DE9421417U1 - Einrichtung für die inkrementale Wegmessung, insbesondere für schienengebundene Fahrzeuge - Google Patents
Einrichtung für die inkrementale Wegmessung, insbesondere für schienengebundene FahrzeugeInfo
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Description
Mannesmann Aktiengesellschaft
Mannesmannufer 2 30 859 -
40213 Düsseldorf
Einrichtung für die inkremental Wegmessung, insbesondere für schienengebunden Fahrzeuge
Die Erfindung betrifft eine Einrichtung für die inkremental
Wegmessung, insbesondere für schienengebundene Fahrzeuge, mit einer Maßverkörperung und einer gegenüberliegenden relativ bewegten
Sensoreinheit, die an eine elektronische Auswerteeinheit angeschlossen
ist.
Es ist bekannt {US 4,924,164), einen Geschwindigkeitssensor für die
Ermittlung der aktuellen Geschwindigkeit des Fahrzeuges und einen Sensor für die Ortsbestimmung der absoluten Position des Fahrzeuges
entlang der Schienenbahn vorzusehen. Eine Steuerung veranlaßt den Antrieb, das Fahrzeug mit einer auf die absolute Positon bezogenen
Geschwindigkeit zu bewegen. Dieser Steuerungs-Wert wird in einem Speicher festgehalten. Die Steuerung treibt den Motor mit der
ausgewählten Geschwindigkeit unter Berücksichtigung des Signals der wirklichen Geschwindigkeit, wobei über die Steuerung eine Anpassung der
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Sollgeschwindigkeit vorgenommen wird. Solche gebräuchlichen magnetischen
Wegmeßsysteme benutzen ein Maßband aus abwechselnd gepoltem
Magnetmaterial entlang des Fahrweges, das relativ teuer ist und insbesondere bei längeren Fahrwegen von bis zu einigen hundert Metern zu
hohen Systemkosten führt. Die bekannte Einrichtung für die inkremental
Wegmessung ist daher nicht nur mit einem Kostennachteil verbunden, sondern einem höheren Aufwand, z.B. bei der Montage.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das teure Magnetmaterial auf einen vom Fahrzeug mitgefUhrten Einzelmagneten zu
reduzieren und dessen Magnetfeld mit einer geeigneten Strukturierung des Fahrweges zu modulieren.
Die gestellte Aufgabe wird auf der Grundlage der eingangs bezeichneten
Einrichtung erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Maßverkörperung am Fahrweg aus einem gleichmäßig gewellten Maßband besteht, dessen
Oberflächenstruktur bei einer Relativbewegung in der Sensoreinheit im
Zusammenwirken mit dem fahrzeugseitigen Magneten ein wiederkehrendes Signal erzeugt. Dadurch entsteht ein kostengünstig herstellbares und
montagefreundliches Maßband, das als Grundlage für ein ausreichend genau arbeitendes Wegmeßsystem dient.
Vorteilhafterweise besteht das Maßband aus Metall. Ein solches Maßband
kann in beliebiger Länge hergestellt werden und zeichnet sich durch seine einfache Montage aus.
In Ausgestaltung der Erfindung besteht das Maßband aus magnetisierbarem
Stahl. Das Maßband kann daher kostengünstig hergestellt werden.
Als weitere Verbesserung der Erfindung wird vorgeschlagen, daß bei einem
magnetischen Sensorsystem der Magnet in der Sensoreinheit angeordnet ist.
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Nach der weiteren Erfindung ist vorgesehen, daß das Maßband Teil einer
Schleifleitungsanordnung ist. Schienengebundene Fahrzeuge mit
Elektroantrieb werden häufig über Schleifleitungen mit Energie versorgt. Es ist daher günstig, in solchen Fällen den Schleifleitungsträger auch
für ein Maßband zur Ortsbestimmung zu nutzen. Somit kann ein besonders kostengünstiges Wegmeßsystem geschaffen werden.
In Verbesserung der Erfindung ist vorgesehen, daß der Magnet und ein
Magnetfeldsensor innerhalb eines auf dem Maßband gleitenden Sch le ifkörpers angeordnet ist. Dadurch wird eine geeignete Lagerung,
Unterbringung und Führung der Sensoreinheit erreicht.
Nach weiteren Merkmalen wird vorgeschlagen, daß das Maßband leiterförmig
ausgestanzt ist. Auch diese Ausführungsform kann sehr kostengünstig hergestellt werden.
Es ist ferner möglich, bei einem optischen Sensorsystem die Oberflächenstruktur des Maßbandes mit einer Infrarot-Dioden-Transistor-Anordnung
abzutasten. Die regelmäßige Struktur des Maßbandes kann somit fahrzeugseitig mit magnetischen, optischen oder anderen geeigneten
Sensoren erfaßt und durch Zählung zur Positionsermittlung genutzt werden.
Eine weiterhin verbesserte Ausführungsform der Erfindung besteht darin,
daß zwei Sensoreinheiten im festen Abstand für eine Fahrtrichtungserkennung bzw. für eine höhere Wegauflösung der
wiederkehrenden Signale angeordnet sind.
Dabei ist es vorteilhaft, daß der Abstand zwischen der ersten und der
zweiten Sensoreinheit A = (n + 0,5)faches der Wellenlänge des Maßbandes beträgt mit &eegr; = 1,2,3 ... .
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Ein AusfUhrungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt
und wird im folgenden näher beschrieben.
Es zeigen
Fig. 1 einen Längsschnitt durch das Maßband mit Sensoreinheit und
Fig. 2 die Anordnung des Maßbandes innerhalb einer Schleifleitungsanordnung.
Die Einrichtung für die inkremental Wegmessung wird z.B. für Krane oder
andere schienengebundene Fahrzeuge eingesetzt. Die Hauptbaugruppen sind eine Maßverkörperung 1 und eine Sensoreinheit 2, die an eine
elektronische Auswerteeinheit 6 angeschlossen ist. Die Maßverkörperung 1
wird hierbei aus einem gleichmäßig gewellten Maßband la gebildet, dessen Oberflächenstruktur Ib in der Sensoreinheit 2 ein wiederkehrendes Signal
2a erzeugt. Das gewellte Maßband la kann wie gezeichnet geformt oder auch rechteckförmig hergestellt werden. Die Wellenform kann durch
Gießen, Spritzen, Prägen oder andere spanlose Herstellverfahren, aber
auch durch spanabhebende Verfahren erzeugt v/erden.
Die Maßverkörperung 1 kann auch mittels Metallbeschichtungen
strukturiert sein. Im allgemeinen besteht das Maßband la aus Metall, und zwar z.B. aus magnetisierbarem Stahl. Es kann auch leiterförmig
ausgestanzt sein.
Ein Magnet 3 und ein Magnetfeldsensor 4 sind innerhalb eines
Schleifkörpers 5 mit Gehäuse 7 angeordnet, der über ein Gelenk 8 an einem bewegten Fahrzeugrahmen o.dgl. befestigt ist (Fig. 1).
Schienengebundene Fahrzeuge werden häufig über Scheifleitungen mit
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Energie versorgt. In solchen Fällen ist es vorteilhaft, eine Schleifleitungsanordnung 9 auch für eine Ortsbestimmung zu nutzen (Fig.
2). Das Maßband la ist dabei Teil der Schleifleitungsanordnung 9. Der
Magnet 3 und der Magnetfeldsensor 4 sind innerhalb des auf dem Maßband la gleitenden Schleifkörpers 5 angeordnet.
Der Magnet 3 erzeugt ein Magnetfeld, das durch die Formstruktur des
fahrwegseitigen Weicheisenbandes verändert wird. Diese Veränderung wird
mit dem Magnetfeldsensor 4, z.B. einem Hall-Sensor, erfaßt und beispielsweise in ein leicht auswertbares Rechtecksingal
(wiederkehrendes Signal 2a) umgewandelt. Für eine Fahrtrichtungserkennung und eine höhere Auflösung sind zwei
Sensoreinheiten 2 in einem festen Abstand angeordnet (nicht gezeichnet).
Hierbei beträgt der Abstand A = (n + 0,5)faches der Wellenlänge des
Maßbandes la mit &eegr; = 1,2,3 ... .
Im AusfUhrungsbeispiel ist entlang einer Fahrschiene 10 ein Tragprofil
11 für Stromversorgungsschienen 12 angeordnet. Eine Spur des Tragprofils
&Pgr; nimmt die Maßverkörperung 1 des Wegmeßsystems auf.
Claims (10)
1. Einrichtung für die inkremental Wegmessung, insbesondere für
schienengebundene Fahrzeuge, mit einer Maßverkörperung und einer gegenüberliegenden relativ bewegten Sensoreinheit, die an eine
elektronische Auswerteeinheit angeschlossen ist, dadurch gekennzeichnet,
daß die Maßverkörperung (1) am Fahrweg aus einem gleichmäßig
gewellten Maßband (la) besteht, dessen Oberflächenstruktur (Ib) bei
einer Relativbewegung in der Sensoreinheit (2) im Zusammenwirken mit dem fahrzeugseitigen Magneten ein wiederkehrendes Signal (2a)
erzeugt.
2. Einrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Maßband (la) aus Metall besteht.
3. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
daß das Maßband (la) aus magnetisierbarer»! Stahl besteht.
4. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß bei einem magnetischen Sensorsystem der Magnet (3) in der Sensoreinheit (2) angeordnet ist.
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5. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet,
daß das Maßband (la) Teil einer Schleifleitungsanordnung (9) ist.
6. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet, daß der Magnet (3) und ein Magnetfeldsensor (4) innerhalb eines auf
dem Maßband (la) gleitenden Schleifkörpers (5) angeordnet ist.
7. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet,
daß das Maßband (la) leiterförmig ausgestanzt ist.
8. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet,
daß bei einem optischen Sensorsystem die Oberflächenstruktur (Ib) des Maßbandes (la) mit einer Infrarot-Dioden-Transistor-Anordnung
abtastbar ist.
9. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet,
daß zwei Sensoreinheiten (2) im festen Abstand für eine Fahrtrichtungserkennung bzw. eine höhere Wegauflösung der
wiederkehrenden Signale angeordnet sind.
10. Einrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet,
daß der Abstand zwischen der ersten und der zweiten Sensoreinheit A = (n + 0,5)faches der Wellenlänge des Maßbandes (la) beträgt, mit
&eegr; = 1,2,3 ... .
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE9421417U DE9421417U1 (de) | 1994-05-03 | 1994-05-03 | Einrichtung für die inkrementale Wegmessung, insbesondere für schienengebundene Fahrzeuge |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19944416046 DE4416046A1 (de) | 1994-05-03 | 1994-05-03 | Einrichtung für die inkrementale Wegmessung, insbesondere für schienengebundene Fahrzeuge |
| DE9421417U DE9421417U1 (de) | 1994-05-03 | 1994-05-03 | Einrichtung für die inkrementale Wegmessung, insbesondere für schienengebundene Fahrzeuge |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE9421417U1 true DE9421417U1 (de) | 1995-11-23 |
Family
ID=25936378
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE9421417U Expired - Lifetime DE9421417U1 (de) | 1994-05-03 | 1994-05-03 | Einrichtung für die inkrementale Wegmessung, insbesondere für schienengebundene Fahrzeuge |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE9421417U1 (de) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19617326A1 (de) * | 1996-04-30 | 1997-11-06 | Sel Alcatel Ag | Verfahren und Einrichtung zur Erfassung der Beschleunigung eines mehrgliedrigen Schienenfahrzeuges |
| WO2020187447A1 (de) * | 2019-03-20 | 2020-09-24 | Sew-Eurodrive Gmbh & Co. Kg | Schienensystem mit schiene, codiersystem und entlang der schiene bewegbarem mobilteil und verfahren zum betreiben eines schienensystems |
-
1994
- 1994-05-03 DE DE9421417U patent/DE9421417U1/de not_active Expired - Lifetime
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19617326A1 (de) * | 1996-04-30 | 1997-11-06 | Sel Alcatel Ag | Verfahren und Einrichtung zur Erfassung der Beschleunigung eines mehrgliedrigen Schienenfahrzeuges |
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| CN113613983A (zh) * | 2019-03-20 | 2021-11-05 | 索尤若驱动有限及两合公司 | 具有轨道、编码***和能沿轨道运动的移动部件的轨道***和运行轨道***的方法 |
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