) umgibt und mit dem ersten Dauermagneten (40) die magnetische Durchführung bildet.

Das Pendel ist dann in dem ölgefüllten Raum angeordnet. Der Winkelgeber sitzt außerhalb dieses ölgefüllten Raumes und ist mit dem Pendel über eine magnetische Durchführung gekuppelt. Dadurch kann als Winkelgeber ein über 360° arbeitender Winkelgeber, z. B. ein als Absolutgeber ausgebildeter, digitaler Winkelgeber oder ein Inkremental geber, benutzt werden, welcher außerhalb der Dämpfungs flüssigkeit angeordnet ist. Solche Geber enthalten eine mit einer Codierung bzw. Strichen versehene, drehbare Scheibe, die durch Lichtschranken abgetastet wird. Eine solche optische Abtastung könnte in der Dämpfungsflüssig keit nicht stattfinden.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist nachstehend unter Bezugnahme auf die zugehörige Zeichnung näher erläutert.

Die Figur zeigt einen Neigungsgeber in einer teilweise geschnittenen Seitenansicht.

Der Neigungsgeber enhält ein Gehäuse 10 von flachzylin drischer Grundform. Das Gehäuse 10 weist einen inneren Gehäuseteil 12 mit einer inneren Stirnwand 14 und einen zylindrischen Mantelteil 16 sowie einen die äußere Stirnwand bildenden Deckelteil 18 auf. Ein Pendel 20 ist um eine Achse 22 drehbar gelagert. Die Achse 22 erstreckt sich zentral zwischen der inneren Stirnwand und dem Deckelteil 18. Das Pendel 20 enthält einen Nabenteil 24 und eine mit dem Nabenteil 24 verbundene, unwuchtige Scheibe 26. An der Scheibe 26 sitzen Dämpfungsflügel 28. Das Gehäuse 10 ist mit einer Dämpfungsflüssigkeit gefüllt. Dadurch wird die Bewegung des Pendels 20 gedämpft. Der Nabenteil 24 ist über Wälzlager 30, 32 auf der Achse 22 gelagert.

Die innere Stirnwand 14 des Gehäuses 10 ist koaxial zu der Schwenkachse des Pendels 20, also der Achse 22, mit einer ringförmigen, im Querschnitt u-förmigen Einsenkung 34 versehen. Die Einsenkung 34 bildet zwei zu der Schwenkachse und zueinander koaxiale, zylindrische Wandungsteile 36 und 38.

An dem Pendel 20 ist innerhalb des inneren Wandungsteils 38 ein erster ringförmiger Dauermagnet 40 angeordnet. Der Dauermagnet 40 sitzt auf dem Netzteil 24. Der Dauermagnet 40 ist radial oder diagonal magnetisiert.

An dem Gehäuse 10 sitzt in einem ebenfalls flachzylin drischen Gehäuse 42 ein Winkelgeber 44. Der Winkelgeber 44 ist ein - an sich bekannter und daher nicht im einzelnen dargestellter - als Absolutgeber ausgebildeter, digitaler Winkelgeber. Solche Winkelgeber enthalten eine verdrehbare Scheibe, die auf mehreren Spuren Codemuster aufweist. Die Codemuster werden von einer Reihe von Lichtschranken mit Sender und Empfänger abgetastet. Die Lichtschranken liefern dann digitale Signale nach Maßgabe der absoluten Position der Codescheibe.

Mit der Welle 46 des Winkelgebers 44 ist ein Glockenkörper 48 verbunden. Der Glockenkörper 48 ragt mit seinem zylindrischen Rand 50 in die Einsenkung 34 in der Nähe der Innenwand des äußeren, zylindrischen Wandungsteils 36. In dem Rand 50 sitzt auf der Innenseite ein zweiter, ringför miger Dauermagnet 52. Der Dauermagnet 52 ist ebenfalls radial oder diagonal magnetisiert. Die Innenseite des Dauermagneten 52 grenzt an die Außenseite des inneren, zylindrischen Wandungsteils 38 an und bildet mit diesen einen engen Luftspalt. Ebenso grenzt die Außenseite des ersten Dauermagneten 40 an die Innenseite des inneren, zylindrischen Wandungsteils 38 an und bildet mit dieser einen engen Luftspalt. Die zylindrischen Wandungsteile 38 haben eine gegenüber dem radialen Teil der Stirnwand 14 verminderte Dicke. Die Wandungsteile 36 und 38, vorzugs weise die gesamte Stirnwand, bestehen aus einem unmagne tischen Material geringer Permeabilität. Auf diese Weise wird eine magnetische Durchführung erhalten, durch welche die Bewegung des Pendels auf den Winkelgeber übertragen wird. Der Winkelgeber 44 arbeitet über 360°.

Claims

1. Neigungsgeber enthaltend ein mit einer Dämpfungsflüs sigkeit gefülltes Gehäuse, ein in dem Gehäuse drehbar gelagertes, durch die Flüssigkeit dämpfbares Pendel und einem mit dem Pendel gekuppelten Winkelgeber, dadurch gekennzeichnet, daß

2. Neigungsgeber nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Winkelgeber (44) ein als Absolutgeber ausgebildeter, digitaler Winkelgeber ist, der über einen Winkelbereich von 360° arbeitet.

3. Neigungsgeber nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Winkelgeber ein Inkrementalgeber ist.