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Vorrichtung zum Erzeugen einer elektrischen Impulsfolge zur Fernmessung
oder -zählung Bei der elektrischen Impulsfrequenzfernmessung und -zählung werden
die der zu übertragenden Drehzahl des Fernmeßgebers entsprechenden Impulse in der
Regel dadurch erzeugt, daß der Geber mit einem Schalter gekuppelt wird, der ein
polarisiertes Relais betätigt, dessen Kontakte an die Fernleitung angeschlossen
sind. Ein solches Relais enthält bekanntlich einen durch einen Dauermagneten polarisierten
Schwinganker, der die Kontakte steuert. Dabei wird der mit dem Geber gekuppelte
Schalter meist als sogenannter Fernmeßkollektor ausgebildet, der auf der Welle des
in der Regel als Zählertriebwerk gebauten Fernmeßgebers befestigt ist. Die als Schleiffedern
gestalteten Stromabnehmer werden über eine Hilfsstromquelle an die Wicklung des
polarisierten Relais angeschlossen.
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Diese bekannte Anordnung hat den Nachteil, daß die Schleiffedern mit
sehr geringem Druck auf den Lamellen des Kollektors aufliegen müssen, um den Geber
nicht zu sehr zu belasten, so daß die Kontakte verhältnismäßig empfindlich gegen
Störungen sind. Eine Vorrichtung zum Erzeugen elektrischer Impulse mittels eines
durch einen Dauermagneten polarisierten Schwingankers, bei der weder ein Fernmeßkollektor
noch ein eine Relaiswicklung enthaltender Hilfsstromkreis erforderlich ist, ergibt
sich gemäß der Erfindung dadurch, daß der Anker durch ein von einem Dauermagneten
herrührendes
Magnetfeld in Schwingungen versetzt wird, das durch
den Umlauf der Geberwelle unmittelbar periodisch gesteuert wird. In diesem Falle
wird der Geber nicht durch zusätzlich veränderliche Reibungswiderstände belastet,
und man erhält eine Vorrichtung, die viel weniger empfindlich gegen Störungen ist.
Dabei ist es zweckmäßig, das freie Ankerende wie bei einem polarisierten Relais
zwischen zwei mit einem Pol des den Anker polarisierenden Dauermagneten verbundenen
Polschuhen schwingen zu lassen, auf die der Dauermagnet einwirkt, durch dessen Feld
der Anker in Schwingungen versetzt wird.
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Bei der bisher üblichen Anordnung können Fehler entstehen, wenn infolge
einer Unterbrechung während der Kontaktgabe am Fernmeßkollektor Doppelkontakte entstehen,
da hierdurch die Impulszahl größer wird, als es der Drehzahl der Geberwelle entspricht.
Dies kann zwar dadurch vermieden werden, daß der Fernmeßkollektor als Stromwender
ausgebildet wird, jedoch ist die Bauart konstruktiv so ungünstig, daß man im allgemeinen
darauf verzichtet. Solche Fehler können bei der Vorrichtung gemäß der Erfindung
nicht auftreten. überdies ist es auch möglich, die von dem Schwinganker gesteuerten
Kontakte so anzuordnen, daß periodische Impulse wechselnder Richtung gegeben werden.
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Um das Feld des Dauermagneten durch den Umlauf der Geberwelle so zu
steuern, daß der Anker in periodische Schwingungen versetzt wird, kann der Dauermagnet
von der Geberwelle aus bewegt werden, z. B. so, daß er durch ein Kurvengetriebe
od. dgl. in entsprechende Schwingungen versetzt wird, durch die der Anker mitgenommen
wird. Vorzugsweise wird aber auf der Geberwelle ein vielpoliger Dauermagnet so befestigt,
daß er vor dem Schwinganker bzw. vor den Polschuhen des den Anker polarisierenden
Dauermagneten rotiert. Man kann aber den Dauermagneten, dessen Feld entsprechend
gesteuert werden soll, auch in einem gewissen Abstand vor den Polschuhen befestigen
und zwischen diesen und den Polen des Dauermagneten einen aus ferromagnetischem
Werkstoff bestehenden Zahnkranz von der Geberwelle aus antreiben.
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In der Zeichnung sind als Ausführungsbeispiele zwei Vorichtungen gemäß
der Erfindung schematisch in je zwei Ansichten dargestellt.
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Bei der in Fig. i und 2 dargestellten Ausführung ist auf der Geberwelle
i mittels einer Metallscheibe 2 ein 24poliger Dauermagnet 3 befestigt, der die aus
Fig.2 erkennbare Form eines Zahnkranzes hat, wobei die Zähne Pole abwechselnden
Vorzeichens bilden.
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Der Zahnkranz rotiert vor zwei Weicheisenpolschuhen 4, 5, die unter
Zwischenlage einer dünnen Scheibe 6 auf dem Südpol eines Dauermagneten 7 stehen,
dessen Nordpol rechtwinklig umgebogen ist. Auf einer den Magneten 7 tragenden nicht
gezeichneten Grundplatte sind zwei Böcke 8 befestigt, zwischen denen eine kurze
Blattfeder 9 eingespannt ist. An dem freien Ende der Blattfeder 9 sind unter Zwischenfügung
von Abstandstücken io zwei Kontakte 11, 12 tragende Blattfedern 13, 14 befestigt,
die an den freien Enden gekröpft sind und sich unter Vorspannung berühren, sowie
daran anschließend durch Isolierzwischenlagen getrennt, zwei Eisenblechstreifen
15, die, die Böcke 8 umgreifend, so gebogen sind, daß ihre freien Enden aneinanderliegen
und in den Raum zwischen den Polschuhen 4, 5 hineinragen. Dabei sind die Eisenbleche
15 an den Einspannenden mit Lappen 15' versehen, die in geringem Abstand der Fläche
des Nordpols des Dauermagneten 7 gegenüberstehen. Den Federkontakten i i und 12
gegenüber sind Kontaktschrauben 16 bzw. 17 angeordnet, die in auf der Grundplatte
befestigten Böcken i8 bzw. i9 einstellbar angeordnet sind.
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Wenn der durch die Eisenblechstreifen 15 gebildete, mittels der Blattfeder
9 gelagerte Anker in der gezeichneten Mittellage stehen würde, so würden die von
dem Nordpol des Dauermagneten 7 ausgehenden Kraftlinien, über die Lappen 15' in
den Anker 15 übertretend, sich je zur Hälfte auf die Polschuhe 4 und 5 verteilen
und dann gemeinsam in den Südpol wieder eintreten.
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In der Zeichnung ist der Zahnkranz 3 nun in der Lage dargestellt,
daß ein Nordpol vor dem Polschuh 4 und ein Südpol vor dem Polschuh 5 steht. Infolgedessen
werden die Kraftlinien sich unter dem Einfluß des von den Polen des Zahnkranzes
3 ausgehenden Magnetfeldes so verteilen, daß ein größerer -Teil der Kraftlinien
aus dem Anker 15 in den Polschuh 5 und ein entsprechend kleinerer Teil in den Polschuh
4 eintritt. Infolgedessen wird der Anker 15 sich an den Polschuh 5 anlegen, wobei
der Kontakt i i die Schraube 16 berührt. Hat sich dann der Zahnkranz 3 um eine Teilung
weitergedreht, so daß dem Polschuh 4 ein Südpol und dem Polschuh 5 ein Nordpol gegenübersteht,
so wird der größere Teil der Kraftlinien aus dem Anker 15 in den Polschuh 4 eintreten,
so daß der Anker sich an diesen anlegt, wobei der Kontakt 12 die Schraube 17 berührt.
Der Anker wird also in Schwingungen versetzt, wenn der Zahnkranz 3 -umläuft, wobei
er zwölf volle Schwingungen ausführt, wenn die Geberwelle i einmal umgelaufen ist.
Dabei werden periodisch abwechselnd die Kontakte i i und 12 betätigt, die in der
üblichen Weise zum Erzeugen einer von der Drehzahl der Geberwelle abhängigen Impulsfolge
benutzt werden können.
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Wenn die durch die Zähne des Dauermagneten 3 gegenüber den Polschuhen
4, 5 auftretende magnetische Rastwirkung als störend empfunden wird, kann sie durch
an sich bekannte Maßnahmen verringert oder beseitigt werden. Zu diesem Zweck können
z. B. die Zähne des Dauermagneten 3 schräg zur Achsenrichtung angeordnet werden.
Statt dessen oder zugleich können auch die Polschuhkanten derart schräg zur Achsenrichtung
gelegt werden, daß die Polzähne gegenüber den Polkanten liegen.
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Bei der in Fig. i und 2 dargestellten Anordnung wird die Geberwelle
i durch das Gewicht des Dauermagneten 3 unter Umständen erheblich belastet.
Diese
Belastung ist wesentlich geringer bei der in Fig. 3 und 4 dargestellten Ausbildung.
Da hierbei die dem mit der Geberwelle umlaufenden Körper gegenüber fest angeordneten
Teile der Einrichtung mit den in Fig. i und 2 dargestellten übereinstimmen, sind
diese nur zum Teil gezeichnet.
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Bei dieser Anordnung ist auf der Geberwelle i eine verhältnismäßig
dünne Eisenscheibe 20 befestigt, die so ausgeschnitten ist, daß auf dem Umfang 24
schmale axial umgebogene Zähne entstehen, die bei der Drehung vor den Polschuhen
4 und 5 vorbeilaufen. Den Polschuhen gegenüber ist innerhalb der umlaufenden Zähne
ein E-förmiger Dauermagnet 3' so angeordnet, daß sein mittlerer Pol zwischen den
Polschuhen 4 und 5 liegt. Der umlaufende Zahnkranz der Eisenscheibe 2o ist nun so
bemessen, daß das Feld des Dauermagneten sich über die Zähne periodisch in wechselnder
Richtung schließt.
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In der in der Zeichnung dargestellten Lage wird durch den vor dem
Nordpol des Magneten 3' stehenden Zahn der Nordpol zur Einwirkung auf den Polschuh
4 und der obere Südpol zur Einwirkung auf den Polschuh 5 gebracht. Dreht sich die
Welle i um eine halbe Teilung weiter, so wird durch den vor dem Nordpol des Magneten
3' stehenden Zahn der Nordpol auf den Polschuh.5 wirken, wogegen der untere Südpol
auf den Polschuh 4 wirkt. Die `'Wirkung ist also die gleiche, als ob ein mit 48
Polen versehener Magnetkranz entsprechend Fig. 2 vor den Polschuhen umgelaufen wäre.
Infolgedessen wird der Anker 15 in Schwingungen versetzt, wobei er während einer
Umdrehung der Geberwelle 24 volle Schwingungen macht.
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Auch hier können gegebenenfalls, um die magnetische Rastwirkung zu
vermeiden, die Zähne der Scheibe 20 gegenüber den Polkanten schräg angeordnet werden.