DK148221B - Elektrisk styreanordning med en styrearm - Google Patents

Description

148221

Opfindelsen angår en elektrisk styreanordning med en styrearm, et på styrearmens ende anbragt, om en på tværs af armens akse stående akse svingbart hoved, som fra en neutralstilling mod tilbagestillingskræfter over begrænsede vinkler 5 kan bevæges i begge retninger, og en deraf aktiveret signalgiver, som retningsafhængigt afgiver et elektrisk styresignal, især til styring af elektrisk styrede ventiler.

Ved en kendt styreanordning af denne art kan styrearmen fra sin neutrale vertikalstilling i et første plan svinges til 10 begge sider for at aktivere et styrépotentiometér og i et andet plan ligeledes i begge retninger for at aktivere et yderligere styrepotentiometer. Det hoved, som skal svinges med en tommelfinger, bærer to fjedre, som hver kan aktivere en fast i styrearmen monteret mikrokontakt. På denne måde 15 kan seks forskellige ventiler styres, som fx i et hydraulisk apparat bevirker venstre-højre-bevægelsen, frem-tilbage-bevægelsen og op-ned-bevægelsen. Herved kan mikrokontakterne imidlertid kun afgive konstante styresignaler. Ofte er det dog ønsket at kunne ændre alle styrefunktioner kontinuer-20 ligt.

Endvidere kendes en elektrisk styreanordning (US-PS 2 903 663), ved hvilken der på den nedre ende af en styrearm er anbragt et anker, som virker s-ammen med fem induktionsspoler. Herved er fire spoler anbragt ensartet omkring en 148221 2 spole i midten. I styrearmens hoved er der ikke anbragt en yderligere signalgiver.

Opfindelsen har til hensigt at angive en styreanordning af den i indledningen beskrevne art, med hvilken også den af 5 det svingbare hoved aktiverede signalgiver kan afgive kontinuerligt foranderlige styresignaler.

Denne opgave løses ifølge opfindelsen ved, at signalgiveren er en magnetfeltafhængig differentialføler, som har to i styrearmen fast monterede og i hovedets svingningsretning 10 fra hinanden forskudte følerelementer og et deres magnetfelt påvirkende, ved hjælp af hovedet bevægeligt magnetiseringselement, og at en bladfjeder med mindst eet ben er fastgjort nær følerelementerne på styrearmen, med dens over for liggende endekant er lejret ved hovedet og bærer magnetise-15 ringselementet på en imellem benene udstrækkende laske.

Ved hjælp af en på denne måde anbragt differentialføler lykkes det, trods den i styrearmens håndtag begrænsede plads, at opnå et af hovedets svingningsvinkel afhængigt, altså kontinuerligt foranderligt styresignal. Herved tjener blad-20 fjederen som omsætningselement, som tilpasser den til opnåelse af en bestemt signalstørrelse nødvendige udbøjning af magnetiseringselementet til den faktiske svingbevægelse af hovedet. Som magnetiseringselement kan fx tjene en permanentmagnet, eller hvis den magnetiske spænding opnås på en 25 anden måde også et simpelt blødjernstykke.

Fortrinsvis er lasken kortere end benene. Dette fører til en reduktion af hovedets svingbevægelse, således at forholdsvis store svingningsvinkler af hovedet er mulige, hvilket letter en fintfølende styring, og alligevel svarer magnetiserings-30 elementets bevægelse til de sædvanlige størrelsesdimensioner af en til dette formål anvendelig differentialføler.

3 148221

Endvidere bør benenes længde højst udgøre 75%, fortrinsvis ca. 60% af bladfjederlængden. Der forbliver derfor mellem henholdsvis benene og lasken og den over for liggende endekant et forholdsvist langt bladfjederstykke, som ingen af-5 brydelser har og derfor er forholdsvist stift. På denne måde kan omsætningsforholdet særligt let fastlægges.

Ved en foretrukken udførelsesforra er den magnetfeltafhængige differentialfølers følerelementer feltplader. Denne konstruktion giver en meget kompakt opbygning.

10 Fortrinsvis er herved magnetiseringselementet et blødjernstykke, og feltpladerne er forbundet med en permanentmagnet.

Blødjernstykket kan være forholdsvist lille, således at det ikke er vanskeligt at fastgøre det til lasken. Den i forhold til blødjernstykket større permanentmagnet er fast anbragt i 15 styrearmen, således at der ingen pladsproblemer er.

Ved en meget billig løsning er den magnetfeltafhængige dif-ferentialfølers følerelementer Hall-generatorer.

Et yderligere alternativ består i, at den magnetfeltafhængige differentialfølers følerelementer er induktionsspoler.

20 Opfindelsen forklares nærmere nedenstående ved hjælp af et på tegningen vist udførelseseksempel, der viser i fig. 1 et sidebillede af en elektrisk styreanordning, ved hvilken opfindelsen er anvendelig, fig. 2 et vertikalsnit gennem styrearmens håndtag i fig.

25 1, fig. 3 et sidebillede af en i fig. 2 anvendt bladfjeder, 4 148221 fig. 4 et sidebillede af underdelen af en i fig. 2 anvendt differentialføler og fig. 5 føleren i fig. 4 set ovenfra.

Den elektriske styreanordning 1 i fig. 1 har en med et hånd-5 tag 2 forsynet styrearm 3. Denne kan svinges omkring et punkt 4 såvel i tegnéplanet som også vinkelret derpå. Ved den førstnævnte svingbevægelse kan fx to potentiometre for et hydraulisk apparats frem- og tilbagebevægelse aktiveres.

Ved den næstnævnte svingbevægelse kan fx to potentiometre 10 for dette apparats venstre- og højrebevægelse aktiveres. På styrearmens endeflade befinder der sig et om en akse 5 svingbart hoved 6, ved hvis svingbevægelse yderligere kontinuerligt foranderlige styresignaler, fx for apparatets opog nedbevægelse kan frembringes. Hovedet 6 har en indad over 15 svingaksen 5 ragende ansats 7, på hvis yderside to tilbage-stillings-bladfjedre 8 og 9 er anbragt. Disse understøttes på anslag 10 og 11, som er fast monteret i styrearmen 3. På denne måde sikres hovedets 6 neutralstilling. Ansatsen har endvidere et knivleje 12, i hvilket en bladfjeders 14 en-20 dekant 13 griber ind. Denne har to ben 15 og 16, hvis nedre ender 17 og 18 er fast indspændt i styrearmen 3. Derimellem befinder der sig en laske 19, som på den nedre ende på begge sider bærer et magnetiseringselement 20 af blødjern. Dette magnetiseringselement er del af en feltplade-differentialfø-25 ler 21, hvis underdel 22 er fast monteret i styrearmen 3.

Til montage tjener et bæreelement 23, som optager underdelen 22, bærer anslagene 10 og 11 samt har indspændingsanordningen for bladfjederens 14 ben 15 og 16.

Pig. 4 og 5 viser underdelen 22 af en kendt, til det fore-30 liggende formål anvendelig feltplade-differentialføler. To som feltplader udformede følerelementer 24 og 25 er i hovedets 6 svingningsretning anbragt forskudt ved siden af hinanden. De består hver af et halvlederelement, som under ind- 5 148221 flydelsen af et magnetfelt ændrer sin ohmske modstand. Normalt gennemløbes disse feltplader af lige store magnet-fluxe, som frembringes ved hjælp af en permanentmagnet 26.

Denne magnetflux ændres modsat, når magnetiseringselementet 5 20 bevæges ud fra midterstillingen mellem følerelementerne.

Når følerelementerne er anbragt i to grene af en ohmsk bro, kan man i afhængighed af magnetiseringselementets 20 bevægelse udtage en sinusformet styrespænding, som på begge sider af neutralstillingen forløber næsten proportionalt med 10 svingningsvinklen. Faner 27, 28 og 29 tjener tilslutningen af de nødvendige ledninger. Følerelementernes overside er dækket af et beskyttelseslag.

Når hovedet 6 i drift svinges med uret, forskydes æggen 12 i fig. 2 mod venstre, hvorved bladfjederen 14 bøjes. Den over-15 vejende del af bøjningen sker i benene 15 og 16. Da la- sken 19 ikke udfører denne bøjning, træder denne på højre side ud af bladfjederen 14. Ved de viste dimensionsforhold bevæges magnetiseringselementet 20 derfor mod højre. Fx medfører en forskydning af knivlejet 12 på 4 mm en modsat udbøjning af 20 magnetiseringselementet 20 på ca. 0,6 mm. Denne styring er meget nøjagtig, fordi magnetiseringselementet 20 er fast anbragt på lasken, og der intet sted i systemet optræder generende slør.

Omsætningsforholdet kan på enkelt måde ændres ved, at slid-25 serne mellem benene 15, 16 og lasken 19 ændres.

Lignende forhold fås, når der som følerelementer 24 og 25 ikke anvendes feltplader, men Hall-generatorer·eller induktionsspoler.

Claims (5)

148221

1. Elektrisk styreanordning (1) med en styrearm (3), et på styrearmens ende anbragt, om en på tværs af armens akse stående akse (5) svingbart hoved (6), som fra en neutralstilling mod tilbagestillingskræfter over begrænse-5 de vinkler kan bevæges i begge retninger, og en deraf aktiveret signalgiver, som retningsafhængigt,afgiver et elektrisk styresignal, især til styring af elektrisk styrede ventiler, kendetegnet ved, at signalgiveren er en magnetfeltafhængig differentialføler 10 (21), som har to i styrearmen (3) fast monterede og i hovedets (6) svingningsretning fra hinanden forskudte følerelementer (24, 25) og et deres magnetfelt påvirkende, ved hjælp af hovedet bevægeligt magnetiseringselement (20), og at en bladfjeder (14) med mindst eet 15 ben (15, 16) er fastgjort nær følerelementerne på sty- rearmen, med dens over for liggende endekant (13) er lejret ved hovedet og bærer magnetiseringselementet (20) på en imellem benene udstrækkende laske (19).

2 Styreanordning ifølge krav 1, kendetegnet 20 v e d, at lasken (19) er kortere end benene (15, 16).

3. Styreanordning ifølge krav 1 eller 2,kendetegnet ved, at benenes (15, 16) længde højst udgør 75%, fortrinsvis ca. 60% af bladfjederlængden.

4. Styreanordning ifølge et af kravene 1-3, kende- 25 tegnet ved, at den magnetfeltafhængige diffe- rentialfølers (21) følerelementer (24, 25) er feltplader.

5. Styreanordning ifølge krav 4,kendetegnet ved, at magnetiseringselementet (20) er et blødjern-