DE8608405U1 - Vorrichtung zum Feststellen der Temperatur, vorzugsweise von Temperaturänderungen eines Vorrichtungsteils - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Feststellen der Temperatur, vorzugsweise von Temperaturänderungen insbesondere eines periodisch bewegten VorrichtungsteiLes im Betrieb.

Bei Antriebsmaschinen und anderen Geräten mit höherer Leistung kann während des Betriebes, z.B. bei Überlastung oder bei mangelnder Schmierung, eine unzulässige Erwärmung eines Lagers auftreten. Diese Erwärmung wirkt sich auf eine Welle, einen Zapfen od. dgl. und die umgebende Lagerschale aus. Die Messung der Temperatur eines Teiles des Lagers kann schwierig sein, insbesondere dann, wenn die beiden im Lager zusammenwirkenden Geräteteile frei beweglich sind, z.B. die Kurbel und die Pleuelstange eines Pleuellagers am Kolben eines Dieselmotors, insbesondere eines Schiffs-Motors. Wegen der hohen Belastung sind solche Lager besonders zu schützen, weil bei einer überhitzung schnell ein dauernder schwerer Schaden eintreten kann.

Zur Temperaturüberwachung hat man bisher schon temperaturempfindliche Elemente eingesetzt und den erhaltenen Meßwert, z.B. durch Hochfrequenzfelder, drahtlos übertragen. Solche Anordnungen sind, insbesondere wegen der Stromversorgung der auf einem bewegten Teil angeordneten Meß- und Sendegeräte,, schwierig herzustellen und im Betrieb

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oft nicht zuverLässig.

Der Erfindung Liegt die Aufgabe zugrunde, ein Geräteteil der eingangs erwähnten Art anzugeben, das einfach aufgebaut ist und das im Betrieb ohne besondere Schwierigkeiten zuverlässig arbeitet. Diese Aufgabe wird nach 6er Erfindung dadurch gelöst, daß auf dem GeräteteiL wenigstens zwei Bereiche unterschiedlicher Reflexion vorhanden -sind und daß diese Bereiche, wenigstens in einem ZeitintervaLl der Bewegung des Geräteteiles, von einer Bestrahlungseinrichtung best rah Lt werden und die dabei reflektierte Strahlung von einem StrahLungsaufnehmer aufgenommen wird, wobei mittels eines Temperaturgebers der Reflexionsfaktor und/oder die Flächengröße bzw. bei Bewegung die Reflexionszeit wenigstens eines reflektierenden Bereiches abweichend gegenüber dem anderen Bereich in Abhängigkeit von der Temperatur verändert wird und im Strahlungsaufnehmer ein von der reflektierten Strahlung abhängiges Meß-SignaL abgeleitet und einem Ausgang zugeführt wird.

Zur übertragung des Meßergebnisses vom bewegten Geräteteil her wird somit Strahlung, insbesondere sichtbare oder unsichtbare optische Strahlung, verwendet, wobei die Beeinflussung dieser, von außen zuführbaren Strahlung durch eine von der Temperatur gesteuerte RefLexion erfolgt.

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Vorzugsweise kann der eine oder der andere Bereich Strahlung absorbierend bzw. Strahlung reflektierend ausgebildet sein. Der die Strahlung reflektierende Bereich kann mit Retro-Folie belegt sein, die eine besonders starke Reflexion, vorzugsweise annähernd in Richtung der auffallenden Strahlung bewirkt.

Ein Bereich kann auch eine von der Temperatur abhängige Färbung aufweisen. So kann sich z.B. bei Temperaturerhöhung eine anfänglich dunkelblaue Färbung in eine hellgraue Färbung verwandeln.

Die Grenze zwischen zwei Bereichen kann zweckmäßig quer zur Bewegungsrichtung verlaufen und vorzugsweise schräg, z.B. unter 40° bis 80° geneigt sein. Im Falle einer temperaturabhängigen Verschiebung der Grenze werden dann die Flächen der beiden Bereiche in ihrer Größe geändert, so daß eine deutliche Änderung der reflektierten Strahlung und auch eine Verschiebung der Grenze zwischen beiden Bereichen auftritt und zur Feststellung der Temperatur bzw. der Temperaturänderung ausgewertet werden kann. Vorzugsweise werden die temperaturabhängig veränderten Bereiche bis auf einen schmalen, etwa in Richtung der Bewegung des Geräteteiles verlaufenden Streifen, vorzugsweise nicht reflektierend, abgedeckt. So werden die anderen Teile der Bereiche ausgeblendet und es kann eine exaktere Abtastung

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der charakteristisch veränderten Teilbereiche erzielt werden. Nach einer zweckmäßigen Ausbildung der Erfindung Liefert die Bestrahlungseinrichtung wenigstens annähernd einfarbige Strahlung, die mittels eines Strahlers und/ oder von einer monochromatischen Strahlungsquelle, z.B. einem Laserstrahlen erhalten wird.

Zweckmäßig ist dann auch der StrahLungsaufnehmer für einen bestimmten Strahlungsbereich selektiv empfindlich, was mittels eines Filters oder einer speziellen Fotozelle od. dgl, erreicht werden kann. Nach einer Weiterbildung der Erfindung wird das bild wenigstens eines Bereiches auf einem CCD-Bi Idaufnehmer abgebildet. Dabei handelt es sich um ein Ladungsverschiebungs-HaLbleiterbaue lement, das als Strahlungsempfänger verwendet wird und durch von außen angelegte Spannungen zellenförmig abgetastet werden kann. Man erhält so eine besonders scharfe Abbildung der Übergangszone zwischen den am Bildabnehmer vorbeibewegten Bereichen.

Die Bereiche können direkt auf der Oberfläche einer drehbaren Welle angeordnet sein. Dann haben sie ohne weitere Maßnahmen eine hohe mechanische Stabilität, insbesondere die bei der Drehung und ggf. bei Drehzahländerungen auftretenden Beschleunigungskräften. In einfacher Weise kann dann ein Teil einer Umfangsf lache durch eine Mate-

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riaLauflage gebildet sein, die ihren Reflexionswert und/ oder ihre Farbe bei Temperaturänderungen der WeLLe ändert. Da solche Fa rbäriderungefi oft in einem engen Temperaturbereich auftreten> wird hierbei gleichzeitig ein Schwellwert eingeführt, der anzeigt, wenn sich die Temperatur einem Bereich nähert, in dem eine Gefährdung des GeräteteiLes zu befürchten ist.

Es kann auch auf der Oberfläche einer WeLLe ein geschlitzter Ring in Art einer Blattfeder aus einem Material mit großem Temperatur-Ausdehnungskoeffizienten angeordnet sein, dessen eines Ende an der Welle befestigt ist und dessen anderes Ende die TrennungsLinie zwischen den beiden Bereichen unterschiedlicher Reflexion temperaturabhängig verschiebt. Ein solcher, eine gewisse Breite aufweisender Ring hat eine gewisse natürliche Stabilität gegenüber den BeschLeunigungskräften an der Welle. Vorzugsweise kann die Krümmung des Ringes etwas kleiner sein als die der WeL lenoberf lache, so daß der Ring an der Welle mit einer gewissen Federkraft gehalten wird. Der Ring kann die Welle nach Art einer spiralförmigen Blattfeder mehr als 30° umschließen, so daß die bei einer bestimmten Temperaturänderung erhaltene Verschiebung der Kante des Ringes entsprechend vergrößert ist.

Die Oberflächen der durch das freie Ende des Ringes gebiL-deten Kante weisen dabei im Rahmen der Erfindung untei—

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schiedLiche RefLexionsfaktoren auf.

Der St rah Lungsaufnehrrier enthält nach der Erfindung eine Einrichtung/ die die an der Umgebung der Grenze zwischen beiden Bereichen reflektierte Strahlung nach ihrer Amplitude bzw.der Zeit ihrer Amplitudenäridefung digitaL auswertet und danach die Temperatur bestimmt. Nach einer bevorzugten Ausführungsform enthäLt der StrahLungsaufnehmer eine Einrichtung, die den in der Umgebung der Grenze zwischen beiden Bereichen auftretenden AmpLitudensprung nach der Phase bzw. der Zeit auswertet, da die StrahLungsänderung hier impulsartig verläuft.

Zweckmäßig ist der StrahLungsaufnehmer bis auf einen senkrecht zur Drehbewegung der reflektierenden Bereiche verlaufenden Schlitz abgedeckt. So wird einerseits in jedem Augenblick nur ein TeiL der temperaturabhängig veränderten Bereiche abgetastet, und andererseits ist diese Abtastung vom Abstand der abzutastenden Bereiche von der Achse des bewegten Geräteteiles nicht abhängig. Während näm-Lich die Bewegung kreisförmig verläuft, können die abzutastenden Bereiche etwa geradlinig verlaufend ausgebildet sein. Dann ergibt sich gegenüber einem ortsfesten StrahLungsaufnehmer eine seitliche Verschiebung, die keinen

Einfluß auf das Meßergebnis ausüben soLL.

Die mit dem St rah Lungsaufnehmer verbundene Auswerteeinrichtung kann zweckmäßig eine Schwellwertschaltung enthalten, die ein Ausgängssignal dann abgibt, wenn in der Amplitude und/oder in der Phase bzw* der Zeit der reflektierten Strahlung ein bestimmter Wert überschritten oder unterschritten ist. Dieser Schwellwert kann einstellbar sein, so daß er den jeweiligen Betriebsbedingungen angepaßt werden kann.

Wenigstens einer der stärker reflektierenden Bereiche kann mit einer Abdeckung gegen Verschmutzung und/oder Beschädigung geschützt sein.

Im Rahmen der Erfindung kann als Strahlung auch ein Magnetfeld verwendet werden, das von einem für ein Magnetfeld empfindlichen Aufnehmer abgetastet wird. Der Magnet selbst oder eine mit ihm zusammenwirkende Abschirmung kann dann das Magnetfeld temperaturabhängig ändern und so die den Aufnehmer erreichende Intensität temperaturabhängig beeinflussen.

Die reflektierenden Bereiche können nach einer Ausführungsform der Erfindung auf der Oberfläche eines zylin-

derförmigen Körpers angebracht sein, der in Abhängigkeit von der Temperatur des Geräteteiles bewegt, z.B. um seine Achse gedreht, wird. Zweckmäßig kann dabei das die Bewegung des Teiles bewirkende Element im Inneren des Körpers

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angebracht und das Element im Temperatur-Einflußbereich
des Geräteteiles angeordnet sein. Zweckmäßig verläuft
dabei die Grenzlinie der Bereiche auf der etwa zylindrischen Oberfläche annähernd wendelförmig und vor dem Körper ist eine Blende angebracht mit einem etwa parallel
zur Bewegungsrichtung des Geräteteiles verlaufenden
Schlitz.

Schließlich kann nach der Erfindung das von dem Bildaufnehmer gelieferte Signal, wenn es periodisch mit einer
Welle auftritt, auch zur Drehzahlmessung ausgewertet werden.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung beispielsweise näher erläutert.

Fig. 1, 2 und 3 zeigen, teilweise im Schnitt, die Anordnung einer Welle, auf der die Bereiche unmittelbar angebracht sind.

Fig. 4 und 5 zeigen einen Pleuelantrieb mit einem Strahlungsaufnehmer nach der Erfindung.

Die Fig. 6, 7 und 8 zeigen die zwei Bereiche, die auf
einem zylindrischen, temperaturabhängig gedrehten Körper angebracht sind.

Fig. 9 zeigt einen Signalverlauf in Abhängigkeit von der Zeit.

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In Fig. 1 ist eine WeLLe 1 in einem Lagerbock 2 gelagert, der mit Schrauben 3 an einem Fundament 4 befestigt ist. Auf der WeLLe 1 ist in Fig. 1 Links vom Lagerbock 2 eine optisch wirksame Beschichtung angebracht, die etwa bandförmig die WeLLe 1 umschließt und in ihrem längeren Teil 5 absorbierend ausgebildet ist und in einem schmaleren TeiL 6 einen Bereich aufweist, dessen Reflexionsfaktor von der Temperatur der WeLLe 1 abhängig ist. Unterhalb einer bestimmten Temperatur kann dann der Bereich 6 wenig reflektierend sein und oberhalb der Temperatur helLer werden.

Zum Feststellen der Reflexionsunterschiede der Bereiche 5 und 6 ist oberhalb der WeILe 1 am Lagerbock 2 ein Reflexionsprüfer 7 angebracht, der insbesondere einen Strahlungsaufnehmer 8 enthält, der durch einen Teil seines Objektives angedeutet ist. Hit diesem Objektiv wird die von den Bereichen 5 und 6 reflektierte Strahlung aufgenommen; die Beleuchtung kann dabei durch das Umgebungslicht, z.B. einer Werkhalle, geliefert werden. Der Reflexionsprüfer 7 liefert je nach der Stärke der einfallenden Spannung ein MeßsignaL, das einem Ausgang zugeführt wird. Das MeßsignaL kann in einer optischen Anzeige, z.B. einer auf dem Ref lex'lonsprüf er "' angebrachten Lampe bestehen. Vorzugsweise wird das MeßsignaL als elektrischer Steuerwert an Klemmen 9 geliefert und kann Von dort über

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Leitungen an eine Anzeige- bzw. Warneinrichtung od. dgL. weitergeLeitet werden.

Zweckmäßig wird das BeobachtungsfeLd des StrahLungsaufnehmers von einer BeLeuchtungseinrichtung 10 bestrahLt. Um von dem UmgebungsLicht unabhängig zu sein, kann dafür einerseits eine höhere BeLeuchtungsintensTtät erzieLt werden und andererseits können auch unsichtbare StrahLen, z.B. Infrarot- oder ULtraviοLett-StrahLen verwendet werden. Das Material des Bereiches 6 muß dabei entsprechend ausge= wähLt werden, damit es seinen RefLexionsfaktor bei der g e -wähLten StrahLung in dem gewünschten Temperaturbereich ändert .

Wenn die Bereiche 5 und 6 nacheinander unter dem Strahlungsaufnehmer 8 durchLaufen, wird eine steiLe Änderung der RefLexion festgesteLLt. Es wird somit ein impuLsartiges Signal erhalten,wobei die Höhe oder der zeitliche Einsatz des AmpLitudensprunges von dem Unterschied der Reflexionsfaktoren und damit von der Temperatur der Welle abhängig ist. Um die Gefärdung -eines Lagers festzustellen, muß die Temperatur daraufhin geprüft werden, ob sie einen bestimmten Schwellwert überschreitet und somit Gefahren auslösen kann. Es ist somit einerseits der Amplitudenwert des erhaltenen impu IsähnLichen SignaLes maßgebend. Andererseits wirkt die Drehung der Welle gleich-

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zeitig aLs Zerhacker, so daß eine weitere Verstärkung und Verarbeitung mit einem WechseLstromverstärker ohne Schwitrigkeiten möglich ist.

Fig. 2 zeigt die Anordnung nach Fig. 1 in Aufsicht, bei der die WeLLe 1, in der Mitte Liegend, von dem den absorbierenden Bereich bzw. den refLektierenden Bereich 6 bildenden schichtförmigen Material umschlossen wird.

Fig» 3 zeigt eine Anordnung- bei der die S-e reiche nicht durch fest angeordnete Beläge gebildet werden, sondern durc'<* einen geschlitzten Ring 12, der an seinem einen Ende 13 mit der WeLLe 1 fest verbunden ist und dessen anderes Ende 14 frei auf der Welle aufliegt. Die vordere nach außen weisende Oberfläche des Ringes 12 kann in der Nähe des freien Endes 14 mit einem paraLLel zur Vorderkante liegenden schmalen Streifen aus stark reflektierendem Material belegt sein. Ggf. genügt auch eine entsprechende Politur des Materials. Der übrige TeiL der Oberfläche des Ringes 12 und die umliegenden Teile der WeLLe 1 sind mit einer stark absorbierenden Oberfläche versehen, die somit für die Strahlung schwarz erscheint. Der Ring 12 ist aus einem Material hergestellt, dessen Länge sich in dem in Betracht kommenden Temperaturbereich deutlich, z.B. um mehrere Millimeter, verschiebt. Durch entsprechende Vorspannung des Ringes 12 kann erreicht werden, daß dieser auch bei

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voller Tourenzahl der WeLLe eng auf der Oberfläche aufliegt.

Fig. 3 zeigt nur die TeiLe unmittelbar um die WeLLe 1; die Anordnung entspricht im übrigen den Figuren 1 und 2. Wenn nun der reflektierende Bereich am Ende 14 des Ringes 12 unter dem Reflexionsprüfer 7 mit dem St rah Lungsau-'nehmer 8 vorbeiLäuft, ergibt sich infolge des stark reflektierenden Streifens ein Signal impuls. Dessen Amplitude ist praktisch konstant. Seine Phase gegenüber einer Referenzsteilung der WeLLe 1 verschiebt sich jedoch mit der Temperatur. Aus der Phasenlage kann scmit ein Meßsignal über die Temperatur gebiLdet und den Ausgangsklemmen 9 zugeführt werden. Um die Referenzlage der WeLLe 1 durch den Strahlungsaufnehmer selbst feststellen zu können, kann an einem nr.it der Welle 13 fest verbundenen Bereich, z.B. der Oberfläche des Ringes 12 in der Nähe des befestigten Endes 13 ebenfaLls mit einem refLektierenden Streifen versehen sein. Der Unterschied zwischen beiden Streifen, der bei drehender UeLLe als Zeitunterschied zwischen zwei Impulsen festgestellt wird, Läßt dann eine unmittelbare Auswertung der Temperatur zu.

Der Ring 12 kann, abweichend von der Darstellung in Fig. 3, die Welle nach Art einer spiralförmigen Blattfeder mehr als über 360° umschließen. Dadurch ist eine entsprechende Ver-

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größerung der Verschiebung des freien Endes 14 bei Temperaturänderungen erzieLbar.

Fig. 4 zeigt eine Anordnung nach der Erfindung, bei der |

ein schematisch angedeuteter KoLben 16 mitteLs einer §

PleueLstange 17 von einer KurbeL 18 angetrieben wird, die | an einer WeLLe 19 angebracht ist. Zwischen der KurbeL 18 jj

und der PLeueLstange 17 ist um eine Achse 20 ein Lager ge- ·;

biLdet, das auf einer Linie 21 kreisförmig um die WeLLe 19 |

rotiert. Da somit kein TeiL des Lagers an der Achse 20 |

fest steht, ist es besonders schwierig, etwaige Temperatur- I

änderungen dieses Lagers zu ermitteLn. \

Nach der Erfindung ist daher an der PLeueLstange 18 ein
Temperaturgeber 22 angebracht. Dieser weist auf einer
SeitenfLäche einen SchLitz 23 auf. Hinter diesem SchLitz,
vorzugsweise innerhaLb eines Gehäuses des Temperaturgebers
22, ist ein ELement angebracht, dessen RefLexionsfaktor
in Abhängigkeit von der Temperatur verändert wird. Die
so temperaturabhängig refLektierte StrahLung wird von
einem StrahLungsaufnehmer 24 aufgenommen, der an einem
angedeuteten Fundament 25 befestigt ist. Für die aufzunehmende StrahLung weist der StrahLungsaufnehmer 24, der
oberhaLb der Ebene angeordnet ist, in der sich die VorderfLäche des Temperaturgebers 22 mit dem in Fig. 4 vertikaL dargesteLLten SchLitz 23 bewegt.

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Auf der Rückseite des St rah Lungsauf nehmers 24 ist ein waagerechter Schlitz 26 angebracht, der die reflektierte Strahlung vom Temperaturgeber 22 aufnimmt. Die erforderliche Beleuchtung erfolgt dabei durch eine BestrahLungseinrichtung bzw. Lichtquelle mit einer nach hinten gerichteten schlitzförmigen öffnung 27. Sobald also bei der Drehbewegung der Kurbel 18 die Pleuelstange 17 mit dem Temperaturgeber 22 an dem St rah liungsäuf nehmer vorbeigeführt wird, wird der Bereich des Schlitzes 23 von der Bestrahlungseinrichtung durch den waagerechten Schlitz 27 bestrahlt, und die re« flektierte Strahlung wird über den ebenfalls waagerecht liegenden Schlitz 26 in das Innere des Strahlungsaufnehmers 24 hineingelassen. Das ausgewertete Signal kann dann an Ausgangsklemmen abgenommen und einer Warneinrichtung od. dgl. zugeführt werden*

Fig. 5 zeigt eine Anordnung nach 4 aus der durch die gestrichelte Linie B-B angedeuteten Ansicht.

Fig. 6 zeigt einen Temperaturgeber 22 nach der Erfindung. Innerhalb eines Gehäuses ist dabei ein zylindrischer Körper 31 angeordnet und mit einem Lager 32 unten und einem zweiten Lager 33 oben leicht drehbar gelagert. Wegen der auftretenden Beschleunigungskräfte und ggf. Erschütterungen kann es zweckmäßig sein, diese Lager als Leicht laufende Kugellager und somit gegenüber seitlichen und ggf. axialen

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Kräften stabil auszubilden* Wenn diese Kräfte gering sind, z.B. bei Langsam Laufenden WelLen, können auch Spitzenlager Verwendung finden.

Die Oberfläche des zyLindrisehen Körpers 31 ist optisch unterschiedlich ausgebildet, derart, daß ein stark reflektierender Bereich 34 und ein Strahlung absorbierender Bereich 35 benachbart sind, wobei die Grenzlinie zwischen beiden Bereichen schräg, z.B. entsprechend einer steilen Spirale,wendelförmig oder einer anderen geometrischen,angepaßten Form verläuft.

Fig. 7 zeigt eine Aussicht gemäß dem Schnitt D-D in Fig. ϊη dem Gehäuse 30 ist in der Mitte eine feststehende Achse

36 angebracht, der gegenüber der zylindrische Körper 31 in nicht ciargeste I Lter Weise geLagert ist. Zwischen der Achse 36 und dem Körper 31 ist eine breite Spirale angebracht, deren Breite etwa der Höhe des zylindrischen Körpers 31 entspricht und deren eines Ende an der Achse 36 und deren anderes Ende von innen an dem Zylinder 31 befestigt ist. Der Zylinder 31 umschließt somit einen Hohlraum, in dem sich die Spirale 37 befindet. Diese SpiraLe

37 kann wie übLich aus BimetaLL bestehen und sich bei Temperaturänderungen drehen, so daß auch die Oberfläche des ZyLinders 31 gedreht wird. Im Hinblick auf die gewünschte Messung der Temperatur eines Lagers ist eine entsprechend gut temperatur Leitende Verbindung zu dem betreffenden Ge-

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räteteiL vorzunehmen.

Gemäß Fig. 8 ist das Gehäuse 30 im Betrieb praktisch gell

Ij schlossen bis auf einen senkrecht verlaufenden Schlitz 38,

f der, je nach der Stellung des zylindrischen Teiles 31,

( mehr oder weniger große Teile des reflektierenden Bereiches

Ϊ bzw. der Strahlung absorbierenden Bereiches 35 freigibt.

Wie in Fig. 4 dargestellt ist, wird der dort mit 23 bezeichnete senkrecht verlaufende Schlitz des Temperaturgebers durch einen waagerecht verlaufenden Schlitz 27 beleuchtet, und die reflektierte Strahlung wird durch einen anderen waagerecht verlaufenden Schlitz 26 abgetastet. Durch die Ausbildung als horizontale Schlitze 26 bzw. 27 wird erreicht, daß der vertikale Schlitz 38 mit den Bereichen 34 und 35 zuverlässig abgetastet wird„ auch wenn bei der Bewegung des Gehäuses 30, z.B. auf einer Kreisbahn (21 in Fig. 4> eine gewisse seitliche Verschiebung während der Abtastung erfolgt. Bei Verwendung von retroref lektierendem Material für die Bereiche 34,40 fallen die Schlitze 26,27 in einem Schlitz zusammen, da hier die Lichtquelle und die Strahlungsaufnehmer 24 entsprechend, z.B. konzentrisch, angeordnet sein müssen.

Die voranstehend beschriebene Anordnung nach Fig. 4 ist im wesentlichen für Einzylinder-Brennkraftmaschinen geeignet ausgebildet. Für die Anwendung bei Brennkraftma-

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schinen mit mehreren Zylindern oder auch,, wenn der Strahlungsaufnehmer außerhalb eines Motorgehäuses, beispielsweise vor einem Kontro LLfenster.angebracht werden soll, ist die Anordnung so zu treffen, daß die Strahlungs- bzw. Reflexionsrichtung einen Winkel von 90° zur Axial-Richtung der Welle 19 aufweist.

Der temperaturabhängig drehbare zylindrische Körper 31 kann außer den mit schräger Kante verlaufenden Bereichen mit unterschiedlichen Reflexionseigenschaften an dem Rand, der dem Bereich mit großem Reflexionsfaktor benachbart ist, einen schmalen Streifen 39 (Fig. 6) mit absorbierender Oberfläche tragen. Entsprechend kann an dem Rand des Körpers 31, der dem Bereich 35 mit absorbierender Oberfläche benachbart ist, ein stärker reflektierender Streifen 40 angebracht sein. Wenn während der Bewegung der Kurbel 18 der Strahlungsaufnehmer-Schlitz 26 an dem die Bereiche freigebenden Schlitz 23 des Temperaturgebers 22, z.B. von oben nach unten, vorbeiläuft, werden Teile des durch den Schlitz 23 freigegebenen Bereiches nacheinander abgetastet bzw. abgebildet. Es wird zuerst ein konstanter, nicht reflektierender Wert, dann nacheinander ein reflektierender und ein nicht reflektierender Wert - deren jeweilige Größe von der Temperatur beistimmt wird - ond zum Schluß wieder ein konstanter stark l'ef lekti erter Wert festgestellt. Das erhaltene Signal zeigt dann einen in Fig. 9 abgebildeten Verlauf: Solange" der Temperaturgeber 22 außerhalb des Strati-

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Lungsaufnehmers 24 auf der Kreislinie 21 umläuft, ergeben sich unbestimmte Grauwerte 41; diese können ggf. durch eine geeignete Blendenvorrichtung auch unterdrückt werden. Wenn dann der Temperaturgeber 22 von oben nach unten an dem Strah· lungsaufnehmer 24 vorbeigeführt wird, ergibt sich zuerst durch den reflektierenden Bereich 40 ein kurzer starker, in Fig. 9 nach oben gerichteter SignaLimpuls 42. Infolge der anschließenden Abtastung des absorbierenden Bereiches 35 ergibt sich im Signal nach Fig. 9 ein niedriger Wert 43. Beim übergang zum reflektierenden Bereich 34 erhält man ein mehr oder weniger steiles Übergangssignal 44 zu einem hohen Amplitudenwert 45. Dieser bleibt erhalten bis der absorbierende Randstreifen 39 mit einem niedrigen Signal 46 erreicht ist. Danach ergeben sich die wenig ausgeprägten unbestimmten Verhältnisse 41, die ggf. durch eine Blende definiert werden können.

Durch die Randstreifen-Signale 42 und 46 sind die Pegel der Ausgangswerte definiert. Der dazwischenliegende Kurvenzug 43, 44, 45 entspricht einer Impuls-Dauer-Modulation und kann in üblicher Weise zu einem Meßsignal ausgewertet werden. Man erhält somit Signale, die, wie auch bei Digita L-Signalen, nicht analog zu einem Amp I itudenwert sind, sondern durch definierte maximale und minimale Werte bestimmt werden. Sie sind somit praktisch nicht abhängig

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von Änderungen der Beleuchtung oder von üblichen Verschmutzungen und geben immer ein Signal, das die Temperatur zuverlässig repräsentiert und somit einen sicheren Schutz gegen überhitzung ermöglicht.

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   EUROPEAN PATENT ATTORNEYS EUROP PATENT VERTRETER MANDATAIRES EN BREVETS EUROPEENS

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   TELEX 2163551 INTU D TELEGRAMME: INVENTIUS HAMBURG

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   UNSER ZEICHEN/OUR FILE ■ P . 86058" 111~3895

   Helmut K. Pinscb GmbH + Co., 2000 Hamburg

   j Schutzansprüche

   \ 1. Vorrichtung zum Feststellen der Temperatur, vorzugs

   weise von Temperaturänderungen eines Vorrichtungsteils,

   \ insbesondere eines periodisch bewegten Vorrichtungs-

   teils im Betrieb, dadurch gekennzeichnet, daß auf

   dem Teil (1) wenigstens zwei Bereiche (5,6) unter-L- schiedl ieher Reflexion ausgebildet sind und daß

   diese Bereiche des Teiles (!) von einer Bestrahlungseinrichtung (10) bestrahlbar angeordnet sind und die dabei reflektierte Strahlung von einem Strahlungs-

   I aufnehmer (8) aufnehmbar ist.

   \ DEUTSCHE BANK AG HAMBURG (BLZ 200 700 00) 610055 POSTSCHECKAMT HAMBURG (BLZ 200 1Ö0 20) 2620 80-201

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2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Bereich (6) Strahlung reflektierend ausgebi Idet ist.
3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein (anderer) Bereich (5) Strahlung absorbierend ausgebildet ist.
4. 4. Vorrichtung nach Anspruch 2,3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein Bereich (34) mit Retro-Folie belegt ist.
5. 5. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein Bereich (6) mit von der Temperatur abhängiger Farbe ausgebildet ist.
6. 6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Grenze zwischen zwei Bereichen (34,35) quer zur Bewegungsrichtung des Geräteteiles (20) verläuft.
7. 7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Grenze zwischen zwei Bereichen (34,35) schräg, z,B. unter 40° bis 80° geneigt, gegenüber der Bewegungsrichtung verläuft.
8. 8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch

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   gekennzeichnet, daß die Bereiche (34,35), bis auf einen schmalen, etwa in Bewegungsrichtung verläufenden Teil (38), vorzugsweise nicht reflektierend, abgedeckt sind.
9. 9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Bestrahlungseinrichtung (10) als wenigstens annähernd einfarbiger Strahler ausgebi Idet i st *
10. 10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Bestrahlungseinrichtung (10) mit einem Filter versehen ist.
11. 11. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Strahler als monochromatische Strahlungsquelle ausgebildet ist.
12. 12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Strahler als Laserstrahler oder als eine Ii chtitntni tierende Diode ausgebildet ist.
13. 13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Strahlungsaufnehmer (8) für einen bestimmten Strahlungsbereich selektiv empfi ndli ch ist.

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14. 14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß der StrahLungsaufnähmer (8) mit einem Filter versehen ist*
15. 15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis dadurch gekennzeichnet; daß der Strahluns-S (8) als CCD-Bildaufnehmer ausgebildet ist.
16. 16i Vorrichtung riach einem der Ansprüche 2 bis 15/ dadurch gekennzeichnet, daß die Bereiche (5,6) auf der Oberfläche einer drehbaren Welle (1) angeordnet sind.
17. 17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Bereiche angebracht sind auf der Oberfläche eines geschlitzten Ringes (12) aus einem Material mit großem Temperatur-Ausdehnungskoeffizienten, dessen eines Ende (13) an der Welle (1) befestigt ist und dessen anderes Ende (14) die TrennungsIinie zwischen den beiden Bereichen unterschiedlicher Reflexion temperaturabhängig verschiebend ausgebildet ist.
18. 18. Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß der Ring (12) die Welle (1) nach Art einer spiralförmigen Blattfeder über mehr als 360 umschließt

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19. 19. Vorrichtung nach Anspruch 17 oder 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberfläche beiderseits durch durch das freie Ende (14) des Ringes (12) gebildeten Kante unterschiedliche Reflexionsfaktoren aufweist.
20. 2Q = Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß der St rah I ungsaufnehmer (24) bis auf einen senkrecht zur Drehbewegung verlaufenden Schlitz (26) abgedeckt ist.
21. 21. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens der stärker reflektierende Bereich (6) mit einer Abdeckung gegen Verschmutzung, Temperatureinflüsse und/oder Beschädigung geschützt ist.
22. 22. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß die reflektierenden Bereiche (34,35) auf der Oberfläche eines zylinderförmigen Körpers (31) angebracht sind, der in Abhängigkeit von der Temperatur des Geräteteils (20) bewegt, z.B. um seine Achse gedreht wird.
23. 23. Vorrichtung nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß das die Drehung des Körpers (31) bewirkende Element in seinem Inneren angebracht und das temperaturabhängige Element im Temperatui—Einflußbereich

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    ■ des Geräteteiles (20) angeordnet ist.

    I
24. 24. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 22, dadurch gekenn-

    I . zeichnet, daß die Grenzlinie der Bereiche (34,35)

    I auf der etwa zylindrischen Oberfläche (31) annähernd

    I wende Lf örmig· verläuft und daß vor dem Körper (31)

    1 erine Blende angeordnet ist mit öinetn etwa parallel

    I zur Bewegungsrichtung des Geräteteiles (20) verlau-

    ^li fenden Schlitz (38).