DE2427049C2 - Elektrischer Weggeber - Google Patents

Elektrischer Weggeber

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DE2427049C2 DE19742427049 DE2427049A DE2427049C2 DE 2427049 C2 DE2427049 C2 DE 2427049C2 DE 19742427049 DE19742427049 DE 19742427049 DE 2427049 A DE2427049 A DE 2427049A DE 2427049 C2 DE2427049 C2 DE 2427049C2
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Kurt Oelsch
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Oelsch Kg 1000 Berlin
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Description

(a) der Taster (30) ein geradgefuhrter Stift ist,
(b) ein gemeinsames Gehäuse (22) für den geradgeführten Taster (30) und das Eingangsglied (34) vorgesehen ist,
(c) das Eingangsglied (34) senkrecht zu dem Taster (30) geradgeführt ist und
(d) das Eingangsglied (34) mit der Schrägfläche (36) eine leicht auswechselbar in dem Gehäuse (22) angeordnete Baugruppe bildet.
2. Elektrischer Weggeber nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schrägfläche von einem Konus (12, 36) gebildet ist, der in dem Gehäuse (22) mit dem Eingangsglied (34) in Richtung seiner Achse beweglich geführt ist.
3. Elektrischer Weggeber nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Konus (36) in dem Gehäuse (22) gegen Verdrehung gesichert ist.
4. Elektrischer Weggeber nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schrägfläche (12) eine im wesentlichen plane Fläche (18) ist, die an dem verschiebbar und unverdrehbar im Gehäuse geführten Eingangsglied (16) vorgesehen ist.
5. Elektrischer Weggebei nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die im wesentlichen plane Fläche (18) eine Führungs-oder Lagerungsnut (20) Tür den Taster (14) aufweist.
6. Elektrischer Weggeber nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Taster (14) in einer im wesentlichen senkrecht zu der Schrägfläche (12) verlaufenden Richtung längsbeweglich geradgeführt ist.
7. Elektrischer Weggeber nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (22) T-förmig ausgebildet ist und in seinem ersten dem Längsbalken des »T« entsprechenden Teil (24) einen elektrischen, zum Beispiel induktiven, Weggeber (28) enthält, dessen längsbeweglich geradgeführter Taster (30) sich längs der Achse des ersten Gehäuseteils (24) in einen dazu senkrecht sich erstreckenden, dem Querbalken des »T« entsprechend zweiten Gehäuseteil (26) ragt, und daß in dem zweiten Gehäuseteil (26) gleichzeitig zu diesem ein stabförmiges Eingangsglied (34) längsbeweglich geradgeführt ist, das aus einer Stirnseite des zweiten Gehäuseteils (26) herausragt und an seinem inneren Ende einen sich erweiternden Konus (36) bildet, an dessen Mantelfläche der Taster (30) anliegt.
8. Elektrischer Weggeber nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Gehäuseteil (26) einen zylindrischen Innenraum (38) aufweist, der an der besagten einen Stirnseite mit einem durch Schrauben (40) befestigten Deckel (42) abgeschlossen ist, daß der Deckel (42) einen zentralen Durchbruch (44) und ein Lager (48) zur axial verschiebbaren Führung des stabformigen Eingangsgliedes (34) enthält, und daß der Konus (36) an seiner Stirnfläche einen zylindrischen Ansatz (50) aufweist, auf dem ein in der Wandung des Gehäuseinnenraumes (38) geführter Lagerring (52) sitzt.
9. Elektrischer Weggeber nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Konus (36) eine von der breiteren Stirnseite sich erstreckende axiale und zentrale Sacklochbohrung (54) aufweist, in der eine sich an der anderen Stirnseite des zweiten Gehäuseteils (26) abstützende, druckbelastete Wendelfeder (58) angeordnet ist, und daß an dem Übergang zwischen Konus (36) und stabförmigem Eingangsglied (34) ein Anschlagring (60) vorgesehen ist, der an dem Deckel (42) um den zentralen Durchbruch (44) herum zur Anlage kommt, bevor das breitere Ende des Konus (36) in den Bereich des Tasters (30) gelangt.
Die Erfindung betrifft einen elektrischen Weggeber nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Zur Umwandlung eines Tasterweges in ein elektrisches Signal ist durch die DE-PS 12 99 430 ein induktiver Weggeber bekannt, der zwei in einer Brückenschaltung angeordnete Drosselspulen aufweist, deren Induktivitäten durch einen magnetischen Nebenschluß in Gestalt eines in die Spulen eintauchenden Kernes oder mehrerer miteinander verbundener Kerne nach Maßgabe des Weges dieses Kernes beziehungsweise dieser Kerne gegensinnig veränderbar sind. Bei dem Weggeber nach der genannten Patentschrift sind Spulen von je einem magnetischen Pfad, enthaltend einen die Spule umschließenden Mantel, einen inneren hohlzylindrischen Teil und einen Luftspalt umschlossen. Die Spulen sitzen in Topfkernen aus magnetischen halbleitendem Material mit zentralen Durchbrüchen, von deren Stirnfläche je ein Deckelteil aus dem gleichen Material unter Freilassung eines Luftspaltes zwischen Deckelteil und innerem hohlzylindrischen Teil des Topfkerns angeordnet ist. Der in die Spulen eintauchende Kern besitzt eine im Vergleich zu dem Topfkern und Deckelteil hohe Permeabilität. Bei einer Ausführungsfonn der DE-PS 12 99 430 sind zwei Topfkernspulenanordnungen mit den Deckelteilen einander zugekehrt, gleichachsig angeordnet, und ein einziger hochpermeabler Kernkörper ist in einem zentrisch durch beide Spulenanordnungen gehenden Durchbruch verschiebbar. Die Deckelteile liegen mit vorspringenden Rändern an den Stirnflächen der äußeren Mantelteile der Topfkerne an. Eine solche Anordnung ist in der Lage, mit einer über einen weiten Bereich recht guten Linearität den Weg des Kerns und eines mit dem Kern verbundenen Tasters in ein elektrisches Signal umzusetzen, wobei sich auf dem nutzbaren Hub des induktiven Weggebers eine große prozentuale Änderung der Selbstinduktionen und damit ein kräftiges Signal ergibt.
Es ist erforderlich, elektrische Weggeber fur verschiedene Stellbereiche des Eingangsglieds herzustellen. Bei einem induktiven Weggeber nach der DE-PS 12 99 430 würde dies die Herstellung von in ihren Abmessungen grundsätzlich unterschiedlichen Weggebertypen mit verschiedenen Topfkern- und Kernabmessungen bedingen. Es ist zwar möglich, bei einem induktiven Weggeber dieser Art die Charakteristik bei unveränderter
Raumform durch elektrische Mittel geringfügig zu ändern. Diese Änderung reicht jedoch nicht aus, die verschiedenen geforderten Stellbereiche einzustellen.
Durch die DE-AS 11 95 958 ist ein Meßumformer zur Umformung der jeweiligen Winkellage einer Eingangswelle in eine proportionale elektrische Spannung bekannt, bei der ein beweglicher Teil mit einer Einrichtung zur Umwandlung des Tasterwegs in ein elektrisches Signal verbunden ist und an einer Schrägfläche anliegt, die durch ein Eingangsglied verstellbar ist. Der Taster ist dabei eine eingespannte Blattfeder. Die Einrichtung zur Umwandlung des Tasterweges in ein elektrisches Signal umfaßt ein Paar von Dehnungsmeßstreifen, die auf die Blattfeder aufgeklebt und in einer Brükkenschaltung angeordnet sind. Das Eingangsglied ist eine drehbare Welle, und die Schrägfläche ist an einer mit der Welle drehbaren Nockenscheibe angebracht.
Es handelt sich bei dieser bekannten Anordnung um die Umsetzung einer Bewegungsart, nämlich einer Drehbewegung, in eine andere, nämlich die Durchbiegung der Blattfeder. Das vorstehend geschilderte Problem, einen Weggeber mit einem geradlinig beweglichen Taststift an verschiedene Stellbereiche des Eingangsglieds anzupassen, ist in der DE-PS 1195 958 weder angesprochen noch gelöst.
Durch die DE-AS 12 51 965 ist ein Meßgerät zur linearen Umformung eines Weges in eine elektrische Größe bekannt, bei welcher als Einrichtung zur Erzeugung des elektrischen Signals ein induktiver Drehgeber vorgesehen ist. Bei einem solchen hängt das elektrische Signal vom Sinus des Drehwinkels ab. Deshalb greift ein linear bewegliches Eingangsglied mit einer Planfläche an einem mit dem Läufer des Drehgebers verbundenen Hebel an. Es wird so eine Proportionalität zwischen dem Stellweg des Eingangsglieds und dem Ausgangssignal des Drehgebers erzielt.
Durch die DE-OS 19 27 559 ist ein Stößelendschalter mit begrenztem Schwenkwinkel bekannt, bei dem ein am freien Ende eines elastischen Gliedes angeordneter Stößel in den Weg eines Nockens an einem geradgeführten Werkzeugschlitten ragt. Der Nocken ist mit einer Schrägfläche ausgebildet und verschwenkt den Stößel unter Verformung des elastischen Gliedes, wenn sich der Werkzeugschlitten in eine vorgegebene Endstellung bewegt. Das elastische Glied ist mit Dehnungsmeßstreifen versehen, die auf die Verbiegung ansprechen und ein der Auslenkung des Stößels proportionales Signal erzeugen. Dieses Signal wirkt auf die Antriebsregelung des Werkzeugschlittens ein, um dessen Bewegung in der vorgegebenen Endstellung anzuhalten oder umzukehren.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Weggeber nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 als geschlossenen Bauteil mit einem Eingangsglied auszubilden, welcher eine leichte Anpassung an unterschiedliche Stellbereiche des Eingangsgliedes gestattet.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die im Kennzeichen des Patentanspruchs 1 angegebenen Maßnahmen gelöst.
Es kann dann mit einem einzigen Typ von Weggeber, z. B. nach DE-PS 12 99 430 gearbeitet werden. Dem jeweils geforderten Stellbereich kann durch einfachen Austausch der aus Eingangsglied und Schrägfläche gebildeten Baugruppe Rechnung getragen werden. Die meisten Bauteile des Weggebers können dabei beibehalten werden.
Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransnrüche.
Die Erfindung ist nachstehend an einigen Ausfiihrungsbeispielen unter Bezugnahme aufdie zugehörigen Zeichnungen näher erläutert:
Fi£. 1 ist eine schematische Darstellung und veranschaulicht das Prinzip der Erfindung.
Fig. 2 ist ebenfalls eine schematische Darstellung und zeigt eine abgewandelte Ausführungsform der Erfindung.
Fig. 3 zeigt eine weitere Abwandlung der Ausführung nach Fig. 1.
Fig. 4 zeigt einen Schnitt durch eine konstruktive Ausführung eines elektrischen Weggebers nach der Erfindung.
Fig. 5 zeigt eine Abwandlung der Ausführungsform nach F i g. 4.
In Fig. 1 ist ein Eingangsglied mit 10 bezeichnet. Das Eingangsglied 10 führt einen Weg j, aus. An dem Eingangsglied 10 sitzt gleichachsig zu diesem ein Konus 12. Der Taster 14 eines induktiven Weggebers, vorzugsweise nach der DE-PS 12 99 430, liegt an der Mantelfläche des Konus 12 an und führt bei einem Weg i, des Eingangsgliedes 10 einen Weg s2 aus. Das Verhältnis des Weges S] zu dem Weg s2 hängt von dem Öffnungswinkel des Konus 12 ab. Durch die Verwendung eines Konus wird die Anordnung unempfindlich gegen Verdrehungen des Eingangsgliedes 10 um seine Achse.
Bei einem gegen Verdrehung gesicherten Eingangsgliedes 16, wie es in Fig. 2 dargestellt ist, kann die Schrägfläche eine im wesentlichen plane Fläche sein, die beispielsweise an einer von dem Eingangsglied 16 um einen Winkel abgewinkelten Schiene 18 vorgesehen ist. Die plane Fläche kann eine Führungs- oder Lagerungsnut 20 bilden.
Beider Ausführungsform nach Fig. 3 ist der Taster 14 so angeordnet und längsbeweglich geradgeführt, daß er unter einem Winkel von 90° an der Kegeloberfiäche des Konus 12 anliegt. Durch diese Anordnung wird die Reibung zwischen Taster 14 und Konus 12 vermindert, was zu einer Erhöhung der Genauigkeit und der Lebensdauer führt.
Eine entsprechende Anordnung des Tasters 14 kann auch bei der Ausführungsform nach F ig. 2 vorgesehen sein.
Bei allen drei Ausführungsformen kann die Auflagesteile des Tasters 14 auf den Konus 12 oder der Schrägfläche 18 als Kugel oder Rollenlager ausgebildet werden, welches mit dem Taster 14 verbunden ist.
Fig. 4 zeigt eine konstruktive Ausgestaltung der Erfindung.
Bei der Ausführungsform nach Fig. 4 ist einT-förmiges Gehäuse 22 vorgesehen, bestehend aus einem ersten, dem Längsbalken des »T« entsprechenden Gehäuseteils 24 und einem sich senkrecht dazu erstrekkenden, dem Querbalken des »T« entsprechenden zweiten Gehäuseteils 26. In dem ersten Gehäuseteil 24 ist ein induktiver Weggeber 28 angeordnet, der dem Weggeber nach DE-PS 12 99 430 entspricht und daher nicht im einzelnen dargestellt ist. Der induktive Weggeber 28 weist einen Taster 30 auf, der längsbeweglich geradgeführt ist und sich längs der Achse des ersten Gehäuseteils 24 durch eine Bohrung 32 hindurch in den zweiten Gehäuseteil 26 erstreckt. In dem zweiten Gehäuseteil 26 ist gleichachsig zu diesem ein stabförmiges Eingangsglied 34 längsbeweglich geradgeführt, das an der in F i g. 4 rechten Stirnseite des zweiten Gehäuseteils 26 aus diesem herausragt. An seinem inneren Ende bildet es einen sich erweiternden Konus 36, an dessen Mantelfläche der Taster 30 anliegt. Der zweite Gehäuseteil 26
weist einen zylindrischen Innenraum 38 auf, der an der besagten rechten Stirnseite mit einem durch Schrauben 40 leicht lösbar befestigten Deckel 42 abgeschlossen ist. Der Deckel 42 weist einen zentralen Durchbruch 44 auf, der von einem Kragen 46 umgeben ist. In dem Kragen 46 sitzt ein Lager 48 zur axial verschiebbaren Führung des stabförmigen Eingangsgliedes 34. Der Konus 36 weist an seiner Stirnfläche einen zylindrischen Ansatz 50 auf. Auf dem Ansatz 50 sitzt ein in der Wandung des Gehäuseinnenraumes 38 geführter Lagerring 52. Von der breiteren Stirnseite her erstreckt sich axial und zentral eine Sacklochbohrung 54 in den Konsus 36. In der Sacklochbohrung 54 ist eine druckbelastete Wendelfeder 56 angeordnet, die sich an der in Fig. 4 linken Stirnseite des zweiten Gehäuseteils 26 abstützt. Die Wendelfeder 56 ist durch einen Zapfen 58 geführt, der gleichachsig zu dem Gehäuse 26 von desser linker Stirnseite in den Innenraum j8 vorspringt. An dem Übergang zwischen Konus 36 und stabförmigen Eingangsglied 34 ist ein Anschlagring 60 vorgesehen, der an dem Deckel 42 um den Durchbruch 44 herum zur Anlage kommt, bevor das breitere Ende des Konus 36 in den Bereich des Tasters 30 gelangt.
Die Ausgangsklemmen des induktiven Weggebers 28 sind über Leitungen 62 zu Klemmen 64,66, 68 geführt, die an einem den ersten Gehäuseteil 24 abschließenden Deckel 70 mit den übrigen Schaltelementen 72 der Brückenschaltung vorgesehen sind.
In Fig. 5 ist eine Abwandlung der Konstruktion von F i g. 4 gezeigt. Bei dieser Konstruktion ist ein Zapfen 74, der außenmittig von der linken Stirnseite des Gehäuseteils 26 in axialer Richtung vorspringt, durch einen Schlitz in dem Konus 36 und dem Lagerring 52 geführt, wodurch der Konus und der Lagerring gegen Verdrehung gesichert ist. Dadurch geht die Schlagtoleranz des Konus praktisch nicht in die Wegumsetzung ein.
Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

Patentansprüche:
1. Elektrischer Weggeber mit einem Gehäuse (22), einem beweglichen Taster (30), der in einem vorgegebenen Hubbereich beweglich ist, einem geradgeführten Eingangsglied (34), das eine mit dem Taster (30) zusammenwirkende Schrägfläche (36) besitzt und in einem vorgegebenen Stellbereich verstellbar ist, und einer Einrichtung (28) zur Umwandlung des Tasterweges in ein dazu proportionales elektrisches Signal, dadurch gekennzeichnet, daß
DE19742427049 1974-06-05 1974-06-05 Elektrischer Weggeber Expired DE2427049C2 (de)

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