DE2126708A1

DE2126708A1 - Vorrichtung zum Abtasten von Drehbewegungen eines Drehkörpers

Info

Publication number: DE2126708A1
Application number: DE19712126708
Authority: DE
Inventors: Hans-Christen 8044 Lohhof. M Heilos
Original assignee: Knorr Bremse GmbH
Current assignee: Knorr Bremse GmbH
Priority date: 1971-05-28
Filing date: 1971-05-28
Publication date: 1972-12-07
Also published as: AT314671B; FR2140033B3; FR2140033A1; IT958566B; DD100808A5; HU166436B; CH548031A

Description

München, den 14

TP11-pd/ho

-993-

ENOBE - BEENSE GmbH., 8 München 13, Moosacher Str. 80

Vorrichtung zum Abtasten von Drehbewegungen eines Drehkörpers.

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Abtasten von Drehbewegungen eines Drehkörpers, insbesondere einer Fahrzugradachae, mit einem als elektrischen Impulsgenerator ausgebildeten Meßwertgeber aus einem Stator und einem mit dem Drehkörper umlaufenden mit dem Stator in einem elektrischen Meßkreis geschalteten Rotorj d,er auf einem Teilkreis mit magnetischen Polkörpern versehen ist, wobei bei einer Relativdrehung zwischen Stator und Rotor induktiv gebildete Impulse in dem elektrischen Kreis auftreten, deren Impulsabstände ein Maß für die Umfangsgeschwindigkeit des Drehkörpers sind.

Es sind bereits verschiedene Ausführungen von Drehzahlgebern für Gleit-Schleuderschutzeinrichtungen von Fahrzeugen bekannt, die nach dem induktiven Prinzip arbeiten. Dabei sind die magnetischen Kreise am Umfang eines als Ringkörper ausgebildeten Rotos angeordnet, der auf eine Fahrzeugachse aufgesetzt ist. Um den Eotor ist ein gegenüber dem Rotor feststehenden Stator angeordnet, der einen radia-

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len Luftspalt gegenüber dem ßotor freiläßt. Hierbei tritt die Schwierigkeit auf, daß radiale Achsschwingungen zu fortlaufenden Luftspaltänderungen führen, wodurch die von dem Meßwertgeber abgegebenen Impulse mit einer Welligkeit versehen werden, so daß angeschlossene Gleit-Schleuderschut'zeinrichtungen zur Unzeit ausgelöst werden können.

Solche Schwierigkeiten^aufgrund radialer Achsschwingungen treten insbesondere bei Schienenfahrzeugen auf, die ein .; relativ großes Achslagerspiel aufweisen.

Aufgabe der Erfindung ist es eine Vorrichtung der eingangs genannten Art anzugeben, bei der radiale Achsschwingungen keinen wesentlichen Einfluß auf die Drehzahlmessungen ausüben.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß in der Weise gelöst, daß die stabförmig ausgebildeten Polkörper aus axialmagnetisierten_? permanent magnetischen Material entlang wenigstens einem Teilkreis jeweils in Achsrichtung verlaufen und am Stator wenigstens ein eine Spule tragendes Joch vorgesehen ist, dessen freie Schenkel im Bereich der freien Stirnseiten der Polkörper mit bestimmtem axialem Abstand von den Stirnseiten gehalten sind.

Ein wesentlicher Vorteil der Erfindung besteht darin, daß auf wenigstens zwei koaxialen Teilkreisen mit unterschied-

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liciien Durchmessern Polkörper verteilt angeordnet werden können und daß jedem Teilkreis ein besonderes Joch zugeordnet werden kann und in dem Meßkreis eine Umschaltvorrichtung vorgesehen werden kann, die in Abhängigkeit von der Geschwindigkeit einen der beiden Joche oder beide Joche an den Meßkreis anschließt.

Auf diese Weise können bei höheren Umdrehungen der Radachse die Polkörper entlang nur einem Teilkreis und unterhalb einer bestimmten Mindestgeschwindigkeit die Summe der Polkörper entlang zweier oder mehrerer Teilkreise zum Impulsbildung herangezogen werden, so daß noch bei sehr niedrigen Geschwindigkeiten eine relativ hohe Impulszahl zur Verfügung steht. Befinden sich auf zwei coaxialen Teilkreisen Polkörper mit jeweils, der gleichen Teilung und sind die Polkörper der Teilkreise um einen halben Teilungswinkel versetzt und die beiden Joche so angeordnet, daß jeweils ein Polkörper eines Teilskreises von dem ihm zugeordneten Joch überdeckt ist, wenn das dem anderen Teilkreis zugeordnete Joch mit keinem der Polkörper in Überdeckung ist, dann lassen sich die Impulse addieren. Hierbei erhält man vorteilhafterweise einen impulsförmigen Wechselstrom, wenn die Polenden der Polkörper eines Teilkreises von den Polenden der Polkörper des änderen Teilkreises verschieden gepolt sind*

Auf den Teilkreisen können aber auch Polkörper in unter-

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schiedlicher Teilung angeordnet sein, so kann auf einem
äußeren Teilkreis eine wesentlich größere Anzahl von Polkörpern vorgesehen sein wie auf einem oder mehreren inneren Teilkreisen. Bei einer geringen Geschwindigkeit wird
dann an das Joch des äußeren Teilkreises und bei einer
höheren Geschwindigkeit das Joch eines inneren Teilkreises in den Meßkreis eingeschaltet.

Mit besonderem Vorteil kann die erfindungsgemäße Vorrichtung an einem Achsende eines Schienenfahrzeuges innerhalb des Lagergehäuses untergebracht, werden, dabei ist der Eoto^ am Achsende befestigt und der am Lugerinnengehäuse elastisch gehaltene Stator ist auf dem Achsende gelagert.

Vorteilhafte Ausführungen können den Merkmalen der Unteransprüche entnommen werden.

In der Zeichnung ist ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel
schematisch dargestellt. Hierin zeigt:

Fig. 1 eine Ansicht auf eine erfind-ungsgemäße Vorrichtung und

Fig. 2 einen Achsschnitt der Vorrichtung nach Fig. 1 innerhalb eines teilweise abgebrochen dargestellten Lagergehäuses.

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Der Meßwertgeber 1 besteht aus einem Rotor 2 und einem Stator J. Der Rotor 2 besteht aus einer Scheibe 4 und einem zentralen Ansatzteil 5j durch das eine Schraube 6 zur Befestigung am einen Ende einer nicht dargestellten Radachse eines Schienenfahrzeuges greift. Auf einem inneren coaxialen Teilkreis 7 befinden sich in gleicher Teilung stabförmige Polkörper 8 aus permanent magnetischen Material. Auf einem äußeren coaxialen Teilkreis 9 befinden sich in gleicher Teilung weitere stabförmige Polkörper 10 aus permanent magnetsichen Material. Die Polkörper 8 und 10 erstrecken sich Jeweils in Achsrichtung. Auf beiden Teilki'eisen ρ und. 9 sind im Beispielsfalle gleich viele Polkörper in Jeweils gleicher Teilung verteilt angeordnet. Dabei sind Jedoch die Pclkörper des äußeren Ringes gegenüber dem inneren Ring um einen halben Teilungswinkel cL gegeneinander versetzt angeordnet. Der Stator enthält ein Gehäuseteil 11_r das über ein Lager 12 auf dem Ansatz 5 an der Scheibe 4- gelagert ist. In dem Gehäuseteil 11 kommt die Scheibe 4- zu liegen. Durch einen Deckel 13 ist das Gehäuseteil 11 mit der innen liegenden Scheibe 4- abdeckbar. Im Stator sind zwei Joche 14, 15' gehalten, die Jeweils Spulen 16 tragen. Die freien Schenkel des einen Joches 14 kommen im Bereich der Enden der Polkörper 10 auf dem äußeren Teilkreis 9 und die freien Schenkel des anderen Joches 15 kommen im Bereich der Enden der anderen Polkörper 8 auf dem inneren Teilkreis 7 zu lie-

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geändert gemäß Eingabe eingegangen am „...1-—— «

gen. Zwischen den SchenfeeLn und den Enden der Polkörper wird ein bestimmter Luftspalt eingehalten. Dabei sind

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die Joche .8^ 10 derart angeordnet, daß die Schenkel eines Joches sich mit den Enden eines der Polkörper des einen Teilkreises in Überdeckung befinden, wenn sich die Schenkel des anderen Joches gerade mit keinem der Enden eines Polkörpers des anderen Teilkreises in Überdeckung befinden. Die Joche sind also um eine halbe Winkelteilung oder ein ganzzahliges Vielfaches der halben Winkelteilung voneinander versetzt angeordnet.

Die Polkörper sind axialmagnetisie.et und die Enden der Polkörper kommen in der Vorder- und der .Rückseite der Scheibe 4- zu liegen. Im Beispielsfalle sind die vorderseitigen Enden der Polkörper 10 des äußeren Teilkreises positiv und die Enden der Polkörper 8 des inneren Teilkreises negativ gepolt oder umgekehrt. Entsprechend sind die rückseitigen Enden der Polkörper der beiden Teilkreise einander entgegengesetzt gepolt.

Der Stator 1 ist mit einer Halterung 18 und einem nicht dargestellten Bügel an der Innenwandung 19 des'Lagergehäuse s 20 elastisch gehalten, da£ durch einen Lagerdeckel 21 verschlossen ist. Elektr. Leitungen 22 zum Anschluß an die Spulen 1$ und 1$ erstrecken sich durch eine radiale Öffnung/im Gehäuse 11 des Stators 3. Bei hohen Umdrehungen

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der Radachse ist nur einer der Joche 14, 15 eingeschaltet, so daß bei Achsumdrehung eine bestimmte Impulsfrequenz in der Form eines impulsförmigen Gleichstromes erhalten wird. Bei -niedrigen Achsumdrehungen kann das zweite Joch hinzugeschaltet werden, so daß dann die doppelte Impulsfrequenz in der Form eines impulsförmigen Wechselstromes erhalten wird.

Es ist klar, daß statt zwei Teilkreisen auch drei und mehr Teilkreise vorgesehen sein können. Dabei können die axialmagnetisierten Polkörper eines oder aller Teilkreise in einer Ebene gleich oder abwechselnd verschieden gepolt sein.

Patentansprüche

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Claims

Patentansprüche

1.] Vorrichtung zum Abtasten von Drehbewegungen eines Drehkörpers, insbesondere, einer Fahrzeugradach.se, mit einem als elektrischen Impulsgenerator ausgebildeten Meßwertgeber aus einem Stator und einem mit dem Drehkörper umlaufenden mit dem Stator in einem elektrischen Meßkreis geschalteten Rotor, der auf einem Teilkreis magnetischen Polkörpern versehen ist, wobei bei einer Relativdrehung zwischen Stator und Rotor induktiv gebildete Impulse in dem elektrischen Kreis auftreten, deren Iiipulsabstände ein Maß für die Umlaufgeschwindigkeit des Drehkörpers sind, dadurch gekennzeichnet, daß die stabförmig ausgebildeten Polkörper (8, 10) aus axialmagnetisierten, permanent magnetischen Material entlang wenigstens einem Teilkreis (7, 9) jeweils in Achsrichtung verlaufen und am Stator (3) wenigstens ein eine Spule (16, 17) tragendes Joch (14, 15) vorgesehen ist, dessen freie Schenkel im Bereich der freien Stirnseiten der Polkörper mit bestimmtem axialem Abstand von den Stirnseiten gehalten sind^

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auf wenigstens zwei coaxialen Teilkreisen (7» 9) mit unterschiedlichen Durchmessern Polkörper (8, 10) verteilt angeordnet sind und daß jedem Teilkreis ein besonderes

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Joch (14, 15) zugeordnet ist und in dem Meßkreis eine Umschaltvorrichtung vorgesehen'ist, die in Abhängigkeit von der Geschwindigkeit des Drehkörpers einen der beiden

' Joche oder "beide Joche an den Meßkreis anschließt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Polkörper (8, 10)-auf η ganzzahligen coaxialen Teilkreisen in gleicher Teilung und um 1-n des Teilungswinkels zueinander versetzt angeordnet sind, und daß η Joche vorgesehen sind, die innerhalb eines Teilkreisen jeweils nur einen Polkörper überdecken und um 1-n des Teilungswinkels oC oder ein ganzzahliges Vielfaches hiervon zueinander versetzt angeordnet sind.

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