DE2645625A1 - Einrichtung zur elektrischen impulsabnahme von bewegten, vorzugsweise drehenden teilen - Google Patents

Description

• Einrichtung zur elektrischen Impulsab-
• nahme von bewegten, vorzugsweise drehenden Teilen Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur elektrischen Impulsabnahme von bewegten, vorzugsweise drehenden Teilen, insbesondere zur Messung und Zählung des Durchflusses strömender Medien.
• Zur Messung und Zählung des Durchflusses von Flüssigkeiten werden unter anderem motorische Wasserzähler eingesetzt. Die strömende Flüssigkeit bewegt darin ein Flügelrad, dessen Umdrehungszahl der durchfließenden Menge proportional ist. Für die Erzeugung elektrischer Impulse, deren Zahl der Durchflußmenge proportional ist, sind Impulsgeber bekannt, die die Umdrehungszahl des Flügeirades in eine elektrische Information umsetzen.
• Es ist bekannt, in das Flügelrad oder in einem auf der Flügelradwelle befestigten Träger Dauermagnete einer setzen, deren Magnetfelder durch die magnetfelddurchlässige Wandung des flussigkeitsenthaitenden Raumes hindurch wirken und entweder eine weitere Magnetanordnung auf einer Welle mitdrehen, oderin einem feststehenden Magnetspulensystezi eine elektrische Spannung induzieren.
• Weiter ist bekannt, daß die außerhalb des Flüssigkeitsraumes liegende Hilfswelle über Zwischenübersetzungen eine weitere Magnetanordnung dreht, die ihrerseits durch die Drehung an, einer oder mehreren magnetfeldempfindlichen elektrischen Schaltelementen wie z.B.Reed-Schaltröhren vorbeigeführt wird und in diesen ein Ein- und Ausschalten eines elektrischen Stromes bewirkt.
• Den bekannten Einrichtungen haften einige Nachteile an.
• Impulsgeber mit sich drehenden mechanischen Zwischengliedern zwischen dem Flügelrad und dem Schaltelement sind aufwendig und störanfällig. Systeme mit Magnet spulenliefern bei niedrigen Drehzahlen nur sehr kleine Spannungen, die elektrisch verstärkt werden müssen. Die Überlegung1 das magnetfeldempfindliche Schaltelement direkt von den Magneten im Flügelrad zu betätigen,konnte mangels genügend empfindlicher Schaltelemente bisher nicht zufriedenstellend in die Tat umgesetzt werden, da einerseits der mechanische Aufbau einen relativ großen Abstand zwischen Magneten und Schaltelement erfordert und andererseits die magnetische Kopplung zwischen beiden nicht so groß sein darf, daß eine merkliche Bremsung des FlUgelrades erfolgt.
• Gemäß der Erfindung werden die oben genannten Nachteile dadurch behoben, daß am bewegten Teil Kraftfeldquellen, wie Magnete od. dgl.vorgesehen sind, die einem Kraftfeldimpulsgeber gegenüberliegen, der zur kraftfeldmäßigen Vorspannung dem Einfluß eines Hilfskraftfeldes ausgesetzt ist. Nach einem weiteren Kennzeichen der Erfindung ist der bewegte Teil in einem ediendurchströmten Gehäuse und der fraftfeldimpulsgeber außerhalb dieses Gehäuses zwischen dem bewegten Teil und dem Hilfsmagneten vorgesehen. Fernerhin sind erfindungsgemäß der Kraftfeldimpulsgeber und der Hilfsmagnet an den vom bewegten Teil abgewendeten Seiten von einer magnetischen Abschirmung umgeben, als Kraftfeldimpulsgeber wird vorzugsweise ein Reed-Kontakt verwendet.
• Wie man sieht, ermöglicht die erfindungsgemäße Einrichtung die direkte Beeinflussung des' Schaltelementes durch Magnete im Flügelrad oder einem Magnetträger auf der Flügelradwelle im wesentlichen dadurch, daß durch einen Hilfamagnet das Feld der beweglichen Magnete am Ort des Schaltelementes verstärkt bzw. vorgespannt wird.
• In der einzigen Figur der Zeichnung ist der Gegenstand der Erfindung in einer Ausführungsform beispielsweise dargestellt.
• In dieser Figur wird an einem Einstrahl-Flügelradzähler die erfindungsgeiäße Anordnung gezeigt. Das Zählergehäuse 1 und das Flügelrad 2 bestehen aus einem magnetfelddurchläasigen Material. Im Fltlgelrad sind vorzugsweise paarweise, symmetrisch zur Drehachse mit eweils abwechselnder Polarität Dauermagnete 3 eingesetzt, wobei die Magnetfeldachse dieser Magnete im wesentlichen parallel zur Drehachse stehen muß. Das erfindungsemäße Impulsgebersystem besteht aus dem magnetfeldempfindlichen elektrischen Schaltelement 5, welches bei Erreichen einer bestimmten Magnetfeldstärke einen elektrischen Stromkreis verändert und bei Unterschreiten eines darunter liegenden Wertes die Veränderung rückgängig macht, in der Figur beispielsweise eine Reed-Kontaktrffhre;,dem Hilfsdauermagnet 6 und einer ferromagnetischen Abschirmung 7.
• Das Schaltelement 5 ist über der Drehachse des PlUgelrades 2, den gedrehten Magneten 3 gegenüberliegend, so angeordnet, daß das von den Magneten 3 hervorgerufene Feld das Schaltelement 5 in seiner empfindlichsten Richtung durchsetzt. Auf der den Magneten 3 entgegengesetzten Seite des Schalt elementes 5 ist der Hilfsmagnet 6 so angeordnet, daß sein Feld parallel zum Feld der Magnete 3 das Schaltelement 5 ebenfalls in seiner empfindlichsten Richtung durchsetzt.
• Der Abstand des Hilfsmagnetes 6 wird unter Abwesenheit der Magnete 3 so fixiert, daß die magnetische Feldstärke durch den Hilfsmagnet im Schaltelement in der Mitte des Bereiches zwischen Ein- und Ausschaltung des Schaltelementes liegt. Drehen sich im Betrieb die Magneten 3 unter dem Schaltelement 5 hinweg, so werden sich bei gegenüber stehenden gleichnamigen Polen von Hilfsmagnet 6 und Magnete 3 die Feldstärken im Schaltelement addieren bei ungleichnamigen Polen subtrahieren.
• Da bei den meisten magnetfeldempfindlichen elektrischen Schaltelementen die Schwankung des Feldes, die zur Betätigung der Schaltfunktion notwendig ist, wesentlich kleiner als der absolute Wert der Feldstärke in der Mitte des Schaltbereiches ist, wird durch die erfindungsgemäße Anordnung eine Betätigung des Schaltelementes schon bei geringen Feldstärken der-bewegten Magnete am Ort des Schaltelementes erreicht, wodurch einerseits große Abstände zwischen den Magneten im Flügelrad oder Magnetträger und dem Schaltelement ermöglicht werden und andererseits nur eine geringe Beeinflussung des Fifigelrades durch das feste System erfolgt. Die Abschirmung 7 verhindert eine Beeinflussung des Schaltelemeutes durch Magnetfelder außerhalb des Flüssigkeitszählers.
• Die Richtung der Magnetfelddurchflutung im Schaltelement kann sowohl normal als auch parallel zur Drehachse erfolgen; im letzteren Fall ist die Impulsgeberanordnung zweckmäßigerweise nicht axial anzuordnen, sondern seitlich des Flügelrades oder MagnettrSgers auf der Flügelradwell e.
• Die Erfindung ist auf das dargestellte Ausführungsbei spiel nicht beschränkt. Anstelle eines Reed-Kontaktes können Hallsonden, Feldplattensonden oder Magnetdiodensonden Verwendung finden. In der oben stehenden Beschreibung ist schon angedeutet worden, daß der elektrische Stromkreis nicht nur unterbrochen oder geschlossen werden kann. Je nach dem verwendeten Impulsgebersystem ist es auch möglich, Veränderungen des durch das System fließenden Stromes als Zählinformation auszuwerten.
• Selbstverständlich können nicht nur drehende Teile zur Messung herangezogen werden, sondern allgemeine Relativbewegungen wie Kippbewegungen, Verschiebungen u.dgl. Als Kraftfeldquellen kommen auch Elektromagnete in Frage.Endl£ch sei noch darauf hingewiesen, daß die erfindungsgemäße Einrichtung als geschlossene Baueinheit rasch und einfach in eine bestehende Leitung eingesetzt oder ausgewechselt werden kann.
• L e e r s e i t e

Claims (4)

1. Patentansprüche: 9 Einrichtung zur elektrischen Impulsabnahme von bewegten, vorzugsweise drehenden Teilen, insbesondere zur Messung und Zählung des Durchflusses strömender Medien, dadurch gekennzeichnet, daß am bewegten Teil (2) Kraftfeldquellen, wie Magnete (3) od.dgl.vorgesehen sind, die einem Kraftfeldimpulsgeber (5) gegenüberliegen, der zur kraftfeldmäßigen Vorspannung dem Einfluß eines Hilfskraftfeldes (Hilfsmagnet 6) ausgesetzt ist.
2. 2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der bewegte Teil (2) in einem mediendurchströmten Gehäuse (i) und der Kraftfeldimpulsgeber (5) außerhalb dieses Gehäuses zwischen dem bewegten Teil (2) und dem Hilfsmagneten (6) vorgesehen ist.
3. 3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Kraftfeldimpulsgeber (5) und der Hilfsmagnet (6) an den vom bewegten Teil (2) abgewendeten Seiten von einer magnetischen Abschirmung (7) umgeben sind.
4. 4. Einrichtung nach einem der torhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Kraftfeldimpulsgeber (5) ein Reed-Kontakt ist.