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Title:
DEVICE GENERATING AN ELECTRIC COINCIDENCE SIGNAL WHEN A PIVOTING BODY TAKES UP A PREDETERMINED ANGULAR POSITION
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/1984/004962
Kind Code:
A1
Abstract:
Device generating an electric coincidence signal when a body pivoting with respect to a horizontal rotation axis takes up a predetermined angular position to be characterized, with respect to said axis. According to the present invention, the device comprises a curved rolling track (2a), fixed to the body (K), of which the plane is perpendicular to the rotation axis (9) of the body (K) and which has for each angular position to be characterized two electrically conducting segments (4, 4) isolated from each other, separated by a slot and bridged, when the body (k) reaches the angular position, by an electrically conducting rolling body (5) rolling in the rolling track (2a). The present device is characterized by a simple, solid and reliable construction, as well as a high triggering power.

Inventors:
Lysen, Heinrich
Application Number:
PCT/EP1984/000164
Publication Date:
December 20, 1984
Filing Date:
May 29, 1984
Export Citation:
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Assignee:
PRÜFTECHNIK DIETER BUSCH & PARTNER GMBH & CO LYSEN, Heinrich.
International Classes:
H01H35/02; (IPC1-7): G01D5/25; H01H35/02; G01L9/06
Foreign References:
FR2368010A11978-05-12
DE3318095A11983-11-24
FR2399642A11979-03-02
US3733447A1973-05-15
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Claims:
P a t e n t a n s p r ü c h e
1. Vorrichtung zum Erzeugen eines elektrischen Koin¬ zidenzsignales, wenn ein bezüglich einer etwa horizontal gerichteten Drehachse drehbarer Körper eine zu kennzeichnende, vorgegebene Winkelstellung bezüglich dieser Achse einnimmt, gekennzeichnet durch eine gekrümmte Rollbahn (2a,2a*) , die im an dem Körper ( K ) befestigten Gebrauchszustand der Vorrichtung mit ihrer Ebene ( E ) im wesentlichen senkrecht zur Drehachse (9,9') des Körpers ( K ) ausgerichtet ist und für jede zu kennzeichnende WinkelStellung des Körpers ( K ) zwei voneinander isolierte, elektrisch leitende Abschnitte (4,4 ; 4', 4' ) aufweist, die durch einen engen, sich pa¬ rallel oder zumindest mit einer parallelen Kom¬ ponente zur Drehachse ( 9,9') des Körpers ( R ) er¬ streckenden Schlitz (3,3') getrennt sind, der ent¬ lang der Rollbahn (2a,2a*)eine solche Position hat, daß er ir. der zugehörigen, zu kennzeichnenden Win¬ kelstellung des Körpers ( K ) durch eine beim Drehen desselben unter der Schwerkraft an der Roll¬ bahn(2a,2a')abrollenden, entlang seiner Abrollbahn (5a,5a')rundherum elektrisch leitenden Rollkörper (5,5' )unter Herstellung einer elektrisch leitenden Verbindung zwischen den benachbarten elektrisch leitenden Abschnitten (4,4;4',4 überbrückt wird, OMPI w WδIPOδ ^ SN I so daß die elektrisch leitenden Abschnitte mit dem Rollkδrper (5,5') einen Schließkontakt bilden. 5 2.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, d a d u r c h ge¬ kennzeichnet, daß die Rollbahn (2a,2a*)in sich ge¬ schlossen ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, d a d u r c h ge 0 kennzeichnet, daß der Rollkörper ( 5' ) die Roll¬ bahn ( 2a' ) umgibt.
4. Vorrichtung nach Anspruch 2, d a d u r c h ge¬ kennzeichnet, daß die Rollbahn ( 2a ) den Roll 5 körper ( 5 ) umgibt.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, d a d u r c h gekennzeichnet, daß die Rollbahn (2a, 2a* ) eine kontinuierliche Krümmung aufweist. 0 .
6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden An¬ sprüche, d a d u r c h gekennzeichnet, daß die Ro11bahn(2a,2a') einer Kreislinie folgt.
7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden An¬ sprüche, gekennzeichnet durch eine Platte ( 1 ) aus Isoliermaterial mit einem Loch ( 2 ) , dessen Wandung ( 2a ) mit einem elektrisch leitenden Stoff c belegt ist und die Rollbahn bildet.
Description:
Vorrichtung zum Erzeugen eines elektrischen Koinzidenzsig wenn ein drehbarer Körper eine bestimmte inkelposition e

B e s c h r e i b u n g

!0 Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Bekannte Vorrichtungen dieser Gattung sind als Queck¬ silber-Schalter ausgeführt, die ihren Kontaktzustand = ändern, wenn sie eine bestimmte Ausrichtung erhalten, die sie, an den drehbaren Körper angebracht - in einer be¬ stimmten WinkelStellung - des drehbaren Körpers er¬ reichen. An den bekannten Vorrichtungen ist nachteilig, daß sie empfindlich sind und eine nur schlechte Auflösung 0 aufweisen, so daß mit ihnen eine gute Genauigkeit nicht erreichbar ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrich¬ tung gemäß dem Gattungsbegriff zu schaffen, die sich 5 durch einen einfachen, betriebssicheren und robusten Aufbau auszeichnet und eine hohe Auflösung und damit eine große Genauigkeit aufweisen.

Die vorstehende Aufgabe wird durch die im Kennzeichnungs¬ teil des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst. 0 Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist das Auflösungs¬ vermögen und damit die Genauigkeit eine Funktion des Ra¬ dius der Rollbahn, des Radius der Abrollbahn des Roll¬ körpers und der Schlitzbreite, die alle in weiten Grenzen beliebig wählbar sind und bei entsprechender Dimensionie¬ 5 rung Auflösungen von wesentlich weniger als 1° ermög-

OMP

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liehen. Die Vorrichtung selbst besteht aus wenigen, leicht herstellbaren Teilen und kann als Schließkontakt leicht in einen Stromkreis eingeschaltet werden, indem ein Anzeigeelement den Schließzustand des Kontaktes an¬ zeigt.

Die Vorrichtung eignet sich unter anderem besonders gut zum Einstellen verschiedener Meßpositionen an hinter- einander angeordneten Wellen, die zur Feststellung von Fluchtungsfehlern vermessen werden müssen, wofür sie nach einem bekannten Verfahren gemeinsam jeweils über einen vollen Umlauf in sich um 90° unterscheidende Me߬ positionen gebracht werden müssen.

Die Unteransprüche betreffen bevorzugte Ausgestaltungen des Gegenstandes des Hauptanspruchs.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung an zwei Ausführungsbeispielen noch näher erläutert.

In der Zeichnung zeigt:

Fig. 1 die Vorrichtung in Ansicht von vorn,

Fig. 2 den Schnitt durch die Vorrichtung nach Fig. 1 entlang der Schnittlinie II-II in Fig. 1,

Fig. 3 einen schematischen Ausschnitt aus der Vor¬ richtung nach Fig. 1 und 2 mit Werten zur Berechnung des Auflösungsvermögens, und

K

Fig. 4 eine weitere Ausführung der Vorrichtung in Ansicht von vorn.

Die Vorrichtung nach Fig. 1 und Fig. 2 weist eine Platte 1 aus Isoliermaterial auf, die mit einem kreisrunden Loch 2 versehen ist, dessen Wandung 2a mit leitendem Ma¬ terial, beispielsweise einer 35 /a dicken Schicht aus Kupfer und darüber einer 5 αm dicken Schicht aus Gold, belegt ist. Dieser Belag ist im Abstand von jeweils 90° durch schmale Schlitze 3 unterbrochen, die zwischen den beiden jeweils an sie angrenzenden, leitenden Abschnitten 4 der Wandung 2a eine elektrische Unterbrechung schaf¬ fen.

Im Innern des Loches ist eine am Umfang kegelig verjüngte Scheibe 2 aus vergoldetem Messing angeordnet, die min¬ destens hinsichtlich des um den Umfang herumlaufenden Kegelscheitels kreisrund ist und deren Durchmesser r nur wenig kleiner ist als der Durchmesser R des Loches 2. Diese Messingscheibe bildet einen Rollkörper 5, der an der eine Rollbahn für ihn bildenden I.ochwandung 2a ab¬ rollen kann, wenn sich die Platte 1 um eine Achse 9 dreht oder um diese verschwenkt wird, die zu der Mittelachse des Loches 2 etwa parallel liegt, sofern diese Achse 9, die auch die Dreh- oder Schwenkachse für den Körper K ist,

horizontal ausgerichtet ist, so daß die Schwerkraft be¬ strebt ist, den Rollkörper 5 jeweils in die tiefste Stellung bezüglich der Vertikalen in dem Loch 2 zu 5 bringen.

Beim Drehen der Lochwandung 2a kommen unter den darauf abrollenden Rollkörper 5 nacheinander die einzelnen Schlitze 3 zu liegen, der diese mit seiner elektrisch

J Q leitenden Abrollbahn 5a- der sich um seinen Umfang herum erstreckenden Scheitellinie- jeweils überbrückt und damit eine elektrische Verbindung zwischen den daran angren¬ zenden leitenden Abschnitten 4 herstellt. Die leitenden Abschnitte sind über Kontaktbürsten oder dgl. in einen

, 5 elektrischen Stromkreis 6 einbezogen, in dem ein Strom¬ fluß zustandekommt, wenn der Überbrückungszustand des betreffenden Schlitzes eingetreten ist, wobei die elektrisch leitenden Abschnitte 4 und der Rollkörper 5 in diesem Stromkreis als Schließkontakt wirken. 0

Der Winkel A ( ,über den der Schließkontakt nach Her¬ stellen des Schließzustandes geschlossen bleibt, bevor er wieder öffnet, während sich die Lochwandung 2a weiter¬ dreht, errechnet sich unter Bezugnahme auf Fig. 3

_ ς gemäß Nachstehendem

Δ 0 = f + z

Δ& = r Ϊ- - Z

0 z = § - Δ<X

Δ o = | + ü - A

R r

IΔ<X = 1 R + - r

JÜREÄ OMPI

^ RZ°\

Bei der Ausführung nach Fig. 4 weist die Vorrichtung eine kreisrunde Platte 1* aus Isoliermaterial auf, deren Umfangswandung 2a* mit leitendem Material, beispiels¬ weise einer 35/um dicken Schicht aus Kupfer und darüber einer 5 At dicken Schicht aus Gold belegt ist. Dieser Belag ist im Abstand von jeweils 90° durch schmale Schlitze 3' unterbrochen, die zwischen den beiden je¬ weils an sie angrenzenden leitenden Abschnitte 4* der Wandung 2a* eine elektrische Unterbrechung schaffen.

Um die Umfangswandung 2a* der Platte 1' herum ist ein am Innenumfang kegelig verjüngter Ring 2' aus vergolde¬ tem Messing angeordnet, der mindestens hinsichtlich des um den Innenumfang herumlaufenden Kegelscheitels kreis¬ rund ist und dessen Durchmesser R*nur wenig größer ist als der Durchmesser r'der Umfangswandung 2a' der Platte 1'. Dieser Messingring bildet einen Rollkörper 5 1 , der an der eine Rollbahn für ihn bildenden Umfangswandung 2a' der Platte 1' abrollen kann, wenn sich die Platte 1* um eine Achse dreht oder um diese verschwenkt wird, die zu der Mittelachse der Umfangswandung 2a etwa parallel liegt, sofern diese Achse etwa horizontal aus¬ gerichtet ist, so daß die Schwerkraft bestrebt ist, den Rollkörper 5* jeweils in die tiefste Stellung bezüglich der Vertikalen durch den Mittelpunkt der Scheibe 1' zu bringen, in der der Rollkörper 5 β oben mit der Umfangs¬ wandung 2a' der Platte 1' in Berührung steht.

Beim Drehen der Platte 1° und damit der Umfangswandung 2a' kommen unter den darauf abrollenden Ring oder Roll¬ körper 5° nacheinander die einzelnen Schlitze 3* zu liegen, der diese mit seiner elektrisch leitenden Ab¬ rollbahn 5a' - der sich um seinen Innenumfang herum erstreckenden Scheitellinie - jeweils überbrückt und

damit eine elektrische Verbindung zwischen den daran angrenzenden leitenden Abschnitten 4* der Umfangswandung 2a* herstellt. Die leitenden Abschnitte sind über Kon¬ taktbürsten o. dgl. in einen Stromkreis, der dem Strom¬ kreis 6 bei der Ausführung nach Fig. 1 und 2 entspricht, einbezogen, in dem ein Stromfluß zustande kommt, wenn der Überbrückungszustand des betreffenden Schlitzes 3* eingetreten ist, wobei die elektrisch leitenden Abschnit¬ te 4* und der Rollkörper 5* in diesem Stromkreis als Schließkontakt wirken.

Der Winkel Δ# errechnet sich mit den aus Fig. 4 ersicht¬ lichen Durchmesserbezeichnungen nach der gleichen Be¬ ziehung , die auf Seite 4 für die Ausführung nach Fig. 1 und 2 angegeben worden ist.

In den Figuren 1,- 2 und 4 der Zeichnung ist der Körper K an den die Vorrichtung anzuschließen ist, nicht näher dargestellt, da die Platte 1 bzw. 1' aus Isolierstoff wegen ihres starren Anschlusses an ihn als ein Teil von ihm angesehen werden kann .

^RZ°