NO167829B - Feste for turtallmaaler. - Google Patents

Description

Oppfinnelsen angår en turtallmåler Ifølge kravenes Innledning.

Det er kjent å anordne turtallgivere på roterende aksler for å kunne omforme deres rotasjonsbevegelse til et elektrisk signal som gir en størrelse for dreiehastigheten og dens retning. Som turtallgiver kan i denne forbindelse avhengig av behov og bruksområde, generatorer benyttes hvis utgangsside avgir analoge signaler (like- eller vekselspenning) eller inkrementalgivere som utvikler digitale informasjoner.

Drivanordningene, eksempelvis motorene, har, avhengig av de momenter som skal overføres, ulike akseldiametre. Likeledes foreligger ved generatorer i handelen ingen enhetlig norm med hensyn til drivakselenes diameter, noe som gjelder både generatorer med kompakte akslinger og generatorer med hule drivaksler. Av denne grunn er feste av turtallmålere på drivaksler problema-tisk, for det første på grunn av de ulike diametre mellom drivakselen og turtallmålerens akseltilslutning og for det annet på grunn av at en forsatt aksling, feil ved rundheten og ubalanse mellom akselen, hhv. turtallmålerens hulakseltilkopling og drivakselen, må utlignes.

Av denne grunn benyttes dels stive, elastiske mellomkoplinger som bygges inn mellom drivakselen og turtallgenerato-ren, noe som imidlertid medfører en uønsket forlengelse av drivakselen og dermed motorens totallengde. Bortsett fra at den plass som i denne forbindelse kreves ofte ikke foreligger, fremkommer problemer med montering og demontering av turtallmåleren ved meget begrenset innbyggingsdybde og er således meget omstendelig og tidkrevende. Forøvrig krever innbyggingen av en slik mellomkopling største nøyaktighet da det foreligger stor fare for driftsforstyrrelser, især ved ukorrekt montering.

På grunn av den store reverseringsklaring har elastiske mellomkoplinger kun et begrenset bruksområde og er uegnet for bruk ved reversering, eksempelvis ved drift av trykkmaskiner. Især ved digitalt målende inkrementalgivere er enhver reverseringsklaring uønsket og påvirker måleresultatet med feil.

Bruken av slike mellomkoplinger blir overflødig ved turtallmålere som allerede er utstyrt med en hulakseltilkopling i form av en til rotoren i tillegg festet klemring for direkte anordning av turtallmåleren på drivakselen. Det som imidlertid er en ulempe, er at klemr ingen rager over turtal lmålerens hus og således unødvendig forstørrer dette og at turtallmåleren fastspennes til drivakselen i det minste lett eksentrisk av den gjennom klemringen ragende klemskrue. Denne lett eksentriske anordning forårsaker rundløpsfeil, hhv. såkalte "høydeslag" av den på rotoren festede kodeskive, noe som især ved en fint kodifisert skala med flere tusen skalainndelinger, kan føre til feilaktige måleresultater. Da skaladelene er utformet som sirkelsektorer endres den av leseoptiken oppfattede bredde for en skaladel på grunn av "høydeslaget" ved den lett eksentriske rotasjon av kodifiseringsskiven, slik at det derved måles delvis for mange, hhv. for få inkrementer.

Følgelig består oppfinnelsens mål i, med enkle midler å frembringe et koplingsløst feste av en turtallmåler til en drivaksel ved sikring av liten innbygningsdybde, som er konstruktivt enkel og som muliggjør hurtig montering, hhv. demontering av turtallmåleren. Denne oppgave løses ifølge oppfinnelsen med turtallsmåleren ifølge oppfinnelsen, med de i kravene anførte trekk.

Ved å plassere den hule aksels tilkopling til turtallmålerens boring og å opplagre denne direkte på drivakselen, oppnås en driftssikker og vedlikeholdsfri anordning som utelukker enhver reverseringsklaring og hvor en ytterst kort byggelengde av drivanordningen sikres. Bruken av hurtiginnspenningsanordningen har ikke bare produksjonsmessige, men også tidsbesparende fordeler ved monteringen i forhold til kjente innretninger. Videre garanterer turtallmålerens sentriske aksiale fastklemming til drivakselen en absolutt konsentrisitet slik at nøyaktig inkrementalmåling sikres.

I tillegg oppnås en gunstig produksjonskostnad, især da monteringen, hhv. demonteringen av turtallmåleren på grunn av dennes enkle oppbygning, kan gjennomføres ved hjelp av et eneste verktøy^ eksempelvis en innstikks- eller umbrakonøkkel og hvor herved ingen deler kan glemmes eller tapes.

En videreutvikling av oppfinnelsen muliggjør på fordelaktig måte at turtallmåleren også etter flere års bruk på korteste tid meget enkelt kan demonteres fra drivakselen uten spesialverktøy, eksempelvis en avtrekker, da kompliserte arbeidsoperasjoner av bestemt type og rekkefølge ikke må holdes, idet det kun er tale om en arbeidsoperasjon, nemlig frigjøring av sikringsskruen.

Oppfinnelsen beskrives på grunnlag av den på tegningen viste utførelse, hvor fig. 1 viser et snitt av en på en drivaksel, ved hjelp av hurtiginnspenningsinnretningen festet turtallmåler, fig. 2 viser en elastisk sikring mot dreining for turtallmåleren ifølge oppfinnelsen, fig. 3 viser en mulighet for anordning av en turtallmåler ifølge oppfinnelsen på en gjennomgående aksel og fig. 4 viser en ytterligere elastisk sikring mot dreining, for turtallmåleren. En fra en drivmotor 1 utragende drivaksel 2 er utstyrt med en sylindrisk avtrappet akselende 3 i hvilken en indre gjenge 4 er anordnet sentrisk med en stor forsenkning 5 på drivakselens 1 endeflate. På akselenden 3 er en turtallmåler 7 anordnet ved hjelp av en hul akseltilkopling 6. Den hulakseltilkopling 6 fortrinnsvis med en overgangs-pasning, er del av en trinnformet boring 8 som forløper gjennom en som dreielegemet utformet rotor 9. Rotoren 9 er påsatt den trinnformede akselende 3 ved hjelp av overgangspasningen (skyvesete) med den bakre endeflate 36 liggende an mot akselens enderingflate 10. På den mot drivmotoren 2 vendende side har rotoren 9 et trinnformet lagersete 11 hvorpå kulelageret 12 er anordnet. Mot motorsiden støttes et av kulelagrene 12 mot en i lagersetet 11, foran akselens endering 10 innsatte seegering 13.

På kulelagrene 12 er en stator 14 anordnet som tjener som holder for en fotoelektronisk følerenhet bestående av en sender 15 og en mottaker 16 mellom hvilke en til rotoren 9 ved hjelp av en festering 18 fiksert kodefiseringsskive 19 roterer.

Den konstruktive forbindelse mellom statoren 14 og rotoren 9 frembringes via en lagerfestering 20 som er festet til statoren 14 på den mot kodifiseringsskiven 19 vendende side og derved sideveis dekker over et av de to kulelagre 12. I statoren 14 er en låsestift 21 innført som rager inn i en boring 23 i drivmotorens 2 hus 22 og derved sikrer statoren 14 samt den dertil festede fotoelektriske føleranordning mot dreining i omkretsretningen. Fortrinnsvis benyttes en passtift som låsestift 21 og boringen 23 utstyres med en elastisk fåring, eksempelvis i form av en gummimoffe 24 for kompensasjon av tolleranser.

Til statoren 14 er i tillegg i et generatorhus 25 festet som omslutter hele generatoroppbygningen og har sentrisk en skrueåpning 26. I skrueåpningen 26 kan en dekkappe 27, fortrinnsvis av gummi eller plast, settes inn for å hindre inntrengning av støv og forurensninger og hindres mot å falle ut ved hjelp av en til generatorhuset 25 dreibart leddet, elastisk kappeholder 28, eksempelvis i form av en fjærsko.

I turtallmålerens 7 sentrum er anordnet en hurtiginns-penningsanordning 17 i to deler som består av en fjærskive 29 hvis fjærkraft er rettet mot drivakselens 1 endeflate, samt en gjennom skiven ragende hurtigspennskrue 30. Som hurtigspennskrue 30 benyttes hensiktsmessig en skrue av handelskvalitet som er ført gjennom generatorhusets 25 skrueåpning 26 og opptas av den vanligvis allikevel foreliggende indre gjenge 4 i drivakselen 1 som dermed ikke må fremstilles spesielt. På spennskruen 30 er anordnet etter hverandre, sett fra skruehodet, fjærskiven 29, en avstandshylse 31 samt en sikringsring 32. Fjærskiven 29 er utformet som konsentrisk, utspilbar fjærskive og er fortrinnsvis festet formoverensstemmende til en avsats i rotorens 9 trinnformede boring 8, eksempelvis ved punktvis omknekking av boringsavsatsen på fjærskiven 29, ved punktsveising, nagling osv. Avstandshylsen 31 har en lengde som er nøyaktig tilpasset i foreliggende forhold, dvs. lengden av drivakselens 1 trinnvis formede akselende 3 samt turtallmålerens 7 bredde og boring 8 og har i tillegg en boring 33 hvis indre diameter er kun noe mindre enn den deretter anordnede sikringsrings 32 ytre diameter. Som sikringsring 32 kan det benyttes en 0-ring av vanlig handelsvare eller i steden for denne, fortrinnsvis en stålring.

Hurtiginnspenningsanordningen 17 er hensiktsmessig allerede fra produsentens side sammensatt i henhold til kundens angivelser med turtallmåleren 7, til en enhet som kan løses ved hjelp av kun et verktøy. I dette tilfelle hindrer sikringsringen 32 i forbindelse med den formoverensstemmende fastgjøring av fjærskiven 29 i rotoren 9, i atskillelse av hurtiginnspenningsan-ordningens 17 fra turtallmåleren 7. Det er naturligvis likeledes mulig at brukeren selv fester fjærskiven 29 i rotoren 9, fører hurtiginnspenningsskruen 30 i gjennom, påsetter herpå den nøyaktig tilpassede avstandshylse 31 og til slutt innfører sikringsringen 32 i innspenningsskruens 30 gjengeparti.

Før den egentlige montering av turtallmåleren 7 svinges kappeholderen 28 bort kappen 27 fjernes fra skrueåpningen 26. Turtallmåleren 7 settes nå på drivakselens 1 sylindriske trinnformede akselende 3 som står overfor låsestiften 21 i motorhusets 22 boring 23. Deretter tiltrekkes hurtiginnspenningsskruen 39 ved hjelp av en vanlig skrunøkkel suksessivt, hvoretter rotoren med sin hule akseltilkopling 6 skyves på den sylindriske trinnformede akselende 3 inntil dens bakre endeflate 36 ligger an mot akselens flate 10 og låsestiften 21 griper inn i boringen 23.

I hurtiginnspenningsskruens 30 tiltrukkede tilstand kommer sikringsringen 32 i forsenkningens 5 område i drivakselens 1 indre gjenger 4 og rotorens 9 drift foregår ikke bare uten friksjon, men sikres også formoverensstemmende ved hjelp av fjærskivens 29 feste i rotoren 9. Overdreining av fjærskiven 29 på grunn av for stort tiltrekningsmoment for hurtiginnspenningsskruen 30 er praktisk talt umulig da avstandshylsens 31 lengde er slik dimensjonert at fjærskiven 29 ikke kan deformeres plastisk og derved opprettholdes alltid det fjærtrykk i retning mot drivakselen 1 som er nødvendig for opprettholdelse av friksjonsforbindelsen, uavhengig av hurtiginnspenningsskruens 30 tiltrekningsmoment.

Demonteringen av turtallmåleren 7 foregår ved reversering av den eneste nødvendige arbeidsoperasjon, ved enkel løsning av hurtiginnspenningsskruen 30. Så snart sikringsringen 32 etter noen omdreininger av hurtiginnspenningsskruen 30 støter mot avstandshyIsen 31, virker ringen som avtrekker for turtallmåleren 7 fra drivakselen 1. Ved ytterligere utskruing av hurtiginnspenningsskruen 29 trykker avstandshyIsen 31 mot den formoverensstemmende i rotoren 9 festede fjærskive 30 og bevirker derved en frigjøring og avtrekking av turtallmåleren 7 fra den sylindrisk trinnformede akselende 3.

Da det både ved montering og demontering kun er nødvendig med en eneste arbeidsoperasjon som på grunn av dens enkelhet utelukker at feil kan oppstå, kan disse arbeider gjennomføres av utrenet hjelpepersonale, i det minste under overvåkning. Ved hjelp av den passkonsentriske anordning av turtallmåleren 7 og dennes absolutt sentriske fastklemming til drivakselen 1, vil rundløpsfeil så godt som ikke oppstå. Skulle det imidlertid allikevel foreligge ubetydelige tolleranser, likegyldig om disse ligger i aksial eller radial retning, blir disse opptatt og kompensert av boringens 23 gummimoffe 24 i motorhuset 22. Muligheten for turtallmålerens 7 fastklemming til drivakselen 1 med stort tiltrekningsmoment i forbindelse med utformingen av låsestiften 21 som passtift med tilhørende passboring 23 i motorhuset 22 holder reverseringsklaringen innenfor så små grenser at den ikke påvirker den inkrementale veimåling merkbart, heller ikke ved finkodifisert impulsskive.

Slik det fremgår av fig. 2 kan statorens 14 dreiesikring også oppnås med en annerledes utformet fjærende forbindelse, hvor de på statoren 14 fikserte låsestifter 21 ligger an mot til motorhuset 22 festede trykkfjærelementer 34. Trykkfjærelementene 34 har ens fjærkarakteristikk. Deres fjærkraft virker i retning av den låsestift 21 som ligger an. Herved ligger det ene trykkf jærelement 34 i og det andre mot drivakselens 2 dreieretning på den tilhørende låsestift 21. Det er fordelaktig at de to trykkfjærelementer 34 står under liten forspenning når akselen står stille.

Anordningen av turtallmåleren 7 ifølge oppfinnelsen på en gjennomgående aksel er vist på fig. 3. Drivmotorens 1 drivaksel 2 er forsatt til den gjennomgående aksel 35 og danner således akselens endering 10. Herimot ligger rotorens 9 bakre endeflate 36 an. Rotorens 9 hulakseltilkopling 6 er i motsetning til utførelsen ifølge fig. 1, utført som gjennomgående sylindrisk boring og er skjøvet over den hule aksel 35 med presspassing. Rotorens 9 utforming tilsvarer i det vesentlige rotoren i den første utførelse. På denne er kodifiseringsskiven 19 anordnet på samme måte med en spennring 18. Statoren 14 har praktisk talt den samme utforming som i den foran beskrevne utførelse og er lagret på rotoren 9 med de to kulelagre 12. Også i dette tilfelle er kulelagrene 12 sikret på den ene side med en seegerring 13 og på den annen side med den til statoren 14 festede lagerfestering 20 i aksial retning. Et generatorhus 25 avdekker hele turtallmålerens 7 indre og er fast forbundet med statoren 14.

Ved hjelp av et konusspennelement 39 trykkes rotoren 9 i aksial retning mot drivakselens 2 endering 10 over en trinnformet spennring 38 og den sprikbare fjærskive 29. Konusspennelementet 39 og fjærskivens 29 danner hurtiginnspenningsanordningen 17. For at rotorens 9 bakre endeflate 36 med sikkerhet ligger plant an mot akselens endering 10 skyves konusspennelementet 39 før sammenklemmingen så lengden i aksial retning mot motoren på den gjennomgående aksel 35 til den trinnformede spennring 38 kommer til anlegg mot rotorens 9 fremre endeflate 41. Så snart dette skjer fastklemmes permanent konusspennelementet 39 på den gjennomgående aksel 35 ved dreining av spennmutteren 41. Den sprikbare f jærskive 29 er nå spent slik at den i radial og aksial retning utøver en tilstrekkelig stor kraft til at rotorens 9 bakre endeflate 36 ligger fullstendig an mot drivakselens 2 akselendering 10. På denne måte sikres en slagfast og dreiefast anordning av rotoren 9 som bærer kodifiseringsskivens 19, på drivakselen 2.

Det som del av hurtigspennanordningen 17 innsatt konusspennelement 39 er vanlig handelsvare, eksempelvis fra Ringspann Tollok.

For dreiesikring av statoren 14 kan det som vist på fig. 4 benyttes en U-formet bøyd bladfjær 37 som via en vinklet holdeplate 42 er fast naglet til motorhuset 22. I den U-formede bladfjær 37 er den til statoren 14 festede låsestift 21 ført inn uten klaring. Fig. 3 viser nå en dreiesikring. Den kan imidlertid også bestå av to.

Flere konstruktive utforminger og især bruk av equiva-lente mekaniske deler ligger innen oppfinnelsens ramme, eksempelvis kan en gjennomgående drivaksel 2 benyttes i hvilken er anordnet et spor for opptak av en passring som overtar akselenderingens 10 oppgave.

Claims (13)

1. Turtallmåler i kort utførelse med en hulakseltilkopling og et klemelement for fiksering på en roterende drivaksel, hvor turtallmålerens stator er forbundet med en faststående maskindel for sikring mot dreining, KARAKTERISERT VED at hulakseitilkoplingen (6) er del av turtallmålerens rotor (9) og er anordnet dreiefast på drivakselen (2), at statoren (14) er fritt dreibart opplagret via lagre (12) på rotoren (9) som bærer en kodifiseringsskive (19), og at rotorens (9) bakre endeflate (36) av klemelementet ligger plant an mot en akselendering (10) på den roterende drivaksel (2).

2. Turtallmåler ifølge krav 1, KARAKTERISERT VED at en hurtigspennanordning (17) med en dreiesikker fjærskive (29) som har aksialt mot akselenderingen (10) rettet fjærkraft, samt et spennelement (30, 39) anordnet konsentrisk og i den aksiale retning skrubart, er anordnet for friksjonsbasert og/eller formoverensstemmende medbringelse av rotoren (9) på drivakselen (2).

3. Turtallmåler ifølge krav 1-2, KARAKTERISERT VED at minst to fjærende, imidlertid tilstrekkelig dreiestive forbindelser (21, 23, 24) er anordnet diametralt mellom statoren (14) og det faststående motorhus (22), for sikring mot dreining av statoren.

4. Turtall ifølge krav 3, KARAKTERISERT VED at de fjærende forbindelser består av på statoren festede låsestifter (21) og de på motorhuset (22) festede trykkf jærelementer (34) med mot låsestiftene (21) rettet fjærkraft og samme fjærkarakteristikk, idet det ene trykkfjærelement (34) ligger i og det andre (34) ligger mot drivakselens (2) dreieretning mot vedkommende låsestift (21), og at de to trykkfjærelementer (34), når akselen står stille, fortrinnsvis står under liten forspenning.

5. Turtallmåler ifølge krav 1-4, KARAKTERISERT VED et avstandselement (31, 38) som ved tiltrekkingen av spennelementet (30, 40) begrenser fjærskivens (29) fjærvei og samtidig hindrer plastisk deformasjon av denne.

6. Turtallmåler ifølge krav 1-5, KARAKTERISERT VED en. skrueåpning (26) er anordnet i sentrum av et generatorhus (25), i det en kappe (27) kan innsettes i åpningen og sikres på en slik måte at den ikke kan gå tapt.

7. Turtallmåler ifølge krav 1-6, KARAKTERISERT VED at spennelementet er utformet som en sentrisk i akselenden (3) innskrubar spennskrue (30).

8. Turtallmåler ifølge krav 1-7, KARAKTERISERT VED at spennelementet er utformet som aksialt forskyvbart konusformet spennelement (39) som kan festes på akselen ved dreining av en spennmutter (40).

9. Turtallmåler ifølge krav 1-8, KARAKTERISERT VED at rotoren (9) er slik utformet at bearbeidingen av hulakseltilkoplingen (6), lagersetet (11) og opptakssylinderflaten for kodifiseringsskiven (19) kan gjennomføres i en retning for å hindre rundløpsfeil.

10. Turtallmåler ifølge krav 1-9, KARAKTERISERT VED at hurtigspennskruen (30) er sikret slik at den ikke kan tapes ved hjelp av sikringsringen (32) i forbindelse med fjærskiven (29).

11. Turtallmåler ifølge krav 1-10, KARAKTERISERT VED at U-formet bøyde bladfjærer (37) er festet til motorhuset (22) for dreiesikring av statoren (14), idet låsestifter (21) anordnet på statoren rager inn i fjærene uten klaring.

12. Turtallmåler ifølge krav 1, KARAKTERISERT VED at klemelementet er utformet som en hurtigspennanordning (17) som utøver en spennkraft mot rotoren (9) radialt og i retning mot akselenderingen (10).

13. Turtallmåler ifølge krav 1-12, KARAKTERISERT VED at et spor er utformet på en gjennomgående drivaksel (2) i hvilket en passring er innsatt som danner et anslag tilsvarende akselenderingen (10).