DE1279347B

DE1279347B - Electromagnetic transducer for detecting the rotation of rotating shafts, especially of drills

Info

Publication number: DE1279347B
Application number: DE1964ST021747
Authority: DE
Inventors: Hermann Steiert
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1964-02-26
Filing date: 1964-02-26
Publication date: 1968-10-03

Description

Elektromagnetischer Meßwertaufnehmer zur Erfassung der Rotation umlaufender Wellen, insbesondere von Bohrern Die Erfindung betrifft einen elektromagnetischen Meßwertaufnehmer zur Erfassung der Rotation umlaufender Wellen, insbesondere von Schneidwerkzeugen wie Bohrer, bestehend aus einer Induktionsspule, einem Permanentmagneten und Weicheisenteilen.Electromagnetic transducer for detecting the rotation of rotating Shafts, in particular of drills. The invention relates to an electromagnetic one Measurement transducers for detecting the rotation of rotating shafts, in particular of Cutting tools such as drills, consisting of an induction coil, a permanent magnet and soft iron parts.

Aus der deutschen Patentschrift 859 372 ist bereits ein elektromagnetischer Meßwertaufnehmer bekannt, der im wesentlichen aus einem hufeisenförmigen Eisenkern und einer Induktionsspule besteht. Die beiden Schenkel des Eisenkernes sind durch die Gehäusewand und gegenüber dieser isoliert hindurchgeführt und bis auf einen Luftspalt an den Läufer herangeführt. From the German patent specification 859 372 there is already an electromagnetic one Known transducer, which essentially consists of a horseshoe-shaped iron core and an induction coil. The two legs of the iron core are through passed through the housing wall and insulated from it and except for one Air gap brought up to the runner.

Bei einer Anderung des Luftspaltes infolge Durchbiegung des Gehäuses od. dgl. ändert sich der Magnetfluß im Eisenkern, der über dem Läufer geschlossen ist. Damit ändert sich auch die Induktivität, welche eine Änderung der Stromstärke im Stromkreis der Induktionsspule bewirkt, an die eine konstante Wechselspannung angelegt ist. Durch Messen der Stromstärke ist also die Größe des Luftspaltes und damit des radialen Schaufelspieles meßbar. If the air gap changes due to bending of the housing od. The like. Changes the magnetic flux in the iron core, which is closed over the rotor is. This also changes the inductance, which changes the current strength causes a constant alternating voltage in the circuit of the induction coil is created. So by measuring the amperage, the size of the air gap is and thus the radial blade clearance can be measured.

Aus der deutschen Auslegeschrift 1 121 343 ist ein Meßwertumformer für Druck oder Differenzdruck mit einem von einer druckbeaufschlagten Membran bewegten Magneten bekannt. Dieser Permanentmagnet ist gegenüber einem System von vier Polstücken eines magnetischen Kreises mit mindestens einer stromdurchflossenen Wicklung derart verschiebbar, daß je zwei Polstücke in der Endstellung des Permanentmagnets seinen Polen mindestens annähernd gegenüberstehen und die Polstücke, die in entgegengesetzten Endstücken entgegengesetzten Polen des Permanentmagneten gegenüberliegen, zu je einem Magnetschenkel des magnetischen Kreises zusammengefaßt sind. Wird bei Druckschwankungen die Membran verschoben, so verschiebt diese den Permanentmagneten in gleicher Weise, womit sich der magnetische Fluß entsprechend ändert und damit die Druckschwankungen in entsprechende Schwankungen einer elektromagnetischen Größe umgesetzt sind, die nach entsprechender Umformung an einer Skala abgelesen oder aufgezeichnet werden kann. From the German Auslegeschrift 1 121 343 is a transducer for pressure or differential pressure with one moved by a pressurized diaphragm Known as magnets. This permanent magnet is opposite to a system of four pole pieces a magnetic circuit with at least one winding through which current flows displaceable that each two pole pieces in the end position of the permanent magnet Poles are at least approximately opposite and the pole pieces in opposite End pieces opposite poles of the permanent magnet opposite each other a magnetic leg of the magnetic circuit are combined. Used in the event of pressure fluctuations If the membrane is displaced, it displaces the permanent magnet in the same way, with which the magnetic flux changes accordingly and with it the pressure fluctuations are converted into corresponding fluctuations in an electromagnetic quantity, the can be read or recorded on a scale after appropriate reshaping can.

Aus der USA.-Patentschrift 2495 157 ist allgemein ein elektromagnetischer Meßwertaufnehmer zur Erfassung geringfügiger mechanischer Verschiebungen bekannt, der ebenfalls mit Induktionsspulen und einem Weicheisenteil arbeitet. Der Weicheisenteil ist gegenüber den Induktionsspulen axial, nicht aber radial verschieblich. Zu messen sind dabei die axialen Verschiebungen zwischen Induktionsspulen und Weicheisenteil. Bei diesen Verschiebungen ändert sich der magnetische Fluß bzw. die Verteilung des magnetischen Flusses durch die Spulen, woraus entsprechende Induktionsmeßströme resultieren. US Pat. No. 2,495,157 generally discloses an electromagnetic one Known transducers for the detection of minor mechanical displacements, who also works with induction coils and a soft iron part. The soft iron part is axially but not radially displaceable with respect to the induction coils. To eat are the axial displacements between induction coils and Soft iron part. With these shifts the magnetic flux or the distribution of the changes magnetic flux through the coils, from which corresponding induction measuring currents result.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Meßwertaufnehmer der angegebenen Art für umlaufende Wellen, insbesondere für Bohrer derart auszubilden, daß sofort und zuverlässig festgestellt werden kann, ob ein Bohrer fehlt, insbesondere abgebrochen worden ist, worauf die Bohrmaschine vorzugsweise von dem Meßwertaufnehmer aus sogleich abgestellt wird. Dabei kommt es insbesondere darauf an, daß der Meßwertaufnehmer robust und einfach aufgebaut ist und von elektromagnetischen Streufeldern möglichst wenig beeinflußt wird. The invention is based on the object of a transducer of the specified type for rotating shafts, in particular for drills to be designed in such a way that it can be determined immediately and reliably whether a drill is missing, in particular has been canceled, whereupon the drill preferably from the transducer is turned off immediately. It is particularly important that the transducer is robust and simply constructed and from electromagnetic stray fields as possible is little influenced.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß Permanentmagnet, Spule und Weicheisenteile einen geschlossenen Ring bilden und daß ein oder mehrere justierbare Bolzen in Richtung auf das Zentrum des Ringes, d. h. auf das Meßobjekt gerichtet sind. This object is achieved according to the invention in that permanent magnet, Coil and soft iron parts form a closed ring and that one or more adjustable bolts towards the center of the ring, d. H. on the test object are directed.

Vorteilhaft ist dabei innerhalb des Ringes ein justierbarer Kraftschluß vorgesehen. An adjustable frictional connection within the ring is advantageous intended.

Aus der ringförmig das Meßobjekt umgebenden Anordnung gemäß der Erfindung ergibt sich die Robustheit und damit Betriebssicherheit. Insbesondere ist die gesamte Anordnung gegenüber äußeren Störfeldern abgeschirmt. Fehlt bzw. bricht ein Bohrer od. dgl., so entfällt unmittelbar der über den Bohrer und die auf diesen zugerichteten Bolzen geschlossene magnetische Nebenfluß. Der durch die Spule gehende Hauptfluß wird entsprechend verstärkt, was zu einer entsprechenden Änderung der Induktion führt, also einen Stromstoß ergibt, der für eine Schaltung, Anzeige od. dgl. verwendbar ist. From the ring-shaped arrangement surrounding the measurement object according to the invention results in robustness and thus operational reliability. In particular, the whole Arrangement shielded from external interference fields. A drill bit is missing or breaks or the like, then the one directly above the drill and the one prepared on it is omitted Bolt closed magnetic tributary. The main flow going through the coil is amplified accordingly, resulting in a corresponding change in induction leads, so results in a current surge that od for a circuit, display. The like. Usable is.

Ein Ausführungsbeispiel ist schematisch in der Zeichnung dargestellt und dient der Erläuterung der Erfindung. An exemplary embodiment is shown schematically in the drawing and serves to explain the invention.

F i g. 1 zeigt das Ausführungsbeispiel in Draufsicht und Fig.2 in einem Querschnitt. F i g. 1 shows the embodiment in plan view and FIG. 2 in a cross section.

Die Spule 1 und der Permanentmagnet 2 liegen einander diametral bezüglich des zwischen ihnen umlaufenden Bohrers 3 gegenüber. Der magnetische Kraftfluß zwischen Permanentmagnet 2 und Spule 1 ist über Weicheisenjoche 4, 5 geschlossen. Durch die Weicheisenjoche 4, 5 sind radial zwei Bolzen 6, 7 auf den Bohrer 3 zu oder von diesem fort verschraubbar. The coil 1 and the permanent magnet 2 are diametrically opposed to each other of the drill 3 rotating between them. The magnetic flux between Permanent magnet 2 and coil 1 are closed via soft iron yokes 4, 5. Through the Soft iron yokes 4, 5 are radially two bolts 6, 7 on the drill 3 or from this can be screwed on.

Hierdurch wird ein magnetischer Nebenfluß über die Bolzen 6, 7 und den Bohrer 3 geschlossen. Der Luftspalt ist entsprechend den jeweiligen Bohrerdurchmessern einstellbar. Die Anschlußkabel sind mit 8, das zu bohrende Blech mit 9 bezeichnet.This creates a magnetic tributary flux over the bolts 6, 7 and the drill 3 closed. The air gap is according to the respective drill diameter adjustable. The connection cables are marked with 8, the sheet to be drilled with 9.

Claims

Claims.

1 electromagnetic transducer to record the rotation rotating shafts, especially cutting tools such as drills, consisting of an induction coil, a magnet and soft iron parts, d a through characterized in that permanent magnet (2), coil (1) and soft iron parts (4, 5) one form closed ring and that one or more adjustable bolts (6, 7) in Towards the center of the ring, d. h are directed at the measuring object (3) 2. Measurement pick-up according to Claim 1, characterized in that within the ring (2, 4, 1, 5) an adjustable frictional connection (6, 3, 7) is provided.

Considered publications: German Patent Specifications No. 859 372, 876 917; German interpretative document No. 1 121 343; French patent specification No. 1,144,353; British Patent No. 641,732; UNITED STATES. - Patent No. 2 495 157, 2 499 665, 2 736 869.