DE102008037006B4

DE102008037006B4 - Method for producing a hollow-cylindrical rotary value embodiment

Info

Publication number: DE102008037006B4
Application number: DE102008037006.1A
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: 2014-05-22
Anticipated expiration: 2028-08-09
Also published as: DE102008037006A1

Abstract

Verfahren zum Herstellen einer hohlzylindrischen Drehwertverkörperung (8) für Drehwertgeber mittels wenigstens eines bandförmigen vormagnetisierten Magnetkörpers (1) mit einer Vielzahl von abwechselnd orientierten und regelmäßig entlang einer Längsrichtung (L) des Magnetkörpers (1) angeordneten Magnetpolen (5, 6), dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Magnetkörper (1) zu wenigstens einer Windung (9, 9') gewickelt und die Drehwertverkörperung (8) aus wenigstens zwei Windungen (9, 9') spiralförmig aufgebaut wird, die Lage von quer zur Längsrichtung (L) des Magnetkörpers (1) benachbarten Magnetpolen (5, 6) zweier benachbarter Windungen (9, 9') zueinander wiederholt oder kontinuierlich bestimmt und die Magnetpole (5, 6) in einer vorbestimmten Position zueinander ausgerichtet werden und der Magnetkörper (1) zur Ausrichtung der Magnetpole (5, 6) in Abhängigkeit der bestimmten Lage der Magnetpole (5, 6) zueinander unterschiedlich stark gedehnt wird.Method for producing a hollow cylindrical rotary value embodiment (8) for rotary encoder by means of at least one band-shaped, pre-magnetized magnetic body (1) with a plurality of alternately oriented magnetic poles (5, 6) regularly arranged along a longitudinal direction (L) of the magnetic body (1), characterized in that, that the at least one magnet body (1) is wound to form at least one turn (9, 9 ') and the rotational value embodiment (8) is constructed in a spiral shape from at least two turns (9, 9'), the position transverse to the longitudinal direction (L) of the magnet body (1) adjacent magnetic poles (5, 6) of two adjacent windings (9, 9 ') are determined repeatedly or continuously and the magnetic poles (5, 6) are aligned in a predetermined position to one another and the magnetic body (1) for aligning the magnetic poles ( 5, 6) is stretched differently depending on the specific position of the magnetic poles (5, 6) to one another.

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 invention relates to a method for producing a hollow-cylindrical rotary value transmitter for rotary encoders by means of at least one band-shaped magnetic body with a plurality of alternately oriented and regularly arranged along a longitudinal direction of the magnetic body magnetic poles.

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 Drehwertverkörperungen for encoders are known from the prior art and are used to mounted on a shaft whose rotation, for example, determine their angular position, angular velocity or angular acceleration. In this case, in particular, two types of hollow-cylindrical rotary value embodiments are 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 Metern 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 Drehwertverkörperung consists of a ring which is pushed onto a shaft. However, such a ring has the disadvantage that its inner diameter can not be adapted or only very expensive to the outer diameter of the shaft, even if the outer diameter deviates only slightly from a nominal value. Consequently, the inner diameter of the ring may be too large or too small compared to the outer diameter of the shaft to seat the ring on the shaft substantially free of play. Furthermore, annular rotary sutures are difficult to handle when placed on a large diameter shaft, such as a wind turbine. Shafts for wind turbines that conduct rotational energy from a rotor to a power generating device may, for example, have a diameter of three meters. The circumference of an annular rotational embodiment would be approximately ten meters for such a wave. Ring-shaped Drehververkörperungen therefore can not be easily transported and attach easily 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.In order to be able to provide such large waves with a rotary value embodiment, a second form of rotary value embodiments of strip-shaped magnetic bodies is known in the prior art. Here, the magnetic body can be wound around the circumference of the shaft. The magnetic bodies can be made of an elastomer layer which is applied to a carrier tape, for example made of steel, and in which magnetizable materials having a broad hysteresis curve are introduced. In order to emulate the toroidal rotary die, the magnetic tape is wound around the circumference of the shaft, thereby producing an annular rotary die. The band-shaped magnetic body is significantly easier to transport and handle than a rigid annular Drehververstung. If the diameter of the shaft deviate from a predetermined nominal value, then a longer or a shorter belt-shaped magnetic body may be used and possibly also 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 den übrigen Bereichen des Magnetkörpers ändert. Zum anderen ist der Magnetkörper bei der Montage nur mit 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.However, such a belt-shaped magnetic body has a decisive disadvantage: To determine the rotational value of the shaft, the rotational value embodiment per circumference must be designed with a predetermined, even number of magnetic poles. In particular, with a plurality of magnetic poles pre-magnetized band-shaped magnetic body, which are laid in a plane perpendicular to the axis of rotation, are problematic for several reasons. On the one hand, the ends of the magnetic body represent inhomogeneities at which the magnetic field changes with respect to the remaining regions of the magnetic body. On the other hand, the magnetic body can be fastened during assembly only with great effort, without affecting the scanned in operation area of the magnetic body in affect. In the prior art it is therefore provided that the band-shaped magnetic body is magnetized only after connection to the shaft. In the magnetization of the magnetic body, for example, a plurality of alternatingly oriented magnetic poles regularly arranged along the longitudinal direction of the magnetic body are 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 large waves, as used for example in wind turbines, but is impractical.

Aus der Gebrauchsmusterschrift DE 203 11 754 U1 ist ein Tragring für einen magnetischen Drehgeber bekannt. Der Tragring umfasst mindestens ein durch einen Kleber mit dem Umfang des Ringes verbundenes, abwechselnd nord-süd-gepoltes Magnetband, und zeichnet sich dadurch aus, dass er mit mindestens einer zur Aufnahme des Magnetbandes dienenden mehrstufigen Nut versehen ist, deren unterste Stufe eine Sammelrinne für überschüssigen Kleber bildet und deren sich an die unterste Stufe anschließende Stufe einen Führungskanal für das Magnetband formt.From the utility model DE 203 11 754 U1 is known a support ring for a magnetic encoder. The support ring comprises at least one, connected by an adhesive to the circumference of the ring, alternately north-south -polpoltes magnetic tape, and is characterized in that it is provided with at least one serving for receiving the magnetic tape multi-stage groove whose lowest stage is a collecting channel for forms excess adhesive and their subsequent step adjoins the lowest stage a guide channel for the magnetic tape.

Die DE 10 2004 049 125 A1 offenbart ein Lüfterrad und einen Elektromotor, wobei am Umfang des Lüfterrades zumindest eine Spur abwechselnd magnetisierten Materials vorgesehen ist. Das abwechselnd magnetisierbare Material kann als Band aufgeklebt sein. Es können mindestens zwei Spuren am Umfang des Lüfterrades vorgesehen sein.The DE 10 2004 049 125 A1 discloses a fan and an electric motor, wherein at least one track of alternating magnetized material is provided on the circumference of the fan. The alternately magnetizable material can be glued as a band. At least two tracks may be provided on the circumference of the fan wheel.

Die DE 197 32 713 A1 betrifft eine Vorrichtung zur Positionsbestimmung eines einen Meßwertaufnehmer aufweisenden Meßkopfes bezogen auf einen relativ zum Meßkopf bewegbar vorgesehenen Meßwertgeber, wobei der Meßkopf mit einer zum elektronischen Auswerten eines Erfassungssignals des Meßwertaufnehmers und zum Erzeugen eines Positionssignals daraus mit einer Auswerteinheit verbindbar ist, wobei der Meßwertgeber als langgestrecktes, mittels eines magnetisierten Materials realisiertes Element realisiert ist, entlang der Erstreckungsrichtung des Elements dieses eine erste und mindestens eine dazu parallele zweite magnetisierte Spur aufweist, die magnetisierten Spuren jeweils eine in regelmäßigen Abständen entlang der Erstreckungsrichtung vorgesehene, periodische Magnetisierung entsprechend einer Polteilung aufweisen, wobei die Polteilung der ersten Spur eine gegenüber der Polteilung der zweiten Spur (26) verschiedene Länge aufweist, und die magnetisierten Spuren zum Zusammenwirken mit jeweils zugeordneten Magnetfeldsensoren des Meßwertaufnehmers vorgesehen sind, die entlang einer gemeinsamen Linie senkrecht zur Erstreckungsrichtung angeordnet sind.The DE 197 32 713 A1 relates to a device for determining the position of a measuring transducer having a measuring head relative to a relative to the measuring head movably provided transmitter, wherein the measuring head with one for the electronic evaluation of a detection signal of the transducer and for generating a position signal thereof is connected to an evaluation, wherein the transmitter is realized as elongated, realized by means of a magnetized material element, along the direction of extension of the element that a first and at least one parallel second magnetized Track, the magnetized tracks each having a periodically provided along the direction of extension, periodic magnetization according to a pole pitch, wherein the pole pitch of the first track one with respect to the pole pitch of the second track ( 26 ) has different lengths, and the magnetized tracks are provided for cooperation with respectively associated magnetic field sensors of the transducer, which are arranged along a common line perpendicular to the extension direction.

In der EP 0 723 136 A1 ist ein Gerät zur Bestimmung eines drehwinkelabhängigen Messwertes beschrieben. Bei dem Gerät wird als Träger der magnetischen Winkelinformationen ein Band oder ein Draht aus einem magnetischen Werkstoff hoher Koerzitivkraft schraubenlinienförmig auf die Mantelfläche eines trommelförmigen Rotors gewickelt.In the EP 0 723 136 A1 a device for determining a rotation angle-dependent measured value is described. In the apparatus, as a carrier of the magnetic angle information, a tape or a wire made of a high coercive force magnetic material is wound helically on the outer surface of a drum-shaped rotor.

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 an object of the invention to improve the known methods and devices so that even hollow cylindrical Drehwertverkörperungen with a large diameter and / or large axial width are possible.

Für das eingangs genannte Verfahren zur Herstellung der hohlzylindrischen Drehwertverkörperung wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass der Magnetkörper vormagnetisiert ist und der wenigstens eine Magnetkörper zu wenigstens einer Windung spiralförmig gewickelt und die Drehwertverkörperung aus wenigstens zwei Windungen ausgeformt wird, wobei 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 Position zueinander ausgerichtet werden und der Magnetkörper zur Ausrichtung der Magnetpole in Abhängigkeit der bestimmten Lage der Magnetpole zueinander unterschiedlich stark gedehnt werden.For the above-mentioned method for producing the hollow cylindrical Drehwertverkörperung the object is achieved in that the magnetic body is pre-magnetized and wound at least one magnetic body to at least one turn spirally and the Drehwertverkörperung is formed from at least two turns, the position of transverse to the longitudinal direction of Magnetic body adjacent magnetic poles of two adjacent turns to each other repeatedly and / or determined continuously and the magnetic poles can be aligned in a predetermined position to each other and the magnetic body to align the magnetic poles depending on the particular position of the magnetic poles are stretched to different degrees.

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 is structurally particularly simple and has the advantage that hollow cylindrical Drehwertverkörperungen can be mounted relatively inexpensively even on waves with large diameter, especially on already mounted shafts or hollow cylinders, smoothly.

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.Another advantage of the solution according to the invention, which also occurs with shafts and hollow cylinders with a small diameter, is that due to the at least two windings, this has a large width in the direction of the longitudinal axis of the rotary value embodiment. Thus, the rotary value embodiment can be used in applications in which the rotary value embodiment carries out axial movements in relation to the rotary encoders during operation.

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.Due to the winding structure, the ends of the at least one magnetic body come to lie outside the scanned area, so that they can be used for fastening the magnetic body during assembly without mechanical intervention at the ends affecting the subsequent measurement signal.

Oft werden die Magnetkörper beim Wickeln mit dem Mantel verklebt, so dass eine nachträgliche Ausrichtung der verklebten Abschnitte nicht möglich ist. Um dies auszugleichen, wird der Magnetkörpder zur Ausrichtung der Magnetpole gedehnt.Often the magnetic body are glued during winding with the jacket, so that a subsequent alignment of the bonded portions is not possible. To compensate for this, the magnetic body is stretched to align the magnetic poles.

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 solution according to the invention can be further improved by various, each advantageous, arbitrarily combinable embodiments. These refinements and the advantages associated with them 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.Thus, the at least one winding can be wound with the predetermined number of magnetic poles. The predetermined selection results from the desired resolution for the rotation value. The at least one turn may be the same for a rotary encoder of the toroidal rotary die, and may both have the predetermined number of magnetic poles and completely encompass the circumference of the shaft. In particular, with these properties, the measured signals generated by the rotary encoder can be 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.Adjacent turns can be wound adjacent to one another in an axial direction of the rotary value embodiment and thus form the hollow cylindrical or tubular rotary value embodiment. It is advantageous if adjacent magnetic poles of the adjacent turns in the longitudinal direction of the at least one wound magnetic body are aligned with each other in a predetermined position. The adjacent turns can be recognized by a rotary encoder in the axial direction as a Drehververungung, which is wider in the axial direction than a single turn. The positioning of the rotary encoder can thus take place in the axial direction with a low accuracy.

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. Equally oriented magnetic poles are preferably aligned with each other transversely to the longitudinal direction of the at least one magnetic body. Thus, poles of the same polarity come to lie next to each other, with the pole boundaries lying on one line. For a rotary encoder, the two adjoining turns of a single rotary value embodiment thus correspond, since the mutually aligned magnetic poles of the individual turns form a single, broader 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. Windings resting on the jacket can, for example, also be moved relative to the jacket in order to align the magnetic poles. Also, the magnetic body can be tightened or stretched by the pulling.

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.For orientation of the magnetic poles, in particular the position of the magnetic poles of a not yet completely wound winding and of the preceding winding can be determined during the manufacturing process.

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 be pulled in a tangential direction of the shell or in the longitudinal direction of the magnetic body so that the magnetic body is stretched more or less in its longitudinal direction, so that the magnetic poles of not yet completely wound turns aligned with the magnetic poles of the previous turn. As a result of this method, in the course of the production process of the hollow-cylindrical rotary-valued embodiment, the magnetic poles of at least two adjacent turns are aligned with one another. In particular, by the elongation of the magnetic body, the inner circumference of the winding can be adapted to the circumference of the shaft or its outer circumference 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 by manufacturing errors or due to the predetermined tolerances, is greater than a predetermined setpoint, a first end of the band-shaped magnetic body can be fixed or glued to the circumference of the shaft, for example via a positioning pin at a predetermined circumferential position. For example, when the shaft or hub is slowly rotated about its longitudinal axis and the magnet body is wound around the shaft substantially along the circumference of the shaft or hub with adjacent turns positioned adjacent one another, the length of the magnet body may be stretched to the circumference of the shaft be adjusted gradually.

Bei dem Wickelprozess bildet der wenigstens eine Magnetkörper eine spiralförmig gewickelte hohlzylindrische Drehwertverkörperung aus. 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.In the winding process, the at least one magnetic body forms a helically wound hollow-cylindrical rotary-valued embodiment. A fully wound winding corresponds to a magnetic body once guided through 360 ° at a constant distance around the central axis of the rotary value embodiment. The winding begins in the circumferential direction at a predetermined first position and ends in the longitudinal direction of the rotary embodiment by the pitch offset next to the first position. From the perspective of the rotary encoder, an even number of magnetic poles is detected in one revolution.

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.In this case, the pitch of the spiral-shaped rotational-value embodiment can essentially correspond to the width of the band-shaped magnetic body. Once the second turn is wound, the relative position of the magnetic poles of the first and second turns can be determined. If the diameter of the shaft is greater than a predetermined value, as here, the magnetic body can now be stretched in the longitudinal direction. As a result of the stretching, the magnetic poles can approach the predetermined relative position successively and, for example, can be aligned with one another in the course of the further winding process. Thus, at least two of the windings may be wound with magnetic poles positioned according to the specifications and with the predetermined number of magnetic poles per circumference.

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 Längsrichtung des Magnetkörpers gemessene Breite des Magnetkörpers klein im Vergleich zum Umfang der Welle ist.Contact lines adjoining adjacent turns of the spiral-shaped rotary embodiment do not extend exactly transversely to the longitudinal axis of the shaft or the rotary-valued embodiment, but inclined by a pitch angle. Consequently, the magnetic poles, which may for example be formed essentially as rectangular lateral surfaces, do not extend parallel, but at the angle of passage to the longitudinal axis. However, the pitch angle may be negligibly small, and thus not significantly affect measurements with ordinary rotary encoders, especially when a width of the magnetic body measured transversely to the longitudinal direction of the magnetic body is small compared to the circumference 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, the magnetic body is dimensioned such that the amount occupied by the predetermined number of magnetic poles in one turn before mounting on the shaft or hub is slightly smaller than the length of one turn of the rotary value embodiment. In the rotary value embodiment of the magnetic body is thus stretched elastically in this embodiment.

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 may be limited and thus an adaptation of a shorter magnetic body to a larger shaft may not be possible.

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.Alternatively, the magnetic body with a nominal length corresponding to the desired length can therefore be wound on a shaft that is too thin, so that the turns are inclined to the longitudinal axis of the rotational-value embodiment more strongly than in the transition angle. Thus, the magnet body with the desired length can 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.If the magnet body is wound on the cylindrical shaft or in the hollow-cylindrical hub of which at least one rotational value is to be monitored, the magnet body can be supported on the outer casing of the shaft or inner casing of the hub. The hollow-cylindrical rotary value embodiment therefore does not need to be self-supporting.

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.A second end of the magnetic body, which delimits a last turn of the rotational value embodiment in the circumferential direction, can be fixed via a fastening device with respect to the rest of the rotary value embodiment. This fastening device can have a variable length and, for example, comprise a further positioning pin, which can be connected to the second end, for example, via a non-stretchable retaining strap of variable length. The fixation of the position of the second end of the magnetic body may also be advantageous if the magnetic body is bonded to the circumference of the shaft. In particular, when the magnetic body is stretched elastically in the longitudinal direction, so restoring forces on the tether and the other as well as the first positioning can be added without the bond is affected by these restoring forces. If a rotation value of the shaft or hub equipped with the hollow-cylindrical and multiple turns rotary value embodiment is determined, the rotary value pick-up passes at least two turns of the rotary value embodiment due to the relative movement between the rotary value pickup and the shaft or hub. If the rotary encoder is positioned immovably with respect to the longitudinal direction of the shaft at a predetermined distance from the rotary value embodiment, at least one contact line of two adjacent turns can be crossed by the rotary encoder, since these are spirally wound.

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.In order to determine during assembly the position of adjacent magnetic poles of two adjacent turns to each other, at least two of the windings along the longitudinal direction of the wound magnetic body at a predetermined and substantially constant distance past at least two measuring positions and the orientation of the passing magnetic poles of the two windings spatially separated and time resolved in the measurement positions are determined and determines the time interval of the change in the orientation of the magnetic poles and compared with a target value.

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 orientation of the magnetic poles of two adjacent turns can be determined by comparing the magnetic field at a measuring position on the one turn with the magnetic field at a measuring position on the other turn, and then aligning the magnetic body so that the deviations of the magnetic fields to the two measurement positions are within a predetermined setpoint. In a further embodiment, if the measuring positions are aligned transversely to the longitudinal direction of the wound magnetic body, the nominal value can be close to zero.

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 aufgrund ihrer geringeren Länge eine geringere Reibung aufweisen, sinkt die zum Ausrichten der benachbarten Windungen gegebenenfalls benötigte Kraft.If a plurality of magnetic bodies are used, they can be wound side by side in the form of a multi-start thread in the direction of the longitudinal axis of the rotary value embodiment. In this embodiment, larger deviations of the shaft or hub from the nominal size can be compensated. In this embodiment, therefore, adjacent turns are formed by different magnetic bodies. By means of a plurality of magnetic bodies, rotary value embodiments can be produced with a higher total number of turns than with a single magnet body of the same length. Since the individual magnetic bodies have a lower friction due to their shorter length, the force possibly required for aligning the adjacent turns decreases.

Diese Ausgestaltung kann so weiterentwickelt sein, dass die Anfänge der Magnetkörper gleichwinklig um den Umfang verteilt sind.This embodiment can be developed so that the beginnings of the magnetic body are distributed equiangularly 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 following, the invention will be explained by way of example with reference to embodiments with reference to the drawings. The different features of the embodiments can be combined independently of each other, as has already been explained in the individual advantageous embodiments.

Es zeigen:Show it:

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

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

3 eine schematische Darstellung eines weiteren Ausführungsbeispiels; 3 a schematic representation of another embodiment;

4 eine schematische Darstellung eines weiteren Ausführungsbeispiels; 4 a schematic representation of another embodiment;

5 eine schematische Darstellung einer Prüfvorrichtung. 5 a schematic representation of a tester.

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 of 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 auaußerhalb 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 direction perpendicular to the longitudinal axis S extending 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 Ausführungsbeispiel einer 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 an embodiment of a test device 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 gewickelten 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 configured to be 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 the magnetic body wound on a shaft as described above, the magnetic body may be wound on the inner surface of a hollow cylindrical body such as a hub, without changing anything in the principles of the invention. Furthermore, adjacent turns may also be formed by different magnetic bodies.

Claims

Method for producing a hollow-cylindrical rotary value embodiment ( 8th ) for rotary encoders by means of at least one band-shaped premagnetized 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 spirally, 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 and 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 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 same-oriented magnetic poles ( 5 . 6 ) transverse to the longitudinal direction (L) of the magnetic body ( 1 ) are aligned with each other.

Method according to one of claims 1 to 4, 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 1 to 5, 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 1 to 6, characterized in that the orientation of the magnetic poles of two adjacent turns is determined by comparing the magnetic field at a measuring position on the one turn with the magnetic field at a measuring position on the other turn, and then the Magnet body is aligned so that the deviations of the magnetic fields at the two measuring positions are within a predetermined setpoint.

A method according to claim 7, 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 8, characterized in that a last turn ( 9 . 9 ' ) limiting second end of the magnetic body ( 1 ) via a fastening device with respect to the remaining rotary value embodiment ( 8th ) is fixed.