DE4309332A1 - Drehimpulsgeber - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Drehimpulsgeber mit einer dreh­ fest mit einer Hohlwelle verbundenen, radial nach außen ge­ richtete, abwechselnd lichtdurchlässige und lichtundurchläs­ sige streifenförmige Zonen aufweisenden Impulsscheibe, mit einer optoelektronischen Impulszähleinheit, die im Bereich der streifenförmigen Zonen eine auf der einen Seite der Im­ pulsscheibe angeordnete Lichtquelle und einen auf der anderen Seite der Impulsscheibe angeordneten lichtempfindlichen Sen­ sor aufweist, sowie mit einem die Impulszähleinheit tragen­ den, auf der Hohlwelle gelagerten Zwischenring, der am Mit­ drehen durch eine Drehsicherung gehindert wird, die sich an einer Maschine, einem Motor oder einem Gerät abstützt, die bzw. der bzw. das eine in die Hohlwelle gesteckte und mit dieser gekuppelte Welle aufweist, deren Drehbewegung erfaßt werden soll, sowie eine die Impulsscheibe und die Impulszähl­ einheit umgebende, schützende Haube, durch die die Welle zur Aufnahme weiterer Geräte hindurchragt.

Bekannt ist ein Drehimpulsgeber mit Gehäuse und Flansch, bei dem ein auf zwei nebeneinander angeordneten Rillenkugellagern gelagerter Zwischenring in einem vergleichsweise großen Ab­ stand von der Achse der Hohlwelle die Lichtquelle und den lichtempfindlichen Sensor trägt. Durch die Lagerung des Zwi­ schenringes auf zwei nebeneinander angeordneten Kugel lagern ist bei dieser Konstruktion die Gewähr dafür gegeben, daß die über den Zwischenring lediglich drehfest mit dem Gehäuse ver­ bundene Impulszähleinheit keine das Meßergebnis nachteilig beeinflussenden Kippbewegungen um eine die Längsachse der Hohlwelle unter einem Winkel von 90° schneidende Achse aus­ führt. Die Verwendung zweier nebeneinander angeordneter Wälz­ lager mit gegen eine Drehbewegung gesicherten Außenringen bringt es allerdings mit sich, daß einer raumsparenden Bau­ weise des Drehimpulsgebers Grenzen gesetzt sind.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, hier Abhilfe zu schaffen und einen Weg für eine kompakte Bauweise aufzuzei­ gen. Diese Aufgabe wird bei einem Drehimpulsgeber der in Be­ tracht gezogenen Gattung erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Zwischenring auf einem einreihigen Wälzlager gelagert ist und daß der Abstand der Lichtquelle und des Sensors der Im­ pulszähleinheit sowie der lichtdurchlässigen Zonen der Im­ pulsscheibe von der Längsachse der Hohlwelle höchstens gleich dem halben Außendurchmesser des Außenringes des Wälzlagers ist.

Dadurch, daß bei dem erfindungsgemäßen Drehimpulsgeber die Impulszähleinheit in die Nähe des Umfangs der Hohlwelle ge­ rückt ist, kommt man mit einem einreihigen, vorzugsweise ebenfalls als Rillenkugellager ausgebildeten Wälzlager aus, denn eventuell auftretende Kippbewegungen kommen gewisser­ maßen an einem verkürzten Hebelarm zum Tragen. Die Abmessun­ gen des erfindungsgemäßen Drehimpulsgebers lassen sich sowohl in Richtung der Längsachse der Hohlwelle als auch senkrecht hierzu spürbar reduzieren.

Die Erfindung wird im folgenden anhand einer in der beigefüg­ ten Zeichnung dargestellten, besonders vorteilhaften Ausfüh­ rungsform eines Drehimpulsgebers näher erläutert.

In der einzigen Figur ist mit 1 allgemein der an das zu über­ wachende Aggregat 2 angebaute, erforderlichenfalls von einer Haube 3 umgebende Drehimpulsgeber bezeichnet.

Der Drehimpulsgeber verfügt über eine Hohlwelle 4 vergleichs­ weise großen Durchmessers, durch die eine entsprechend dicke Welle 5 des Aggregats 2 hindurchtritt. Die Hohlwelle 4 ist auf bekannte, nicht dargestellte Weise drehfest mit der Welle 5 verbunden, um deren Bewegung messen zu können. Auf der Hohlwelle 4 sitzt ein als Rillenkugellager ausgebildetes Wälzlager 6, dessen Außenring 7 einen Zwischenring 8 mit ei­ nem Befestigungsflansch 9 zur Befestigung einer Impulszähl­ einheit 10 trägt.

Die Impulszähleinheit 10 weist eine im wesentlichen U-förmige Ausnehmung 11 auf, in die ein äußerer ringförmiger Abschnitt einer ebenfalls auf der Hohlwelle 4 gelagerten Impulsscheibe 12 ragt. Der in die Ausnehmung 11 ragende Abschnitt der Im­ pulsscheibe 12 ist in bekannter Weise mit radial nach außen gerichteten, abwechselnd lichtdurchlässigen und lichtundurch­ lässigen streifenförmigen Zonen versehen, von denen die lichtdurchlässigen Zonen beispielsweise als Schlitze 13 aus­ gebildet sein können.

Der halbe Außendurchmesser D des Außenringes 7 des Wälzlagers 6 ist größer als der kleinste Abstand a zwischen der Licht­ quelle 14 und dem lichtempfindlichen Sensor 15 der Impuls­ zähleinheit 10 einerseits und der Längsachse 16 der Hohlwelle 4 andererseits. Durch das Spiel des Wälzlagers 6 und even­ tuelle Massenkräfte bedingte Kippbewegungen der Impulszähl­ einheit 10 sind mit Rücksicht auf den geringen Abstand der Impulszähleinheit 10 von der Längsachse 16 der Hohlwelle 4 vernachlässigbar klein.

Der Außenring 7 des Wälzlagers 6 und die von ihm getragenen Teile können gegenüber dem zu überwachenden Aggregat 2 be­ grenzte Axial- und Radialbewegungen, nicht jedoch Drehbewe­ gungen ausführen. Zur Verhinderung von Drehbewegungen des Zwischenringes 8 und der von ihm getragenen Impulszähleinheit 10 gegenüber dem Aggregat 2 ragt ein am Zwischenring 8 an­ geordneter Stift 17 in ein Langloch 18 an der Außenseite des Aggregats 2. Dieses Langloch 18 läßt in der Zeichnungsebene radiale und axiale Bewegungen des Stiftes 17 zu, nicht jedoch Drehbewegungen auf einem senkrecht zur Zeichnungsebene ste­ henden, die Längsachse 16 der Hohlwelle 4 umgebenden Kreis. Anstelle des Stiftes 17 kann auch eine gewellte Blattfeder treten, deren Querschnitts-Längsachse tangential zu einem die Längsachse 16 der Hohlwelle 4 umschließenden Kreis verläuft und die am Zwischenring 8 einerseits und dem Aggregat 2 ande­ rerseits befestigt ist.

Claims (7)

1. Drehimpulsgeber mit einer drehfest mit einer Hohlwelle verbundenen, radial nach außen gerichtete, abwechselnd licht­ durchlässige und lichtundurchlässige streifenförmige Zonen aufweisenden Impulsscheibe, mit einer optoelektronischen Im­ pulszähleinheit, die im Bereich der streifenförmigen Zonen eine auf der einen Seite der Impulsscheibe angeordnete Licht­ quelle und einen auf der anderen Seite der Impulsscheibe an­ geordneten lichtempfindlichen Sensor aufweist, sowie mit ei­ nem die Impulszähleinheit tragenden, auf der Hohlwelle gela­ gerten Zwischenring, der am Mitdrehen durch eine Drehsiche­ rung gehindert wird, die sich an einer Maschine, einem Motor oder einem Gerät abstützt, die bzw. der bzw. das eine in die Hohlwelle gesteckte und mit dieser gekuppelte Welle aufweist, deren Drehbewegung erfaßt werden soll, sowie eine die Impuls­ scheibe und die Impulszähleinheit umgebende, schützende Hau­ be, durch die die Welle zur Aufnahme weiterer Geräte hin­ durchragt, dadurch gekennzeichnet, daß der Zwischenring (8) auf einem einreihigen Wälzlager (6) gelagert ist und daß der Abstand (a) der Lichtquelle (14) und des Sensors (15) der Impulszähleinheit (10) sowie der lichtdurchlässigen Zonen (13) der Impulsscheibe (12) von der Längsachse (16) der Hohl­ welle (4) höchstens gleich dem halben Außendurchmesser (D) des Außenringes (7) des Wälzlagers (6) ist.

2. Drehimpulsgeber nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Zwischenring (8) einen Befestigungsflansch (9) für die Impulszähleinheit (10) aufweist.

3. Drehimpulsgeber nach Anspruch 1 oder 2 , dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Wälzlager (6) als Rillenkugellager ausge­ bildet ist.

4. Drehimpulsgeber nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zur Drehsicherung der Impulszähleinheit (10) ein am Zwischenring (8) angreifender, parallel zur Längsachse (16) der Hohlwelle (4) verlaufender Stift (17) befestigt ist.

5. Drehimpulsgeber nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Stift (17) in ein ra­ dial ausgerichtetes Langloch (18) des Aggregats (2) greift.

6. Drehimpulsgeber nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Langloch (18) zur Ver­ minderung von Reibung mit einem Kunststoffteil ausgekleidet ist.

7. Drehimpulsgeber nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zur Drehsicherung der Im­ pulszähleinheit (10) mindestens eine am Zwischenring (8) an­ greifende gewellte Blattfeder dient, deren Querschnitts- Längsachse tangential zu einem die Längsachse (16) der Hohl­ welle (4) umschließenden Kreis verläuft.