DE102008037006A1

DE102008037006A1 - Method for manufacturing hollow cylindrical rotary value embodiment for rotary encoder by linear magnet body, involves arranging multiple alternating oriented and regular magnetic poles along longitudinal direction of magnet body

Info

Publication number: DE102008037006A1
Application number: DE102008037006A
Authority: DE
Inventors: Bernhard Hiller
Original assignee: Baumer Huebner GmbH
Current assignee: Baumer Huebner GmbH
Priority date: 2008-08-08
Filing date: 2008-08-08
Publication date: 2010-02-11
Anticipated expiration: 2028-08-09
Also published as: DE102008037006B4

Abstract

The method involves arranging multiple alternating oriented and regular magnetic poles (5,6) along a longitudinal direction of a magnet body (10). The magnet body is wound to coils (9). A rotary value embodiment (8) is arranged over two coils. Independent claims are included for the following: (1) a method for determining a rotary value, particularly a rotary value of a shaft or hub rotating around a rotation axis; (2) a hollow cylindrical rotary value; and (3) a testing device for determining the position of magnetic poles of two coils.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen einer hohlzylindrischen Drehwertverkörperung für Drehwertgeber mittels wenigstens eines bandförmigen Magnetkörpers mit einer Vielzahl von abwechselnd orientierten und regelmäßig entlang einer Längsrichtung des Magnetkörpers angeordneten Magnetpolen.The The invention relates to a method for producing a hollow cylindrical Rotation incarnation for rotary encoders by means of at least one band-shaped magnetic body with a variety of alternately oriented and regular along a longitudinal direction of the magnetic body arranged magnetic poles.

Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Bestimmung eines Drehwertes, insbesondere eines Drehwertes einer sich um eine Rotationsachse drehenden Welle oder Nabe.Further the invention relates to a method for determining a rotation value, in particular a rotational value of a about a rotation axis rotating shaft or hub.

Des Weiteren betrifft die Erfindung eine hohlzylindrische Drehwertverkörperung aus wenigstens einem zu wenigstens einer Windung gewickelten bandförmigen Magnetkörper mit einer Vielzahl von abwechselnd orientierten und regelmäßig entlang einer Längsrichtung des Magnetkörpers angeordneten Magnetpolen.Of Furthermore, the invention relates to a hollow cylindrical Drehwertverkörperung from at least one wound to at least one turn band-shaped magnetic body with a variety of alternately oriented and regularly along a longitudinal direction of the magnetic body arranged magnetic poles.

Schließlich betrifft die Erfindung eine Prüfvorrichtung zur Bestimmung der Lage benachbarter Magnetpole zweier aneinandergrenzender Windungen einer aus wenigstens einem bandförmigen und zu wenigstens zwei Windungen gewickelten Magnetkörper gebildeten hohlzylindrischen Drehwertverkörperung zueinander.Finally, concerns the invention is a testing device for determining the position of adjacent magnetic poles of two adjacent ones Windings one of at least one band-shaped and at least two Windings wound magnetic body formed hollow cylindrical Drehwertverkörperung each other.

Hohlzylindrische Drehwertverkörperungen für Drehgeber sind aus dem Stand der Technik bekannt und werden eingesetzt, um auf einer Welle montiert deren Drehwert, beispielsweise deren Winkellage, Winkelgeschwindigkeit oder Winkelbeschleunigung, zu bestimmen. Hierbei werden insbesondere zwei Typen von hohlzylindrischen Drehwertverkörperungen verwendet.hollow cylindrical Drehververkörperungen for encoders are known in the art and are used to mounted on a shaft whose rotation, for example, their angular position, Angular velocity or angular acceleration. in this connection In particular, two types of hollow cylindrical Drehververkörperungen used.

Eine erste gängige hohlzylindrische Drehwertverkörperung besteht aus einem Ring, der auf eine Welle aufgeschoben wird. Ein solcher Ring hat jedoch den Nachteil, dass sein Innendurchmesser nicht oder nur sehr aufwendig an den Außendurchmesser der Welle angepasst werden kann, selbst wenn der Außendurchmesser nur gering von einem Sollwert abweicht. Folglich kann der Innendurchmesser des Rings im Vergleich zum Außendurchmesser der Welle zu groß oder zu klein sein, um den Ring im Wesentlichen spielfrei auf die Welle aufzusetzen. Des Weiteren sind ringförmige Drehwertverkörperungen nur schwierig zu handhaben, wenn sie auf eine Welle mit großem Durchmesser, beispielsweise für eine Windkraftanlage, aufgesetzt werden sollen. Wellen für Windkraftanlagen, die Rotationsenergie von einem Rotor zu einer Stromerzeugungsvorrichtung leiten, können beispielsweise einen Durchmesser von drei Meter aufweisen. Der Umfang einer ringförmigen Drehwertverkörperung würde für eine solche Welle in etwa zehn Meter betragen. Ringförmigen Drehwertverkörperungen lassen sich daher weder einfach transportieren noch ohne Weiteres an der Welle anbringen.A first common hollow cylindrical rotary value embodiment consists of a ring, which is pushed onto a shaft. One However, such ring has the disadvantage that its inner diameter is not or adapted only very expensive to the outer diameter of the shaft can be, even if the outside diameter only slightly deviates from a nominal value. Consequently, the inner diameter of the ring compared to the outer diameter of the Wave too big or Too small to make the ring essentially free of play on the shaft sit up. Furthermore, annular Drehververkörperungen difficult to handle when applied to a large diameter shaft, for example, for a wind turbine, to be set up. Waves for wind turbines, the rotational energy from a rotor to a power generating device may, for example have a diameter of three meters. The scope of an annular Drehververstung would be for such a wave in about ten meters. Ring-shaped Drehververkörperungen Therefore, they can neither be transported easily nor easily attach to the shaft.

Um auch derart große Wellen mit einer Drehwertverkörperung versehen zu können, ist im Stand der Technik eine zweite Form von Drehwertverkörperungen aus bandförmigen Magnetkörpern bekannt. Hierbei kann der Magnetkörper um den Umfang der Welle gewickelt werden. Die Magnetkörper können aus einer Elastomerschicht gefertigt sein, die auf ein Trägerband, zum Beispiel aus Stahl, aufgebracht ist und in die magnetisierbare Materialien mit einer breiten Hysteresekurve eingebracht sind. Um die ringförmige Drehwertverkörperung nachzubilden, wird das Magnetband um den Umfang der Welle gewickelt, wodurch eine ringförmige Drehwertverkörperung erzeugt wird. Der bandförmige Magnetkörper ist deutlich leichter zu transportieren und zu handhaben als eine starre ringförmige Drehwertverkörperung. Sollte der Durchmesser der Welle von einem vorgegebenen Sollwert abweichen, so kann ein längerer oder auch ein kürzerer bandförmiger Magnetkörper verwendet und womöglich auch an den Umfang der Welle angepasst werden.Around also such big ones Shafts with a rotary value embodiment to be able to provide is in the prior art, a second form of Drehververkörperungen from band-shaped magnetic bodies known. Here, the magnetic body around the circumference of the shaft be wrapped. The magnetic body can out be made of an elastomeric layer on a carrier tape, For example, made of steel, is applied and in the magnetizable Materials are introduced with a wide hysteresis curve. Around the ring-shaped Rotation incarnation imitate, the magnetic tape is wound around the circumference of the shaft, whereby an annular Rotation incarnation is produced. The band-shaped magnetic body is much easier to transport and handle than one rigid annular Rotation incarnation. Should the diameter of the shaft from a given setpoint may differ, so may be a longer one or a shorter one ribbon-shaped magnetic body used and possibly also be adapted to the circumference of the shaft.

Ein derartiger bandförmiger Magnetkörper hat jedoch einen entscheidenden Nachteil: Zur Bestimmung des Drehwertes der Welle muss die Drehwertverkörperung pro Umfang mit einer vorgegebenen, geradzahligen Anzahl an Magnetpolen ausgestaltet sein. Insbesondere mit mehreren Magnetpolen vormagnetisierte bandförmige Magnetkörper, die in einer Ebene senkrecht zur Rotationsachse verlegt werden, sind aus mehreren Gründen problematisch. Zum einen stellen die Enden des Magnetkörpers Inhomogenitäten dar, an denen sich das Magnetfeld gegenüber dem übrigen Bereichen des Magnetkörpers ändert. Zum anderen ist der Magnetkörper bei der Montage nurmit hohem Aufwand zu befestigen, ohne den im Betrieb abgetasteten Bereich des Magnetkörpers in Mitleidenschaft zu ziehen. Im Stand der Technik ist daher vorgesehen, dass der bandförmige Magnetkörper erst nach der Verbindung mit der Welle magnetisiert wird. Bei der Magnetisierung des Magnetkörpers wird beispielsweise eine Vielzahl von abwechselnd orientierten und regelmäßig entlang der Längsrichtung des Magnetkörpers angeordneten Magnetpolen dauerhaft im Magnetkörper erzeugt.One such band-shaped Magnetic body has however, one decisive disadvantage: To determine the rotation value the shaft must have the rotary value embodiment per circumference with a predetermined, even number of magnetic poles be designed. In particular, pre-magnetized with multiple magnetic poles band-shaped Magnetic body which are laid in a plane perpendicular to the axis of rotation, are for several reasons problematic. On the one hand, the ends of the magnetic body are inhomogeneities, where the magnetic field changes with respect to the remaining areas of the magnetic body. To the another is the magnetic body to be attached during installation only with great effort, without the im Operation scanned area of the magnetic body affected pull. In the prior art it is therefore provided that the band-shaped magnetic body only is magnetized after connection with the shaft. At magnetization of the magnetic body For example, a variety of alternately oriented and regularly along the longitudinal direction of the magnetic body arranged magnetic poles permanently generated in the magnetic body.

Die Magnetisierung des Magnetkörpers bei großen Wellen, wie sie beispielsweise in Windkraftanlagen eingesetzt werden, ist jedoch inpraktikabel.The Magnetization of the magnetic body at big Waves, such as those used in wind turbines, however, is impractical.

Es ist daher die Aufgabe der Erfindung, die bekannten Verfahren und Vorrichtungen so zu verbessern, dass auch hohlzylindrische Drehwertverkörperungen mit einem großen Durchmesser und/oder großer axialer Breite möglich sind.It is therefore the object of the invention, the known methods and To improve devices so that even hollow cylindrical Drehwertverkörperungen with a great Diameter and / or larger axial width possible are.

Für das eingangs genannte Verfahren zur Herstellung der hohlzylindrischen Drehwertverkörperung wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass der wenigstens eine Magnetkörper zu wenigstens einer Windung gewickelt und die Drehwertverkörperung aus wenigstens zwei Windungen ausgeformt wird.For the beginning said method for producing the hollow cylindrical Drehwertverkörperung the task is solved by that the at least one magnetic body wrapped to at least one turn and the Drehwertverkörperung at least two turns is formed.

Für das eingangs genannte Verfahren zur Bestimmung eines Drehwertes wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass die ein Drehwertabnehmer eine aus mehreren Windungen hohlzylindrisch gewickelte Drehwertverkörperung abtastet und beim Abtasten wenigstens zwei Windungen überfährt.For the beginning said method for determining a rotation value is the task solved by that a rotary encoder one of several turns hollow cylindrical wound rotary value embodiment scans and passes over at least two turns during scanning.

Für die eingangs genannte hohlzylindrische Drehwertverkörperung wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass die Drehwertverkörperung wenigstens eine in Richtung einer Längsachse der Drehwertverkörperung an einer Windung angrenzende weitere Windung mit jeweils einer vorbestimmten Anzahl von Magnetpolen umfasst.For the beginning said hollow cylindrical Drehwertverkörperung is the task solved, that the rotary value embodiment at least one in the direction of a longitudinal axis of the rotary value embodiment adjacent to a turn another turn, each with a predetermined Number of magnetic poles includes.

Für die eingangs genannte Prüfvorrichtung wird die Aufgabe durch einen entlang einer Längsrichtung des gewickelten Magnetkörpers ausrichtbaren Führungsabschnitt und einen Sensorabschnitt mit wenigstens zwei Änderungen der Orientierung zweier Magnetpole messenden Magnetsensoren, die in Bezug zum Führungsabschnitt in einer vorgegebenen Position angeordnet sind, gelöst.For the beginning called test device is the task by one along a longitudinal direction of the wound magnetic body alignable guide section and a sensor section having at least two changes in the orientation of two Magnetic pole measuring magnetic sensors, relative to the guide section are arranged in a predetermined position, solved.

Die erfindungsgemäße Lösung ist konstruktiv besonders einfach und hat den Vorteil, dass hohlzylindrische Drehwertverkörperungen verhältnismäßig preiswert auch an Wellen mit großem Durchmesser, insbesondere auch an bereits montierten Wellen oder Hohlzylindern, stoßfrei angebracht werden können.The inventive solution structurally particularly simple and has the advantage that hollow cylindrical Rotation incarnations relatively cheap also on waves with big ones Diameter, especially on already mounted shafts or Hollow cylinders, bumpless can be attached.

Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Lösung, der auch bei Wellen und Hohlzylindern mit kleinem Durchmesser eintritt, besteht darin, dass aufgrund der wenigstens zwei Windungen diese in Richtung der Längsachse der Drehwertverkörperung eine große Breite aufweist. So kann die Drehwertverkörperung in Anwendungen eingesetzt werden, bei denen die Drehwertverkörperung im Betrieb axiale Bewegungen gegenüber den Drehwertabnehmern ausführt.One Another advantage of the invention, which also in waves and Hollow cylinders with a small diameter occurs, is that due to the at least two turns this in the direction of the longitudinal axis of the rotary value one size Has width. Thus, the rotary value embodiment can be used in applications be, in which the Drehwertverkörperung in operation axial movements across from performs the rotary encoder.

Aufgrund der Wicklungsstruktur kommen die Enden des wenigstens einen Magnetkörpers außerhalb des abgetasteten Bereichs zu liegen, so dass sie zur Befestigung des Magnetkörpers während der Montage verwendet werden können, ohne dass sich mechanische Eingriffe an den Enden auf das spätere Messsignal auswirken.by virtue of the winding structure, the ends of the at least one magnetic body come outside of the scanned area, allowing them to attach of the magnetic body while the assembly can be used without any mechanical intervention at the ends on the subsequent measurement signal impact.

Die erfindungsgemäße Lösung kann durch verschiedene, jeweils für sich vorteilhafte, beliebig miteinander kombinierbare Ausgestaltungsformen weiter verbessert werden. Auf diese Ausgestaltungen und die mit ihnen verbundenen Vorteile wird im Folgenden eingegangen.The inventive solution can through different, each for advantageous, arbitrarily combinable embodiments further be improved. On these designs and their associated Advantages will be discussed below.

So kann die wenigstens eine Windung mit der vorbestimmten Anzahl von Magnetpolen gewickelt werden. Die vorbestimmte Auswahl ergibt sich aus der gewünschten Auflösung für den Drehwert. Die wenigstens eine Windung kann für einen Drehwertabnehmer der ringförmigen Drehwertverkörperung gleichen und sowohl die vorgegebene Anzahl an Magnetpolen aufweisen als auch den Umfang der Welle vollständig umfassen. Insbesondere mit diesen Eigenschaften kann den vom Drehwertabnehmer erzeugten Messsignalen ein Drehwert zugewiesen werden.So the at least one turn with the predetermined number of Magnetic poles are wound. The predetermined selection results from the desired resolution for the Rotation. The at least one turn can for a Drehwertabnehmer the annular Rotation incarnation have the same and both have the predetermined number of magnetic poles as well as the extent of the shaft completely. Especially with these features can be produced by the rotary encoder Measurement signals are assigned a rotation value.

Benachbarte Windungen können in einer Axialrichtung der Drehwertverkörperung aneinandergrenzend gewickelt werden und so die hohlzylindrische oder auch rohrförmige Drehwertverkörperung ausbilden. Es ist dabei von Vorteil, wenn benachbarte Magnetpole der aneinandergrenzenden Windungen in Längsrichtung des wenigstens einen gewickelten Magnetkörpers zueinander in einer vorbestimmten Position ausgerichtet sind. Die aneinandergrenzenden Windungen können dabei von einem Drehwertabnehmer in Axialrichtung als eine Drehwertverkörperung erkannt werden, die in Axialrichtung breiter ist als eine einzelne Windung. Die Positionierung des Drehwertabnehmers kann somit in Axialrichtung mit einer geringen Genauigkeit erfolgen.neighboring Turns can contiguous in an axial direction of the rotary value embodiment be wound and so form the hollow cylindrical or tubular Drehwertverkörperung. It is advantageous if adjacent magnetic poles of the adjacent Windings in the longitudinal direction the at least one wound magnetic body to each other in a predetermined position are aligned. The adjacent turns can do this from a rotary encoder in the axial direction as a rotary value embodiment which is wider in the axial direction than a single one Turn. The positioning of the rotary encoder can thus in Axial direction with a low accuracy.

Während der wenigstens eine bandförmige Magnetkörper zu der hohlzylindrischen Drehwertverkörperung gewickelt wird, kann die Lage von quer zur Längsrichtung des Magnetkörpers benachbarten Magnetpolen zweier benachbarter Windungen zueinander wiederholt und/oder kontinuierlich bestimmt und die Magnetpole können in einer vorbestimmten Soll-Position zueinander ausgerichtet werden. Gleich orientierte Magnetpole sind bevorzugt quer zur Längsrichtung des wenigstens einen Magnetkörpers miteinander fluchtend ausgerichtet. Damit kommen Pole gleicher Polung nebeneinander zu liegen, wobei die Polgrenzen auf einer Linie liegen. Für einen Drehwertabnehmer entsprechen so die beiden aneinandergrenzenden Windungen einer einzelnen Drehwertverkörperung, da die miteinander fluchtenden Magnetpole der einzelnen Windungen einen einzigen, breiteren Magnetpol bilden.During the at least one band-shaped magnetic body to the hollow cylindrical Drehververstung is wound, can the position of transverse to the longitudinal direction of the magnetic body adjacent magnetic poles of two adjacent turns to each other repeatedly and / or continuously determined and the magnetic poles can in a predetermined desired position aligned with each other. Equally oriented magnetic poles are preferably transversely to the longitudinal direction the at least one magnetic body with each other aligned in alignment. Poles of the same polarity come next to each other lie, with the pole boundaries are in line. For one Rotary sensors correspond to the two adjacent ones Turns of a single spin, since they are together aligned magnetic poles of the individual turns a single, wider Form magnetic pole.

Zur Ausrichtung der Magnetpole kann der Magnetkörper entlang seiner Längsrichtung gezogen werden. Somit können die bandförmigen Magnetkörper unter einer Zugkraft stehend auf der womöglich kreiszylindrischen Welle so gewickelt werden, dass sie am Mantel der Welle anliegen. Auf dem Mantel aufliegende Windungen können beispielsweise auch relativ zum Mantel bewegt werden, um die Magnetpole auszurichten. Auch kann der Magnetkörper durch das Ziehen gestrafft oder gestreckt werden.For aligning the magnetic poles of the magnetic body can be pulled along its longitudinal direction. Thus, the band-shaped magnetic body can be wound under a tensile force standing on the possibly circular cylindrical shaft so that they rest against the mantle of the shaft. For example, windings resting on the jacket can also be used be moved relative to the jacket to align the magnetic poles. Also, the magnetic body can be tightened or stretched by the pulling.

Oft werden die Magnetkörper jedoch beim Wickeln mit dem Mantel verklebt, so dass eine nachträgliche Ausrichtung der verklebten Abschnitte nicht möglich ist. Um dies auszugleichen, kann der Magnetkörper zur Ausrichtung der Magnetpole in Abhängigkeit der vorab bestimmten Lage der in Bezug auf die Welle womöglich bereits fixierten Magnetpole zueinander unterschiedlich stark gedehnt werden. Zur Ausrichtung der Magnetpole kann während des Herstellvorganges insbesondere die Lage der Magnetpole einer noch nicht vollständig gewickelten Windung und der vorgehenden Windung bestimmt werden.Often become the magnetic bodies but glued to the jacket during winding, so that a subsequent alignment the glued sections is not possible. To make up for this, can the magnetic body to align the magnetic poles depending on the predetermined Position of the magnetic poles possibly already fixed in relation to the wave be stretched to each other differently strong. For alignment the magnetic poles can during the manufacturing process in particular the position of the magnetic poles of a not yet complete wound turn and the previous turn are determined.

An einem losen, noch nicht gewickelten Ende der letzten Windung kann in einer tangentialen Richtung des Mantels beziehungsweise in Längsrichtung des Magnetkörpers so gezogen werden, dass der Magnetkörper in seiner Längsrichtung mehr oder weniger stark gedehnt wird, so dass die Magnetpole der noch nicht vollständig gewickelten Windungen zu den Magnetpolen der vorgehenden Windung ausgerichtet werden. Durch dieses Verfahren werden im Verlauf des Herstellprozesses der hohlzylindrischen Drehwertverkörperung die Magnetpole wenigstens zweier benachbarter Windungen zueinander ausgerichtet. Insbesondere durch die Dehnung des Magnetkörpers kann der innere Umfang der Windung an den Umfang der Welle oder deren äußerer Umfang an den Innenumfang der Hohlwelle oder Nabe angepasst werden, wobei die Windung die vorbestimmte Anzahl von Magnetpolen umfassen kann.At a loose, not yet wound end of the last turn can in a tangential direction of the jacket or in the longitudinal direction of the magnetic body be pulled so that the magnetic body in its longitudinal direction is stretched more or less so that the magnetic poles of the not yet complete wound turns to the magnetic poles of the previous turn be aligned. Through this procedure, during the course of the Production process of the hollow cylindrical Drehwertverkörperung the magnetic poles of at least two adjacent turns to each other aligned. In particular, by the elongation of the magnetic body can the inner circumference of the winding to the circumference of the shaft or the outer circumference adapted to the inner circumference of the hollow shaft or hub, wherein the winding may comprise the predetermined number of magnetic poles.

Wenn der tatsächliche Umfang der Welle oder Nabe, beispielsweise durch Fertigungsfehler oder aufgrund der vorgegebenen Toleranzen, größer ist als ein vorgegebener Sollwert, kann ein erstes Ende des bandförmigen Magnetkörpers am Umfang der Welle beispielsweise über einen Positionierstift an einer vorgegebenen Umfangsposition fixiert oder auch verklebt werden. Wird nun die Welle oder Nabe zum Beispiel langsam um ihre Längsachse rotiert und der Magnetkörper im Wesentlichen entlang des Umfangs der Welle oder Nabe um die Welle gewickelt, wobei benachbarte Windungen aneinandergrenzend positioniert werden, kann die Länge des Magnetkörpers durch dessen Dehnung an den Umfang der Welle sukzessive angepasst werden.If the actual Circumference of the shaft or hub, for example due to manufacturing defects or due to the specified tolerances, greater than a predetermined Setpoint, a first end of the band-shaped magnetic body on For example, the circumference of the shaft a positioning pin fixed at a predetermined circumferential position or also glued. Will now be the shaft or hub, for example slowly around its longitudinal axis rotates and the magnet body essentially along the circumference of the shaft or hub around the shaft wound, with adjacent turns positioned adjacent to each other can, can the length of the magnetic body gradually adjusted by stretching it to the circumference of the shaft become.

Bei dem Wickelprozess kann der wenigstens eine Magnetkörper eine spiralförmig gewickelte hohlzylindrische Drehwertverkörperung ausbilden. Eine vollständig gewickelte Windung entspricht dabei einem einmal um 360° in einem konstanten Abstand um die zentrale Achse der Drehwertverkörperung geführten Magnetkörper. Die Windung beginnt in Umfangsrichtung an einer vorgegebenen ersten Position und endet in Längsrichtung der Drehwertverkörperung um die Ganghöhe versetzt neben der ersten Position. Aus Sicht des Drehwertabnehmers wird bei einer Umdrehung eine geradzahlige Anzahl von Magnetpolen erfasst.at the winding process, the at least one magnetic body a spirally Forming a wound hollow-cylindrical rotary value embodiment. A completely wrapped Winding corresponds to a once around 360 ° in a constant distance to the central axis of the rotary-type guided magnetic body. The Winding begins in the circumferential direction at a predetermined first Position and ends in the longitudinal direction of the rotary value embodiment around the pitch offset next to the first position. From the point of view of the rotary encoder becomes an even number of magnetic poles in one revolution detected.

Die Ganghöhe der spiralförmigen Drehwertverkörperung kann hierbei im Wesentlichen der Breite des bandförmigen Magnetkörpers entsprechen. Sobald die zweite Windung gewickelt wird, kann die relative Position der Magnetpole der ersten und der zweiten Windung zueinander bestimmt werden. Ist der Durchmesser der Welle wie hier größer als ein vorgegebener Wert, kann nun der Magnetkörper in Längsrichtung gedehnt werden. Durch die Dehnung können sich die Magnetpole der vorgegebenen Relativposition sukzessive annähern und im Verlauf des Weiteren Wicklungsprozesses beispielsweise miteinander fluchtend ausgerichtet werden. So können wenigstens zwei der Windungen mit entsprechend den Vorgaben positionierten Magnetpolen und mit der vorgegebenen Anzahl von Magnetpolen pro Umfang gewickelt sein.The pitch the spiral Rotation incarnation may correspond substantially to the width of the band-shaped magnetic body. As soon as the second turn is wound, the relative position of the Magnet poles of the first and the second turn determined to each other become. Is the diameter of the shaft larger than here? a predetermined value, now the magnetic body can be stretched in the longitudinal direction. By stretching can the magnetic poles of the predetermined relative position successively approach and in the course of the further winding process, for example, with each other aligned in alignment. So at least two of the turns with according to the specifications positioned magnetic poles and with the predetermined number of magnetic poles per circumference to be wound.

Kontaktlinien, an denen benachbarte Windungen der spiralförmigen Drehwertverkörperung aneinandergrenzen, verlaufen nicht genau quer zur Längsachse der Welle oder der Drehwertverkörperung, sondern um einen Gangwinkel geneigt. Folglich erstrecken sich die Magnetpole, die beispielsweise im Wesentlichen als rechteckige Mantelflächen ausgeformt sein können, nicht parallel, sondern im Gangwinkel zur Längsachse. Jedoch kann der Gangwinkel insbesondere dann vernachlässigbar klein sein und sich somit nicht wesentlich auf Messungen mit gewöhnlichen Drehwertabnehmern auswirken, wenn eine quer zur Längsrich tung des Magnetkörpers gemessene Breite des Magnetkörpers klein im Vergleich zum Umfang der Welle ist.Contact lines at which adjacent turns of the spiral-shaped rotational embodiment adjoin one another, do not run exactly across the longitudinal axis the wave or the rotary value embodiment, but inclined by a pitch angle. Consequently, the extend Magnetic poles, for example, formed substantially as rectangular lateral surfaces could be, not parallel, but in the transition angle to the longitudinal axis. However, the aisle angle can especially negligible be small and thus not essential to measurements with ordinary ones Rotary sensors, if a transversely to the longitudinal direction of the magnetic body measured width of the magnetic body small compared to the size of the shaft.

Vorzugsweise ist der Magnetkörper so bemessen, dass die von der vorbestimmten Anzahl der Magnetpole in einer Windung eingenommene Läge vor der Anbringung an der Welle oder Nabe geringfügig kleiner ist als die Länge einer Windung der Drehwertverkörperung. In der Drehwertverkörperung ist der Magnetkörper bei dieser Ausführung folglich elastisch gedehnt.Preferably is the magnetic body such that the of the predetermined number of magnetic poles lying in one turn lays before the attachment to the shaft or hub is slightly smaller than the length of a Winding of the rotary value embodiment. In the rotary value embodiment is the magnetic body in this version consequently stretched elastically.

Um den Magnetkörper auch zu einer Drehwertverkörperung für eine Welle oder Nabe wickeln zu können, deren Durchmesser geringer als der Sollwert ist, kann der Magnetkörper vorab kürzer als der Sollwert des Wellen- oder Nabenumfangs ausgestaltet sein. Soll dieser Magnetkörper mit einer größeren Welle verwendet werden, ist er stärker zu dehnen. Jedoch kann die Dehnbarkeit des Magnetkörpers begrenzt und somit eine Anpassung eines kürzeren Magnetkörpers an eine größere Welle nicht möglich sein.In order to be able to wind the magnetic body also to a rotary value embodiment for a shaft or hub whose diameter is smaller than the nominal value, the magnetic body can be designed beforehand shorter than the nominal value of the shaft or hub circumference. If this magnetic body is to be used with a larger shaft, it is stronger to stretch. However, the extensibility of the magnetic body can be limited and thus an adaptation of a shorter magnetic body to a larger shaft not possible be.

Alternativ kann der Magnetkörper mit einer dem Sollwert entsprechenden Solllänge daher so auf einer zu dünnen Welle gewickelt werden, dass die Windungen zur Längsachse der Drehwertverkörperung stärker als im Gangwinkel geneigt verlaufen. So kann auch der Magnetkörper mit der Solllänge auf Wellen mit kleineren Durchmessern gewickelt werden.alternative can the magnetic body with a nominal length corresponding to the setpoint length so on a too thin shaft be wound, that the turns to the longitudinal axis of the Drehververstung stronger as inclined at aisle angle. So also the magnetic body with the nominal length to be wound on shafts with smaller diameters.

Ist der Magnetkörper auf der zylindrischen Welle oder in die hohlzylindrische Nabe, von der wenigstens der eine Drehwert überwacht werden soll, gewickelt, kann sich der Magnetkörper am Außenmantel der Welle oder Innenmantel der Nabe abstützen. Die hohlzylindrische Drehwertverkörperung braucht daher nicht selbsttragend ausgebildet zu sein.is the magnetic body on the cylindrical shaft or in the hollow cylindrical hub, from the at least one rotation value is to be monitored, wound, can the magnet body on the outer jacket support the shaft or inner shell of the hub. The hollow cylindrical Drehververstung needs therefore not self-supporting trained.

Ein zweites Ende des Magnetkörpers, das eine letzte Windung der Drehwertverkörperung in Umfangsrichtung begrenzt, kann über eine Befestigungseinrichtung in Bezug auf die restliche Drehwertverkörperung fixiert sein. Diese Befestigungseinrichtung kann eine variierbare Länge aufweisen und beispielsweise einen weiteren Positionierstift umfassen, der zum Beispiel über ein nicht dehnbares Halteband veränderbarer Länge mit dem zweiten Ende verbunden sein kann. Die Fixierung der Lage des zweiten Endes des Magnetkörpers kann auch dann vorteilhaft sein, wenn der Magnetkörper mit dem Umfang der Welle verklebt ist. Insbesondere wenn der Magnetkörper in Längsrichtung elastisch gestreckt ist, können so Rückstellkräfte über das Halteband und den weiteren wie auch den ersten Positionierstift aufgenommen werden, ohne dass die Verklebung durch diese Rückstellkräfte beeinträchtigt wird. Wird ein Drehwert der mit der hohlzylindrischen und mehrere Windungen umfassenden Drehwertverkörperung ausgerüsteten Welle oder Nabe bestimmt, überfahrt der Drehwertabnehmer aufgrund der Relativbewegung zwischen Drehwertabnehmer und Welle oder Nabe wenigstens zwei Windungen der Drehwertverkörperung. Ist der Drehwertabnehmer in Bezug auf die Längsrichtung der Welle unverschieblich in einem vorgegebenen Abstand zur Drehwertverkörperung positioniert, kann wenigstens eine Kontaktlinie zweier aneinandergrenzender Windungen durch den Drehwertabnehmer gekreuzt werden, da diese spiralförmig gewickelt sind.One second end of the magnetic body, the one last turn of the rotary value embodiment in the circumferential direction limited, can over a fastening device with respect to the rest of the rotary value embodiment be fixed. This fastening device can be a variable Have length and for example comprise a further positioning pin, the for example about a non-stretchable strap of variable length connected to the second end can be. The fixation of the position of the second end of the magnetic body can be advantageous even when the magnetic body with the circumference of the shaft is glued. In particular, when the magnetic body is elastically stretched in the longitudinal direction, can so restoring forces over that Tether and the other as well as the first positioning pin added without the bond being affected by these restoring forces. Becomes a rotation value the one comprising the hollow cylindrical and several turns Rotation incarnation equipped Shaft or hub destined to cross the rotary encoder due to the relative movement between the rotary encoder and shaft or hub at least two turns of the Drehververstung. If the rotary sensor is immovable in relation to the longitudinal direction of the shaft can be positioned at a predetermined distance from the rotary value embodiment at least one contact line of two adjacent turns be crossed by the rotary encoder, as these spirally wound are.

Um bei der Montage die Lage benachbarter Magnetpole zweier aneinandergrenzender Windungen zueinander zu bestimmen, können wenigstens zwei der Windungen entlang der Längsrichtung des aufgewickelten Magnetkörpers in einem vorbestimmten und im Wesentlichen konstanten Abstand an wenigstens zwei Messpositionen vorbeigeführt und die Orientierung der vorbeigeführten Magnetpole der beiden Windungen örtlich getrennt und zeitaufgelöst in den Messpositionen bestimmt werden und der zeitliche Abstand der Wechsel der Orientierung der Magnetpole ermittelt und mit einem Sollwert verglichen werden.Around during assembly, the position of adjacent magnetic poles of two adjacent Windings to each other to determine at least two of the turns along the longitudinal direction of the wound magnetic body at a predetermined and substantially constant distance passed at least two measuring positions and the orientation of the passing out Magnetic poles of the two windings locally separated and time resolved in the measuring positions are determined and the time interval of the Changing the orientation of the magnetic poles determined and with a Setpoint to be compared.

Die Ausrichtung der Magnetpole zweier benachbarter Windungen kann bestimmt werden, indem das Magnetfeld an einer Messposition auf der einen Windung mit dem Magnetfeld an einer Messposition an der anderen Windung miteinander verglichen wird, und anschließend der Magnetkörper so ausgerichtet wird, dass die Abweichungen der Magnetfelder an den beiden Messpositionen innerhalb eines vorbestimmten Sollwertes liegen. Wenn in einer weiteren Ausgestaltung die Messpositionen quer zur Längsrichtung des gewickelten Magnetkörpers miteinander fluchten, kann der Sollwert nahe Null liegen.The Alignment of the magnetic poles of two adjacent turns can be determined be by placing the magnetic field at a measuring position on the one Winding with the magnetic field at a measuring position at the other Winding is compared with each other, and then the magnetic body is aligned so that the deviations of the magnetic fields the two measuring positions within a predetermined setpoint lie. If, in a further embodiment, the measuring positions transverse to the longitudinal direction of the wound magnetic body aligned with each other, the setpoint can be close to zero.

Die Prüfvorrichtung zur Bestimmung der Lage benachbarter Magnetpole zweier aneinandergrenzender Windungen kann wenigstens zwei Drehwertabnehmer in Form von Magnetsensoren umfassen, die im Bereich der Messpositionen angeordnet sind. Der Führungsabschnitt der Prüfvorrichtung kann so ausgestaltet sein, dass er an einer in Axialrichtung weisenden Seite des gewickelten Magnetkörpers einer unvollständig gewickelten Windung anlegbar ist, auch wenn der Magnetkörper in einer radialen Richtung der Welle nur wenige Millimeter oder auch weniger als ein Millimeter stark ausgebildet ist. Der Sensorabschnitt kann mit wenigstens einem Magnetpolsensorpaar ausgebildet sein, das die Änderung der Orientierung der Magnetpole erfasst. Insbesondere können diese Magnetsensoren als magnetoresistive Sensoren ausgebildet sein, die ihren elektrischen Widerstand anhand der Änderung der Orientierung der Magnetpole ändern, um die Lage der Übergänge, in denen der Magnetkörper die Orientierung der Magnetpole vom magnetischen Nordpol zu einem magnetischen Südpol oder umgekehrt ändert, bestimmen zu können.The Tester for determining the position of adjacent magnetic poles of two adjacent ones Windings can be at least two rotary encoders in the form of magnetic sensors include, which are arranged in the region of the measuring positions. Of the guide section the test device can be configured so that it is pointing in an axial direction Side of the wound magnet body an incomplete wound winding can be applied, even if the magnetic body in a radial direction of the shaft only a few millimeters or even less than a millimeter thick. The sensor section may be formed with at least one pair of magnetic pole sensors, that's the change the orientation of the magnetic poles detected. In particular, these can Magnetic sensors are designed as magnetoresistive sensors, the their electrical resistance by changing the orientation of the Change magnetic poles, to the location of the transitions, in those of the magnetic body the orientation of the magnetic poles from the magnetic north pole to one magnetic south pole or vice versa, determine to be able to.

Des Weiteren kann der Sensorabschnitt ein zweites Sensorpaar umfassen, das von der Orientierung der Magnetpole im Bereich der Messpositionen abhängende Signale erzeugt. Dieses zweite Sensorpaar kann beispielsweise aus zwei Hallsensoren bestehen. Durch die Verwendung der beiden Sensorenpaare kann die Lage von beispielsweise gleich orientierten Magnetpolen zueinander, also beispielsweise von zwei magnetischen Nordpolen, hoch aufgelöst und zum Beispiel im Bereich von wenigen Mikrometern bestimmt werden.Of Furthermore, the sensor section may comprise a second sensor pair, the signals dependent on the orientation of the magnetic poles in the region of the measuring positions generated. This second sensor pair may for example consist of two Hall sensors consist. By using the two sensor pairs, the Location of, for example, the same orientation magnetic poles to each other, So for example from two magnetic north poles, high resolution and the Example can be determined in the range of a few micrometers.

Die Magnetpole der Drehwertverkörperung können so angeordnet oder ausgestaltet sein, dass zum Beispiel die Drehgeschwindigkeit und auch die Drehrichtung der Welle bestimmbar ist. Auch kann es möglich sein, die Drehposition der Welle zu bestimmen, wobei die Drehwertverkörperung als Teil eines Absolutdrehgebers ausgebildet sein kann.The magnetic poles of the rotary value embodiment can be arranged or configured such that, for example, the rotational speed and also the direction of rotation of the shaft can be determined. It may also be possible to determine the rotational position of the shaft men, wherein the Drehwertverkörperung may be formed as part of an absolute rotary encoder.

Anstelle von als Magnetpole ausgebildeten Messmarken kann die Drehwertverkörperung auch anders ausgestaltete Messmarken aufweisen. Beispielsweise können magnetische Nordpole durch reflektierende Messmarken und magnetische Südpole durch nicht reflektierende Messmarken ausgebildet sein. Neben optischen Messmarken können alternativ auch andere, zum Beispiel mechanisch wirkende, Markierungen Verwendung finden und entlang der Längsrichtung eines bandförmigen Messmarkenkörpers regelmäßig und wechselweise angeordnet sein. Dieser Messmarkenkörper kann zur hohlzylindrischen Drehwertverkörperung gewickelt werden.Instead of of trained as magnetic poles measuring marks, the Drehwertverkörperung also have differently designed measuring marks. For example, magnetic North poles through reflective measuring marks and magnetic south poles through be formed non-reflective measuring marks. In addition to optical Measuring marks can alternatively also other, for example mechanically acting, markings Use and along the longitudinal direction of a band-shaped Meßmarkenkörper regularly and be arranged alternately. This measuring mark body can be hollow cylindrical Rotation incarnation be wrapped.

Zur Abnahme des Drehwertes sowie zur Bestimmung der Lage der Markierungen können entsprechend ausgestaltete optische oder mechanische Sensoren verwendet werden.to Decrease of the rotation value as well as for the determination of the position of the markings can appropriately designed optical or mechanical sensors used become.

Werden mehrere Magnetkörper verwendet, so können diese in Form eines mehrgängigen Gewindes in Richtung der Längsachse der Drehwertverkörperung nebeneinanderliegend gewickelt werden. In dieser Ausgestaltung lassen sich größere Abweichungen der Welle oder Nabe vom Sollmaß ausgleichen. Bei dieser Ausgestaltung werden also benachbarte Windungen von unterschiedlichen Magnetkörpern gebildet. Durch mehrere Magnetkörper lassen sich Drehwertverkörperungen mit einer höheren Gesamtzahl von Windungen als bei einem einzigen gleichlangen Magnetkörper erzeugen. Da die einzelnen Magnetkörper auf grund ihrer geringeren Länge eine geringere Reibung aufweisen, sinkt die zum Ausrichten der benachbarten Windungen gegebenenfalls benötigte Kraft.Become several magnetic bodies used, so can these in the form of a multi-course Thread in the direction of the longitudinal axis of the rotary value embodiment be wrapped side by side. Leave in this embodiment larger deviations balance the shaft or hub from the nominal dimension. In this embodiment, therefore, adjacent turns of different magnetic bodies educated. By several magnetic bodies can be Drehwertverkörperungen with a higher one Total number of turns than produce a single magnet body of the same length. As the individual magnetic body due to their shorter length one have lower friction, which decreases to align the adjacent Windings possibly needed Force.

Diese Ausgestaltung kann so weiterentwickelt sein, dass die Anfänge der Magnetkörper gleichwinklig um den Umfang verteilt sind.These Design can be developed so that the beginnings of Magnetic body equiangularly distributed around the circumference.

Im Folgenden wird die Erfindung beispielhaft anhand von Ausführungsformen mit Bezug auf die Zeichnungen erläutert. Die unterschiedlichen Merkmale der Ausführungsformen können dabei unabhängig voneinander kombiniert werden, wie es bei den einzelnen vorteilhaften Ausgestaltungen bereits dargelegt wurde.in the The invention will be described below by way of example with reference to embodiments explained with reference to the drawings. The different ones Features of the embodiments can independent be combined from each other, as is the case with the individual advantageous Embodiments has already been explained.

Es zeigen:It demonstrate:

1 eine schematische Darstellung eines bandförmigen Magnetkörpers; 1 a schematic representation of a band-shaped magnetic body;

2 eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels der Erfindung, bei dem der Magnetkörper zu einer hohlzylindrischen Drehwertverkörperung gewickelt ist; 2 a schematic representation of an embodiment of the invention, in which the magnetic body is wound into a hollow cylindrical Drehwertverkörperung;

3 eine schematische Darstellung eines weiteren Ausführungsbeispiels der Erfindung; 3 a schematic representation of another embodiment of the invention;

4 eine schematische Darstellung eines weiteren Ausführungsbeispiels der Erfindung; 4 a schematic representation of another embodiment of the invention;

5 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Prüfvorrichtung. 5 a schematic representation of a test device according to the invention.

Zunächst ist der Aufbau eines Magnetkörpers 1 mit Bezug auf das Ausführungsbeispiel der 1 beschrieben. Der Magnetkörper 1 ist in einer perspektivische Ansicht P und einer Aufsicht O dargestellt. Der Magnetkörper 1 umfasst ein optionales Trägerband 2 und ein Magnetband 3, wobei sich das Trägerband 2 und das Magnetband 3 in einer Längsrichtung L des Magnetkörpers 1 erstrecken und das Magnetband 3 an einer in eine senkrecht zur Längsrichtung L verlaufenden Höhenrichtung D weisenden Kontaktfläche 4 des Trägerbands 2 befestigt ist. Der Magnetkörper 1 ist durch das Trägerband 2 und das Magnetband 3 im Wesentlichen quaderförmig ausgeformt, wobei das Trägerband 2 und das Magnetband 3 in einer senkrecht zur Längsrichtung L und zur Höhenrichtung D verlaufenden Breitenrichtung B gleich breit ausgeformt und übereinander angeordnet sind.First, the structure of a magnetic body 1 with reference to the embodiment of the 1 described. The magnetic body 1 is shown in a perspective view P and a top view O. The magnetic body 1 includes an optional carrier tape 2 and a magnetic tape 3 , where the carrier tape 2 and the magnetic tape 3 in a longitudinal direction L of the magnetic body 1 extend and the magnetic tape 3 on a contact surface pointing in a vertical direction D running perpendicular to the longitudinal direction L. 4 of the carrier tape 2 is attached. The magnetic body 1 is through the carrier tape 2 and the magnetic tape 3 formed substantially cuboid, wherein the carrier tape 2 and the magnetic tape 3 in a direction perpendicular to the longitudinal direction L and the height direction D extending width direction B are formed equally wide and arranged one above the other.

Das Magnetband 3 weist entlang der Längsrichtung L regelmäßig angeordnete Magnetpole 5, 6 auf, die abwechselnd orientiert sind. Beispielsweise kann der hier schraffiert dargestellte Magnetpol 5 als ein magnetischer Nordpol und der nicht schraffiert dargestellte Magnetpol 6 als ein magnetischer Südpol ausgebildet sein. Die Magnetpole 5, 6 weisen hier in Längsrichtung L eine konstante und insbesondere gleiche Magnetlänge M auf. Alternativ kann der Magnetpol 5 jedoch auch mit einer größeren oder kleineren Magnetpollänge M ausgebildet sein als der Magnetpol 6.The magnetic tape 3 has along the longitudinal direction L regularly arranged magnetic poles 5 . 6 on, which are oriented alternately. For example, the magnetic pole shown here hatched 5 as a magnetic north pole and the non-hatched magnetic pole 6 be designed as a magnetic south pole. The magnetic poles 5 . 6 have here in the longitudinal direction L on a constant and in particular the same magnetic length M. Alternatively, the magnetic pole 5 However, be formed with a larger or smaller magnetic pole length M than the magnetic pole 6 ,

Das optionale Trägerband 2 kann beispielsweise als ein Stahlband mit einer in Höhenrichtung D weisenden Dicke zwischen 0,1 und 0,75 mm, insbesondere 0,3 mm, ausgebildet sein und womöglich an seiner vom Magnetband 3 abgewandten Seite 7 selbstklebend ausgerüstet sein. Die Gesamtdicke des Magnetkörpers 1 kann zwischen 0,5 und 5 mm betragen.The optional carrier tape 2 For example, may be formed as a steel strip with a thickness in the direction of height D between 0.1 and 0.75 mm, in particular 0.3 mm, and possibly at its from the magnetic tape 3 opposite side 7 be self-adhesive equipped. The total thickness of the magnetic body 1 can be between 0.5 and 5 mm.

Die Magnetpole 5, 6 erstrecken sich in Breitenrichtung B über die gesamt Breite des Magnetbandes 3.The magnetic poles 5 . 6 extend in the width direction B over the entire width of the magnetic tape 3 ,

Der Magnetkörper 1 kann vorzugsweise elastisch verformbar und zumindest teilweise in Höhenrichtung D auslenkbar beziehungsweise biegbar und in Längsrichtung L dehnbar ausgebildet sein.The magnetic body 1 may preferably be elastically deformable and at least partially deflectable in the height direction D or bendable and be designed to be stretchable in the longitudinal direction L.

2 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel, wobei für Elemente, die in Funktion und Aufbau den Elementen des Ausführungsbeispiels der 1 entsprechen, dieselben Bezugszeichen verwendet werden. Der Kürze halber wird lediglich auf die Unterschiede zum Ausführungsbeispiel der 1 eingegangen. 2 shows a further embodiment, wherein for elements that are in function and structure the elements of the embodiment of 1 correspond, the same reference numerals are used. For brevity, only the differences from the embodiment of 1 received.

2 zeigt eine sich in einer axialen Richtung W erstreckende hohlzylindrische Drehwertverkörperung 8, die durch den zu mehreren Windungen 9 gewickelten Magnetkörper 1 ausgebildet ist. Der Magnetkörper 1 ist von einer parallel zu der axialen Richtung W verlaufenden zentralen Achse A der Drehwertverkörperung 9 mit einem konstanten Radius beabstandet von der Achse A zu den Wendeln 9 der Drehwertverkörperung 8 gewickelt. Einzelne Windungen 9 grenzen in axialer Richtung W aneinander. 2 shows a hollow cylindrical rotary value embodiment extending in an axial direction W. 8th passing through to several turns 9 wound magnetic body 1 is trained. The magnetic body 1 is of a parallel to the axial direction W extending central axis A of the Drehwertverkörperung 9 with a constant radius spaced from the axis A to the helices 9 of the rotary value embodiment 8th wound. Single turns 9 boundaries in the axial direction W to each other.

Eine in Längsrichtung L des Magnetkörpers 1 gemessene Länge einer Windung 9 entspricht im Wesentlichen dem inneren Umfang der hohlzylindrischen Drehwertverkörperung 8. Wenigstens eine der Windungen 9 umfasst eine vorbestimmte und insbesondere geradzahlige Anzahl von Magnetpolen 5, 6.A longitudinal direction L of the magnetic body 1 measured length of a turn 9 corresponds substantially to the inner circumference of the hollow cylindrical Drehwertverkörperung 8th , At least one of the turns 9 comprises a predetermined and in particular even number of magnetic poles 5 . 6 ,

Benachbarte Magnetpole 5 aneinandergrenzender Windungen 9 sind unterschiedlich schraffiert dargestellt.Adjacent magnetic poles 5 adjacent turns 9 are shown hatched differently.

An einem noch nicht aufgewundenen losen Ende 10 einer in axialer Richtung W letzten Windung 9 des Magnetkörpers 10 wird, während der Magnetkörper 1 zur Drehwertverkörperung 8 gewickelt wird, in einer tangentialen Richtung T der Drehwertverkörperung 9 gezogen. Die tangentiale Richtung T fluchtet im Bereich des losen Endes 10 im Wesentlichen mit der Längsrichtung L des Magnetkörpers 1.On a not yet wound loose end 10 an in the axial direction W last turn 9 of the magnetic body 10 is while the magnetic body 1 for the rotary value embodiment 8th is wound, in a tangential direction T of the rotary value embodiment 9 drawn. The tangential direction T is aligned in the region of the loose end 10 substantially with the longitudinal direction L of the magnetic body 1 ,

Benachbarte Magnetpole 5 aneinandergrenzender Windungen 9 sind in einer vorbestimmten relativen Position zueinander angeordnet. Insbesondere sind die Magnetpole 5 senkrecht zur Längsrichtung L des gewickelten Magnetkörpers 1 miteinander fluchtend ausgerichtet. Auch benachbarte Magnetpole 6 aneinandergrenzender Windungen fluchten daher miteinander in der Breitenrichtung B des Magnetkörpers 1.Adjacent magnetic poles 5 adjacent turns 9 are arranged in a predetermined relative position to each other. In particular, the magnetic poles 5 perpendicular to the longitudinal direction L of the wound magnetic body 1 aligned with each other. Also adjacent magnetic poles 6 adjacent windings are therefore aligned with each other in the width direction B of the magnetic body 1 ,

Eine entgegen der axialen Richtung W weisende Windung 9 ist durch ein Anfangsstück 11 des Magnetkörpers 1 begrenzt. Das Anfangsstück 11 ist durch einen Positionierstift 12 fixiert, der durch eine im Anfangsstück 11 vorgesehen Öffnung ragt.A turn facing the axial direction W 9 is through a start piece 11 of the magnetic body 1 limited. The starting piece 11 is through a positioning pin 12 fixed by one in the starting piece 11 provided opening protrudes.

Um einen Drehwert beispielsweise einer zylindrischen Welle 13 aufnehmen zu können, ist der Magnetkörper 1 auf dem Mantel 14 der Welle 13 zur Drehwertverkörperung 8 gewickelt. Der Positionierstift 12 ist in einer an einer vorgegebenen Position vorgesehenen Bohrung in der Welle 13 positioniert. Eine Längsachse S der Welle 13 fluchtet im Wesentlichen mit der zentralen Achse A der Drehwertverkörperung 8.To a rotation, for example, a cylindrical shaft 13 to be able to record, is the magnetic body 1 on the coat 14 the wave 13 for the rotary value embodiment 8th wound. The positioning pin 12 is in a provided at a predetermined position bore in the shaft 13 positioned. A longitudinal axis S of the shaft 13 Aligns substantially with the central axis A of the Drehwertverkörperung 8th ,

3 zeigt ein drittes Ausführungsbeispiel, wobei für Elemente, die in Funktion und Aufbau den Elementen der Ausführungsbeispiele der 1 oder 2 entsprechen, dieselben Bezugszeichen verwendet werden. Der Kürze halber wird lediglich auf die Unterschiede zu den Ausführungsbeispielen der 1 und 2 eingegangen. 3 shows a third embodiment, wherein for elements that are in function and structure of the elements of the embodiments of the 1 or 2 correspond, the same reference numerals are used. For brevity, only the differences from the embodiments of the 1 and 2 received.

Die Welle 13 ist hier als ein Teil eines Windrades dargestellt und mit einem Rotor 15 rotationskraftübertragend verbunden. Die Welle 13 ist beispielsweise über Haltelager 16 um ihre Längsachse S rotierbar gelagert gezeigt. Die Welle 13 kann selbstverständlich auch einseitig gelagert werden. Die Drehwertverkörperung 8 ist in einem Messbereich 17 der Welle 13 angeordnet und womöglich mit deren Mantel 14 verklebt. Der Messbereich 17 der Welle 13 weist einen Durchmesser d1 auf, der kleiner ist als der Durchmesser d2 der Welle 13 au ßerhalb des Messbereichs 17. Die Differenz der Durchmesser d1, d2 ist größer oder gleich der doppelten Dicke des Magnetkörpers 1. Der Magnetkörper 1 ist so in den Mantel 14 der Welle 13 eingelassen und vor mechanischen Beschädigungen zumindest in Richtung parallel zur Längsachse S geschützt. Der Durchmesser d2 der Welle 13 außerhalb des Messbereichs 17 kann beispielsweise drei Meter betragen, so dass der Umfang eine jeden Windung der Drehwertverkörperung in etwa zehn Meter betragen kann.The wave 13 is shown here as part of a windmill and with a rotor 15 connected rotationally transmitting. The wave 13 is for example about retaining bearings 16 Shown mounted rotatable about its longitudinal axis S. The wave 13 Of course, it can also be stored on one side. The rotary value embodiment 8th is in a measuring range 17 the wave 13 arranged and possibly with their coat 14 bonded. The measuring range 17 the wave 13 has a diameter d1 which is smaller than the diameter d2 of the shaft 13 outside the measuring range 17 , The difference of the diameters d1, d2 is greater than or equal to twice the thickness of the magnetic body 1 , The magnetic body 1 is so in the coat 14 the wave 13 embedded and protected against mechanical damage at least in the direction parallel to the longitudinal axis S. The diameter d2 of the shaft 13 outside the measuring range 17 may for example be three meters, so that the circumference of each turn of the Drehververstung can be about ten meters.

4 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel, wobei für Elemente, die in Funktion und Aufbau den Elementen der Ausführungsbeispiele der bisherigen Figuren entsprechen, dieselben Bezugszeichen verwendet werden. Der Kürze halber wird lediglich auf die Unterschiede zu den Ausführungsbeispielen der bisherigen Figuren eingegangen. 4 shows a further embodiment, wherein for elements which correspond in function and structure to the elements of the embodiments of the previous figures, the same reference numerals are used. For brevity, only the differences from the embodiments of the previous figures will be discussed.

In der 4 ist neben der auf der Welle 13 vorgesehenen Drehwertverkörperung 8 ein Drehwertabnehmer 18 gezeigt, der anhand der Orientierung der Magnetfelder der Magnetpole 5, 6 ein dem Drehwert entsprechendes elektrisches Signal erzeugt. Der Drehwertabnehmer 18 ist durch einen Luftspalt von der radial nach außen weisenden Seite der Drehwertverkörperung 8 getrennt angeordnet und in Bezug auf die Längsachse S der Welle 13 fixiert.In the 4 is next to the on the shaft 13 provided Drehwertverkörperung 8th a rotary encoder 18 shown by the orientation of the magnetic fields of the magnetic poles 5 . 6 generates an electrical signal corresponding to the rotation value. The rotary encoder 18 is by an air gap of the radially outwardly facing side of the Drehwertverkörperung 8th arranged separately and with respect to the longitudinal axis S of the shaft 13 fixed.

Der Magnetkörper 1 ist in Form einer zylindrischen Spirale am Mantel 14 der Welle 13 befestigt. Die Ganghöhe g der Spirale verläuft parallel zur Längsachse S der Welle 13 und entspricht im Wesentlichen der Breite des Magnetkörpers 1. Aneinandergrenzende Windungen 9 treffen in einer spiralförmigen Kontaktlinie 19 aufeinander, wobei die Kontaktlinie 19 zu einer senkrecht zur Längsachse S verlaufenden Umfangsrichtung U der Welle 13 in einem Gangwinkel α verläuft. Dreht sich die Welle 13 um ihre Längsachse S in einer Drehrichtung R, so ist ersichtlich, dass im Zuge der Relaitvbewegung der Drehwertabnehmer 18 die Windungen 9 überfährt und die Kontaktlinie 19 dabei wenigstens einmal kreuzt. Dies ist insbesondere daraus ersichtlich, dass die mit einer Umfangsrichtung der Welle 13 fluchtende Drehrichtung R die Kontaktlinie 19 kreuzt.The magnetic body 1 is in the form of a cylindrical spiral on the mantle 14 the wave 13 attached. The pitch g of the spiral runs parallel to the longitudinal axis S of the shaft 13 and substantially corresponds to the width of the magnetic body 1 , Adjacent turns 9 meet in a spiral contact line 19 on each other, being the contact line 19 to a perpendicular to the longitudinal axis S ver current circumferential direction U of the shaft 13 runs in a transition angle α. The shaft is turning 13 about its longitudinal axis S in a rotational direction R, it can be seen that in the course of Relaitvbewegung the rotary encoder 18 the turns 9 passes over and the contact line 19 while cruising at least once. This is particularly evident from the fact that with a circumferential direction of the shaft 13 aligned direction of rotation R the contact line 19 crosses.

Die Magnetpole 5, 6 sind hier nur ansatzweise dargestellt. Verdeckte Abschnitte der Kontaktlinie 19 sind gestrichelt dargestellt. Die Magnetpole 5, 6 der Windungen 9 verlaufen zur Längsachse S der Welle 13 im Gangwinkel α geneigt.The magnetic poles 5 . 6 are only partially shown here. Hidden sections of the contact line 19 are shown in dashed lines. The magnetic poles 5 . 6 the turns 9 run to the longitudinal axis S of the shaft 13 inclined at the transition angle α.

5 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Prüfvorrichtung zur Bestimmung der Lage benachbarter Magnetpole 5, 6 zueinander, wobei für Elemente, die in Funktion und Aufbau den Elementen der Ausführungsbeispiele der bisherigen Figuren entsprechen, dieselben Bezugszeichen verwendet werden. Der Kürze halber wird lediglich auf die Unterschiede zu den Ausführungsbeispielen der bisherigen Figuren eingegangen. 5 shows a first embodiment of a test device according to the invention for determining the position of adjacent magnetic poles 5 . 6 to each other, wherein for elements which correspond in function and structure to the elements of the embodiments of the previous figures, the same reference numerals are used. For brevity, only the differences from the embodiments of the previous figures will be discussed.

Die 5 zeigt abschnittsweise zwei benachbarte Windungen 9, 9' des zur Drehwertverkörperung 8 gewickelten Magnetkörpers 1 sowie eine Prüfvorrichtung 20. Die Prüfvorrichtung 20 ist mit einem Führungsabschnitt 21 und mit einem Sensorabschnitt 22 ausgeformt gezeigt.The 5 shows sections of two adjacent turns 9 . 9 ' of the rotary value embodiment 8th wound magnet body 1 as well as a test device 20 , The tester 20 is with a guide section 21 and with a sensor section 22 shown formed.

Der Führungsabschnitt 21 ist so ausgestaltet, dass er an einer in Längsrichtung des gewickelter Magnetkörpers 1 verlaufenden Seitenfläche 23 im Wesentlichen plan anlegbar und so relativ zur Drehwertverkörperung 8 ausrichtbar ist. Beispielsweise kann der Führungsabschnitt 21 zwei voneinander beabstandete Kontaktflächen aufweisen, über die er am Mantel 14 der Welle 13 und an einer in Längsrichtung S der Welle 13 weisenden Seitenfläche 23 anlegbar ist.The guide section 21 is designed so that it is in a longitudinal direction of the wound magnetic body 1 extending side surface 23 essentially plane to apply and so relative to the Drehwertverkörperung 8th is alignable. For example, the guide section 21 have two spaced contact surfaces over which it on the jacket 14 the wave 13 and at a longitudinal direction S of the shaft 13 facing side surface 23 can be applied.

Am Sensorabschnitt 22 sind zwei Drehwertabnehmer 24, 25 so befestigt, dass sie mit einer quer zur Seitenfläche 23 verlaufenden Breitenrichtung B fluchten. Die Drehwertabnehmer 24, 25 können jeweils wenigstens einen Magnetsensor umfassen, der den Wechsel der Orientierung der Magnetpole 5, 6 der Windungen 9, 9' in ein elektrisches Signal wandelt. Des Weiteren kann jeder der Drehwertabnehmer einen zweiten Magnetsensor umfassen, der ein von der Orientierung des Magnetfeldes der Magnetpole 5, 6 abhängiges Messsignal generiert. Die Drehwertabnehmer 24, 25 sind im Wesentlichen mittig über den Windungen 9, 9' angeordnet. Die Messsignale der Drehwertabnehmer 24, 25 können über nicht dargestellte Anschlüsse ausgegeben werden.At the sensor section 22 are two rotary encoders 24 . 25 so fastened that it is transverse to the side surface 23 extending width direction B aligned. The rotary encoders 24 . 25 may each comprise at least one magnetic sensor, which changes the orientation of the magnetic poles 5 . 6 the turns 9 . 9 ' converts into an electrical signal. Furthermore, each of the rotary encoders may comprise a second magnetic sensor which is one of the orientation of the magnetic field of the magnetic poles 5 . 6 dependent measurement signal generated. The rotary encoders 24 . 25 are essentially centered over the turns 9 . 9 ' arranged. The measuring signals of the rotary encoders 24 . 25 can be output via unillustrated connections.

Anstelle des vorangehend beschriebenen, auf einer Welle gewickelten Magnetkörpers kann der Magnetkörper auch auf die Innenfläche eines hohlzylindrischen Körpers, wie beispielsweise einer Nabe, gewickelt sein, ohne dass sich an den Grundzügen der Erfindung etwas ändert. Ferner können benachbarte Windungen auch von unterschiedlichen Magnetkörpern gebildet sein.Instead of of the magnetic body wound on a shaft described above the magnetic body also on the inner surface a hollow cylindrical body, such as a hub, be wrapped without breaking the main features of Invention changes something. Furthermore, can adjacent turns also formed by different magnetic bodies be.

Claims

Method for producing a hollow-cylindrical rotary value embodiment ( 8th ) for rotary encoders by means of at least one band-shaped magnetic body ( 1 ) having a plurality of alternately oriented and regularly along a longitudinal direction (L) of the magnetic body ( 1 ) arranged magnetic poles ( 5 . 6 ), characterized in that the at least one magnetic body ( 1 ) to at least one turn ( 9 . 9 ' ) and the rotary value embodiment ( 8th ) of at least two turns ( 9 . 9 ' ) is constructed.

Method according to claim 1, characterized in that at least one of the turns ( 9 . 9 ' ) having a predetermined number of magnetic poles ( 5 . 6 ) is wound.

Method according to claim 1 or 2, characterized in that adjacent windings ( 9 . 9 ' ) in an axial direction (W) of the rotary value embodiment ( 8th ) are wrapped adjacent to each other.

Method according to one of claims 1 to 3, characterized in that the position of transverse to the longitudinal direction (L) of the magnetic body ( 1 ) adjacent magnetic poles ( 5 . 6 ) of two adjacent turns ( 9 . 9 ' ) to each other repeated or continuously determined and the magnetic poles ( 5 . 6 ) are aligned in a predetermined position to each other.

Method according to one of claims 1 to 4, characterized in that the same-oriented magnetic poles ( 5 . 6 ) transverse to the longitudinal direction (L) of the magnetic body ( 1 ) are aligned with each other.

A method according to claim 4 or 5, characterized in that for alignment of the magnetic poles ( 5 . 6 ) the magnetic body ( 1 ) is pulled along its longitudinal direction (L).

Method according to one of claims 4 to 6, characterized in that the magnetic body ( 1 ) for aligning the magnetic poles ( 5 . 6 ) depending on the particular position of the magnetic poles ( 5 . 6 ) is stretched to each other differently strong.

Method according to one of claims 1 to 7, characterized in that the magnetic body ( 1 ) on a cylindrical shaft ( 13 ), of which at least one rotation value is to be monitored, is wound.

Method according to one of claims 4 to 8, characterized that the orientation of the magnetic poles of two adjacent turns is determined by the magnetic field at a measuring position on the one turn with the magnetic field at a measuring position at the other Winding is compared with each other, and then the magnetic body is aligned so that the deviations of the magnetic fields the two measuring positions within a predetermined setpoint lie.

A method according to claim 9, characterized in that the measuring positions transverse to the longitudinal direction (L) of the wound magnetic body ( 1 ) are aligned with each other.

Method according to one of claims 1 to 10, characterized in that a last turn ( 9 . 9 ' ) limiting second end of the magnetic body ( 1 ) is fixed over a variable length fastening device.

Method for determining a rotation value, in particular a rotation value of a shaft rotating about a rotation axis (S) ( 13 ) or hub, wherein, characterized in that a rotary encoder ( 24 . 25 ) one of several turns ( 9 . 9 ' ) hollow cylindrical wound rotary value embodiment ( 8th ) and at least two turns ( 9 . 9 ' ) passes over.

Hollow-cylindrical rotary value embodiment ( 8th ) from at least one to at least one turn ( 9 . 9 ' ) wound band-shaped magnetic body ( 1 ) with a plurality of alternately oriented and regularly along a longitudinal direction ( 1 ) of the magnetic body ( 1 ) arranged magnetic poles ( 5 . 6 ), characterized in that the rotational value embodiment ( 8th ) at least one in the direction of a longitudinal axis (W) of the rotary value embodiment ( 8th ) to the winding ( 9 . 9 ' ) adjacent further turn ( 9 . 9 ' ) each having a predetermined number of magnetic poles ( 5 . 6 ).

Rotational value embodiment ( 8th ) according to claim 13, characterized in that adjacent magnetic poles ( 5 . 6 ) of the adjacent turns ( 9 . 9 ' ) longitudinal ( 1 ) of the at least one wound magnetic body ( 1 ) are aligned with each other in a predetermined position.

Rotational value embodiment ( 8th ) according to claim 13 or 14, characterized in that the adjacent magnetic poles ( 5 . 6 ) are oriented identically and substantially transversely to the longitudinal direction (L) of the wound magnet body ( 1 ) are aligned with each other.

Tester ( 20 ) for determining the position of adjacent magnetic poles ( 5 . 6 ) of two adjacent turns ( 9 . 9 ' ) one of at least one band-shaped and at least two turns ( 9 . 9 ' ) wound magnetic body ( 1 ) formed hollow cylindrical Drehwertverkörperung ( 8th ) to each other by a along a longitudinal direction (L) of the wound magnetic body ( 1 ) alignable guide section ( 21 ) and a sensor section ( 22 ) with at least two changes in the orientation of two magnetic poles ( 5 . 6 ) measuring magnetic sensors ( 24 . 25 ), which in relation to the guiding section ( 21 ) are arranged in a predetermined position.