DE9210160U1 - Device for determining the position of a moving object - Google Patents
Device for determining the position of a moving objectInfo
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Description
B/LR (3564)B/LR (3564)
AACHENAACHEN
21. Juli 1992July 21, 1992
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Ermittlung der Position eines beweglichen Gegenstandes in Bezug auf die Länge eines vom Gegenstand zurückgelegten Weges. Die Vorrichtung besteht aus einem Winkelkodierer, mit dem eine Translationsbewegung in eine entsprechende Rotationsbewegung umsetzbar ist und der vom Gegenstand zurückgelegte Weg als Absolutwert anzeigbar ist.The invention relates to a device for determining the position of a moving object in relation to the length of a path traveled by the object. The device consists of an angle encoder with which a translational movement can be converted into a corresponding rotational movement and the path traveled by the object can be displayed as an absolute value.
Bei allgemein bekannten Vorrichtungen dieser Art, von denen eine unverfälschte Bewegungstransformation gefordert wird, um beispielsweise exakt die jeweilige Position eines Hub-Förderzeuges zu ermitteln und anzuzeigen, wirken unregelmäßig große Antriebskräfte auf den empfindlichen Winkelkodierer ein und beeinträchtigen nachhaltig dessen Funktionsfähigkeit.In well-known devices of this type, which require an unadulterated movement transformation in order, for example, to precisely determine and display the respective position of a lifting conveyor, irregularly large drive forces act on the sensitive angle encoder and permanently impair its functionality.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs beschriebenen Art so auzubilden, daß die zur zuverlässigen Umsetzung von Translations- in Rotationsbewegungen auf den Winkelkodierer zu übertragende Antriebskraft verhältnismäßig klein und insbesondere auch auf einen konstanten Wert eingestellt werden kann.The invention is based on the object of designing a device of the type described at the outset in such a way that the drive force to be transmitted to the angle encoder for the reliable conversion of translational movements into rotational movements is relatively small and, in particular, can also be set to a constant value.
DEUTSCHE BANK AG, AACHEN 25O2<i31 (BLZ 390 7OO 2O)DEUTSCHE BANK AG, AACHEN 25O2<i31 (bank code 390 7OO 2O)
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Zur Lösung dieser Aufgabe wird von einer Vorrichtung der im Oberbegriff des Anspruchs 1 genannten Art ausgegangen, welche erfindungsgemäß die in seinem kennzeichnenden Teil angegebenen Merkmale aufweist.To solve this problem, a device of the type mentioned in the preamble of claim 1 is used, which according to the invention has the features specified in its characterizing part.
Durch die erfindungsgemäße starre Anordnung des Winkelkodierers und des diesen antreibenden Getriebes auf einem Hebel erfolgt die Übertragung der Antriebskraft vom Getriebe auf den Winkelkodierer unter stets gleichbleibenden Konditionen, und zwar insbesondere unabhängig davon, mit welcher unter Umständen auch veränderlichen Kraft der am beweglichen Gegenstand schwenkbar gelagerte Hebel mit einer Antriebsscheibe des Getriebes gegen ein Antriebsmittel angepreßt wird, um die Positionsveränderung des Gegenstandes zuverlässig zu ermitteln und anzuzeigen. Durch die starre Anordnung des Winkelkodierers und des diesen antreibenden Getriebes sind die bisher erforderlichen teuren und störanfälligen elastischen Kupplungen entbehrlich.Due to the rigid arrangement of the angle encoder and the gear that drives it on a lever according to the invention, the drive force is transmitted from the gear to the angle encoder under constant conditions, and in particular regardless of the force with which the lever, which is pivotably mounted on the moving object, is pressed against a drive means by a drive disk of the gear, in order to reliably determine and display the change in position of the object. Due to the rigid arrangement of the angle encoder and the gear that drives it, the expensive and failure-prone elastic couplings that were previously required are no longer necessary.
Vorzugsweise ist der Winkelkodierer über einen Flansch an einer Flachseite des Hebels angeschraubt, auf der auch die Antriebsscheibe angeordnet ist, wobei der Winkelkodierer auf der gegenüberliegenden Flachseite des Hebels vorsteht.Preferably, the angle encoder is screwed via a flange to a flat side of the lever on which the drive disk is also arranged, with the angle encoder protruding on the opposite flat side of the lever.
Durch diese Ausgestaltung ergibt sich nicht nur eine kompakte Bauweise der Vorrichtung, sondern auch eine den Hebel minimal auf Biegung beanspruchende Kraftübertragung vom Getriebe auf den Winkelkodierer.This design not only results in a compact construction of the device, but also a force transmission from the gear to the angle encoder with minimal bending stress on the lever.
Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, die Antriebsscheibe des Winkelkodierers und eine Abtriebsscheibe des Getriebes jeweils als Riemenscheibe auszubilden, die über einen Zahnriemen schlupffrei gekuppelt sind.A further embodiment of the invention provides for the drive pulley of the angle encoder and an output pulley of the gear unit to be designed as a pulley, which are coupled without slippage via a toothed belt.
Die Übertragung der Kraft vom Getriebe auf den Winkelkodierer über einen Zahnriemen gewährleistet eine unverfälschte übertragung der Drehbewegung.The transmission of power from the gearbox to the angle encoder via a toothed belt ensures an unadulterated transmission of the rotary movement.
Vorzugsweise ist eine Antriebsscheibe des Getriebes gleichfalls als Riemenscheibe ausgebildet und mit der Abtriebsscheibe des Getriebes kraftschlüssig verbunden. Dabei bietet es sich an, die Antriebsscheibe und die Abtriebsscheibe des Getriebes drehbar auf einer gemeinsamen Achee anzuordnen und beispielsweise durch einen Schraubenkranz miteinander zu kuppeln.Preferably, a drive pulley of the transmission is also designed as a belt pulley and is connected to the output pulley of the transmission in a force-locking manner. It is advisable to arrange the drive pulley and the output pulley of the transmission so that they can rotate on a common axis and to couple them together, for example, using a screw ring.
Auch diese Ausbildung führt zur einer kompakten Bauweise der Vorrichtung und trägt dazu bei, Übertragungsfehler bei der Ermittlung der Position eines beweglichen Gegenstandes zu vermeiden. This design also results in a compact construction of the device and helps to avoid transmission errors when determining the position of a moving object.
Ist die jeweilige Position eines Gegenstandes zu ermitteln, der entlang einer vorgegebenen Strecke hin- und herverfahrbar ist, wie beispielsweise ein Hubförderzeug, sieht eine weitere Ausgestaltung der Erfindung vor, die Antriebsscheibe des Getriebes mit einem entlang des vom beweglichen Gegenstand zurücklegbaren Weges befestigten Tangential-Zahnriemen kämmen zu lassen.If the respective position of an object is to be determined that can be moved back and forth along a predetermined path, such as a lifting conveyor, a further embodiment of the invention provides for the drive pulley of the transmission to mesh with a tangential toothed belt attached along the path that the moving object can travel.
Die Translationsbewegung des Gegenstandes entlang dem Tangential-Zahnriemen läßt sich somit zuverlässig und unverfälscht auf die Rotationsbewegung der Antriebsscheibe des Getriebes übertragen. The translational movement of the object along the tangential toothed belt can thus be transferred reliably and unadulterated to the rotational movement of the drive pulley of the transmission.
Schließlich sieht eine Ausgestaltung der Erfindung noch vor, den Hebel mit einem Gelenkbolzen zu versehen, an dem ein Gelenkkopf einer Druckstange angeschlossen ist, die mit einer gegen ein Widerlager abgestützten vorspannbaren Druckfeder versehen ist, wodurch mit dem Hebel die Antriebsscheibe des Getriebes gegen den Tangential-Zahnriemen preßbar ist.Finally, an embodiment of the invention provides for the lever to be provided with a hinge pin to which a joint head of a push rod is connected, which is provided with a pre-tensionable compression spring supported against an abutment, whereby the drive pulley of the transmission can be pressed against the tangential toothed belt using the lever.
Die auf diese Weise einstellbare Kraft, mit der die Antriebsscheibe des Getriebes gegen den Tangential-Zahnriemen preßbarThe force that can be adjusted in this way with which the drive pulley of the gearbox can be pressed against the tangential toothed belt
ist, wirkt sich in keiner Weise auf den empfindlichen Winkelcodierer aus, so daß die Anpreßkraft so hoch gewählt werden kann, daß eine zuverlässige Umsetzung von Translations- in Rotationsbewegungen stets gewährleistet bleibt.has no effect on the sensitive angle encoder, so that the contact pressure can be selected so high that a reliable conversion of translational into rotational movements is always guaranteed.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung dargestellt. Es zeigt:The drawing shows an embodiment of the device according to the invention. It shows:
Fig. 1 einen Querschnitt durch die Vorrichtung mit dem nicht geschnitten dargestellten Winkelkodierer, Fig. 1 a cross-section through the device with the angle encoder not shown in section,
Fig. 2 eine Seitenansicht der Vorrichtung,
Fig. 3 eine Draufsicht auf die Vorrichtung.Fig. 2 is a side view of the device,
Fig. 3 is a plan view of the device.
Ein konventionell als Absolutwertgeber ausgebildeter Winkelkodierer 1 ist über einen Flansch 2 mit Schrauben 3 an einem Hebel 4 befestigt. An einer über den Flansch 2 vorstehenden Welle 5 des Winkelkodierers 1 ist eine als Zahnriemenscheibe ausgebildete Antriebsscheibe 6 verkeilt, die über einen Zahnriemen 7 mit einer gleichfalls als Zahnriemenscheibe ausgebildeten Abtriebsscheibe 8 eines Getriebes 9 gekuppelt ist. An angle encoder 1, conventionally designed as an absolute encoder, is attached to a lever 4 via a flange 2 with screws 3. A drive pulley 6, designed as a toothed belt pulley, is wedged onto a shaft 5 of the angle encoder 1 that protrudes over the flange 2. The drive pulley 6 is coupled via a toothed belt 7 to an output pulley 8 of a gear 9, also designed as a toothed belt pulley.
Die Abtriebsscheibe 8 des Getriebes 9 sitzt drehbar auf einer Achse 10, die mit einer Mutter 11 ebenso starr am Hebel 4 befestigt ist wie der Winkelkodierer 1. Weiterhin sitzt drehbar auf der Achse 10 eine wiederum als Zahnriemenscheibe ausgebildete Antriebsscheibe 12, die mit der Abtriebsscheibe über Schraubenbolzen 13 starr verbunden ist.The output disk 8 of the gear 9 is rotatably mounted on an axle 10, which is rigidly attached to the lever 4 with a nut 11, just like the angle encoder 1. Furthermore, a drive disk 12, again designed as a toothed belt pulley, is rotatably mounted on the axle 10 and is rigidly connected to the output disk via screw bolts 13.
Der Hebel 4 ist um einen Zapfen 14 schwenkbar, der mit einer Mutter 15 an einem abgebrochen dargestellten Teil 16 des imThe lever 4 can be pivoted about a pin 14 which is attached by a nut 15 to a part 16 of the
übrigen nicht gezeigten beweglichen Gegenstandes befestigt ist.other movable object not shown.
Wie insbesondere Fig. 2 veranschaulicht ist am schwenkbaren Hebel 4 weiterhin ein Gelenkbolzen 17 befestigt, an dem ein Gelenkkopf 18 einer Druckstange 19 angeschlossen ist. Auf der Druckstange 19 ist eine mittels Muttern 20 je nach Bedarf vorspannbare Druckfeder 21 angeordnet, die sich gegen ein von der Druckstange 19 durchsetztes Widerlager 22 abstützt, das starr am Teil 16 des beweglichen Gegenstandes befestigt ist.As illustrated in particular in Fig. 2, a hinge pin 17 is also attached to the pivotable lever 4, to which a joint head 18 of a push rod 19 is connected. A compression spring 21 that can be pre-tensioned as required by means of nuts 20 is arranged on the push rod 19, which is supported against an abutment 22 through which the push rod 19 passes and which is rigidly attached to the part 16 of the movable object.
Durch die Spannung der Druckfeder 21 übt die Druckstange 19 seitlich auf den Hebel 4 eine Schwenkkraft aus, wodurch die Antriebsscheibe 12 des Getriebes 9 gegen einen nicht dargestellten, ortsfest angeordneten Tangential-Zahnriemen anpreßbar ist, so daß jede Translationsbewegung des Gegenstandes durch das Getriebe 9 in eine Rotationsbewegung umgewandelt und diese auf den Winkelkodierer 1 übertragen und durch diesen als Absolutwert anzeigbar ist.Due to the tension of the compression spring 21, the pressure rod 19 exerts a swivel force laterally on the lever 4, whereby the drive disk 12 of the gear 9 can be pressed against a stationary tangential toothed belt (not shown), so that every translational movement of the object is converted into a rotational movement by the gear 9 and this is transmitted to the angle encoder 1 and can be displayed by the latter as an absolute value.
Claims (6)
Hebel (4) eine Schwenkkraft angreift, durch die eine Antriebsscheibe (12) des Getriebes (9) gegen ein Antriebsmittel preßbar ist.1. Device for determining the position of a movable object in relation to the length of a path covered by the object, comprising an angle encoder with which a translational movement can be converted into a corresponding rotational movement and the path covered by the object can be displayed as an absolute value, characterized in that the angle encoder (1) is rigidly connected to a lever (4) which can pivot about an axis (14) fastened to the movable object (16), and that a drive disk (6) of the angle encoder (1) is connected to a gear (9) which is also rigidly connected to the lever (4), and that finally
Lever (4) applies a pivoting force by which a drive disk (12) of the gear (9) can be pressed against a drive means.
Priority Applications (1)
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19521368B4 (en) * | 1995-06-12 | 2007-03-22 | Afs Federhenn Maschinen Gmbh | Device for detecting measured variables |
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1992
- 1992-07-29 DE DE9210160U patent/DE9210160U1/en not_active Expired - Lifetime
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19521368B4 (en) * | 1995-06-12 | 2007-03-22 | Afs Federhenn Maschinen Gmbh | Device for detecting measured variables |
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