DE102009000227B4 - Winkelmesseinrichtung und Messanordnung mit einer Winkelmesseinrichtung - Google Patents

Winkelmesseinrichtung und Messanordnung mit einer Winkelmesseinrichtung Download PDF

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Abstract

Winkelmesseinrichtung, die von einem arretierten Zustand (I) in einen Betriebszustand (II) überführbar ist, wobei die Winkelmesseinrichtung zwei Baueinheiten (1, 2) umfasst, wobei die erste Baueinheit (1) drehfest an einem ersten Maschinenteil (10) und die zweite Baueinheit (2) drehfest an einem zweiten Maschinenteil (20, 20') festlegbar sind und im Betriebszustand (II) die erste Baueinheit (1) relativ zur zweiten Baueinheit (2) um eine Achse (A) drehbar ist, und weiterhin- die erste Baueinheit (1) eine Teilung (1.1) aufweist,- die zweite Baueinheit (2)• einen Abtastkopf (2.1) zur Abtastung der Teilung (1.11) und• ein Arretierelement (2.2) aufweist zur Festlegung der ersten Baueinheit (1) an der zweiten Baueinheit (2), so dass im arretierten Zustand (I) die Teilung (1.1) in radialem Abstand (Y) zum Abtastkopf (2.1) arretiert ist, und weiterhindie Winkelmesseinrichtung so konfiguriert ist, dass zur Überführungvom arretierten Zustand (I) in den Betriebszustand (II) die zweite Baueinheit (2) in Axialrichtung um einen Weg mit einer Länge (Δz) relativ zur ersten Baueinheit (1) verschiebbar ist und die zweite Baueinheit (2). eine erste Oberfläche (2.31) mit einem zur Achse (A) ersten Abstandsmaß (r) und• eine zweite Oberfläche (2.32) mit einem zur Achse (A) zweiten Abstandsmaß (R) aufweist, wobeider Unterschied zwischen dem ersten und dem zweiten Abstandsmaß(r, R) einer Größe (y) entspricht, die kleiner oder gleich dem Abstand (Y) ist, unddie beiden Oberflächen (2.31, 2.32) in einem axialen Abstand (z) vonhöchstens der Länge (Δz) des Wegs angeordnet sind.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Winkelmesseinrichtung gemäß dem Anspruch 1 und eine Messanordnung mit einer Winkelmesseinrichtung gemäß dem Anspruch 8.
  • Winkelmesseinrichtungen dienen zur Messung von Drehbewegungen und Winkelstellungen eines drehbar gelagerten Körpers, insbesondere einer Welle. Die Winkelstellung wird dabei inkremental oder absolut erfasst. Zum Beispiel werden derartige Winkelmesseinrichtungen oder Messanordnungen häufig in Verbindung mit Rundtischen in Bearbeitungszentren verwendet zur exakten Bestimmung der Winkelstellung des Rundtisches.
  • Häufig werden derartige Winkelmesseinrichtungen ohne eigene Lagerung in so genannter modularer Bauweise ausgeliefert. Gerade bei solchen Winkelmesseinrichtungen ist es wichtig, dass ein sicherer Transport der Winkelmesseinrichtung gewährleistet werden kann und zudem eine einfache und präzise Anbaubarkeit an betreffende Maschinenteile möglich ist.
  • Aus der Offenlegungsschrift DE 198 16 827 A1 ist eine Winkelmesseinrichtung bekannt, bei der der axiale Abstand zwischen einer Teilung und einem Abtastkopf werksseitig beim Hersteller der Winkelmesseinrichtung justiert und arretiert wird.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine Winkelmesseinrichtung bzw. eine Messanordnung der eingangs genannten Art zu schaffen, die einfach, präzise und zuverlässig, insbesondere ohne ein Beschädigungsrisiko, montierbar ist.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Schaffung einer Winkelmesseinrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 bzw. durch eine Messanordnung gemäß dem Anspruch 8 gelöst.
  • Demnach ist die erfindungsgemäße Winkelmesseinrichtung von einem arretierten Zustand in einen Betriebszustand überführbar und umfasst zwei Baueinheiten. Die erste Baueinheit ist drehfest an einem ersten Maschinenteil und die zweite Baueinheit ist drehfest an einem zweiten Maschinenteil festlegbar. Im Betriebszustand ist die erste Baueinheit relativ zur zweiten Baueinheit um eine Achse drehbar. Die erste Baueinheit weist eine insbesondere umlaufende Teilung auf. Die zweite Baueinheit weist ihrerseits einen Abtastkopf zur Abtastung der Teilung und ein Arretierelement auf, welches zur Festlegung der ersten Baueinheit an der zweiten Baueinheit dient, so dass im arretierten Zustand die Teilung in radialem Abstand zum Abtastkopf arretiert, also festgelegt, ist. Weiterhin ist die Winkelmesseinrichtung so konfiguriert, dass zur Überführung vom arretierten Zustand in den Betriebszustand die zweite Baueinheit in Axialrichtung um einen Weg mit einer Länge Δz relativ zur ersten Baueinheit verschiebbar ist. Die zweite Baueinheit weist eine erste Oberfläche mit einem zur Achse ersten Abstandsmaß und eine zweite Oberfläche mit einem zur Achse zweiten Abstandsmaß auf. Der Unterschied bzw. die Differenz zwischen dem ersten und dem zweiten Abstandsmaß entspricht einer Größe y, die kleiner oder gleich dem Abstand zwischen der Teilung und dem Abtastkopf ist. Zudem sind die beiden Oberflächen in einem axialen Abstand von höchstens der Länge Δz des Wegs angeordnet.
  • Insbesondere gilt obige Betrachtung für den Fall, dass der radiale Abstand zwischen der Teilung und dem Abtastkopf in der gleichen geometrischen Ebene liegt wie die Strecken der Abstandsmaße. Insbesondere können der radiale Abstand und die Strecken der Abstandsmaße in ein und derselben Ebene liegen in der auch die Achse zu liegen kommt.
  • Das erste und das zweite Abstandsmaß sind also unterschiedlich groß. Bei der Ermittlung des Unterschiedes zwischen dem ersten und dem zweiten Abstandsmaß ist im Übrigen der Betrag dieser Differenzbildung zu betrachten, wie auch für den radialen Abstand zwischen der Teilung und dem Abtastkopf keine Werte mit negativem Vorzeichen in Betracht kommen.
  • Die Winkelmesseinrichtung ist also so konfiguriert, dass zur Überführung vom arretierten Zustand in den Betriebszustand die zweite Baueinheit in Axialrichtung um einen Weg mit einer Länge Δz relativ zur ersten Baueinheit verschiebbar ist, das heißt, dass im Zuge dieser Überführung die zweite Baueinheit und / oder die erste Baueinheit axial bewegt wird.
  • Die Erfindung hat insbesondere den Vorteil, dass eine Kollision zwischen der Teilung bzw. der ersten Baueinheit und dem Abtastkopf verhindert werden kann, wenn die Arretierung im Zuge der Montage der Winkelmesseinrichtung gelöst werden muss.
  • Mit Vorteil ist die Winkelmesseinrichtung so konfiguriert, dass die erste Baueinheit im arretierten Zustand an der zweiten Baueinheit reibschlüssig festgelegt ist.
  • In weiterer Ausgestaltung der Erfindung weist die erste Baueinheit eine Anschlagfläche auf, die mit dem ersten Maschinenteil in Wirkverbindung, zum Beispiel zur Erreichung einer formschlüssigen Zentrierung, bringbar ist.
  • Die Teilung kann etwa für eine induktive, kapazitive, magnetische oder optische Abtastung ausgestaltet sein. Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Teilung als periodisch magnetisierte Bereiche ausgestaltet ist. Zudem kann es vorteilhaft sein, wenn die erste Baueinheit aus einem metallischen Werkstoff hergestellt ist. Insbesondere hat diese Materialauswahl, z. B. gegenüber Glaswerkstoffen den Vorteil, dass eine Klemmung weniger Risiken bezüglich einer Beschädigung der ersten Baueinheit mit sich bringt. Im Übrigen kann die erste Baueinheit ringförmig ausgestaltet sein.
  • Insbesondere kann die Teilung auf einer Mantelfläche der ersten Baueinheit angeordnet sein.
  • Mit Vorteil ist das Arretierelement unter Zugänglichkeit aus axialer Richtung bedienbar.
  • Es kann vorteilhaft sein, wenn die zweite Baueinheit ein Zentriermittel z.B. in Form eines einstückigen Grundkörpers zur Festlegung der zweiten Baueinheit am zweiten Maschinenteil umfasst, und das Zentriermittel sowohl die erste Oberfläche als auch die zweite Oberfläche aufweist.
  • Als erste und zweite Oberflächen kommen insbesondere umlaufende Flächen in Betracht, welche mit Vorteil auf einer Kreislinie zu liegen kommen. Dies ist insbesondere nützlich, wenn während der Montage der Winkelmesseinrichtung oder der Messanordnung bei gelöster Arretierung eine Drehung der zweiten Baueinheit der Winkelmesseinrichtung relativ zum zweiten Maschinenteil notwendig ist. Die erste und / oder die zweite Oberflächen können auch Flächen sein, welche nicht zusammenhängend über den Umfang verteilt sind. Insbesondere können die Oberflächen beispielsweise auf Passstiften angeordnet sein.
  • Die Winkelmesseinrichtung kann, insbesondere im Hinblick einer Kompensation von Exzentrizitätsfehlern, mehrere Abtastköpfe aufweisen, durch welche die Teilung abtastbar ist.
  • Gemäß einem weiteren Aspekt umfasst die Erfindung auch eine Messanordnung. Diese weist ein erstes und ein zweites Maschinenteil sowie eine Winkelmesseinrichtung, die von einem arretierten Zustand in einen Betriebszustand überführbar ist, auf. Die Winkelmesseinrichtung umfasst zwei Baueinheiten, wobei die erste Baueinheit drehfest am ersten Maschinenteil und die zweite Baueinheit drehfest am zweiten Maschinenteil festlegbar sind. Im Betriebszustand ist die erste Baueinheit relativ zur zweiten Baueinheit um eine Achse drehbar. Die erste Baueinheit weist eine Teilung sowie eine Anschlagfläche auf. Zudem weist die zweite Baueinheit einen Abtastkopf zur Abtastung der Teilung und ein Arretierelement auf zur Festlegung der ersten Baueinheit an der zweiten Baueinheit, so dass im arretierten Zustand die Teilung in radialem Abstand zum Abtastkopf arretiert ist. Weiterhin sind die Winkelmesseinrichtung und die Maschinenteile so konfiguriert, dass im arretierten Zustand die Anschlagfläche mit dem ersten Maschinenteil in Wirkverbindung bringbar ist und in dieser Stellung ein radialer Spalt der Größe y zwischen dem zweiten Maschinenteil und der zweiten Baueinheit vorliegt, wobei die Größe y des Spalts, bzw. dessen Breite, kleiner ist als der besagte Abstand.
  • Mit Vorteil ist die Winkelmesseinrichtung der Messanordnung so konfiguriert, dass zur Überführung vom arretierten Zustand in den Betriebszustand die zweite Baueinheit in Axialrichtung um einen Weg mit einer Länge Δz relativ zur ersten Baueinheit verschiebbar ist. Außerdem weist dann die zweite Baueinheit eine erste Oberfläche mit einem zur Achse ersten Abstandsmaß und eine zweite Oberfläche mit einem zur Achse zweiten Abstandsmaß auf oder das zweite Maschinenteil weist eine erste Oberfläche mit einem zur Achse ersten Abstandsmaß und eine zweite Oberfläche mit einem zur Achse zweiten Abstandsmaß auf. Für beide Alternativen entspricht der Unterschied zwischen dem ersten und dem zweiten Abstandsmaß einer Größe y, y'. Zudem sind die beiden Oberflächen in einem axialen Abstand von höchstens der Länge Δz des Wegs angeordnet.
  • In Weiterbildung der Erfindung bezüglich der Messanordnung umfasst die zweite Baueinheit und / oder das zweite Maschinenteil ein Zentriermittel zur Festlegung der zweiten Baueinheit am zweiten Maschinenteil. Das Zentriermittel weist sowohl die erste Oberfläche als auch die zweite Oberfläche auf. Als Zentriermittel kommen beispielsweise auf Seiten der Winkelmesseinrichtung ein entsprechender Grundkörper oder auf Seiten des Maschinenteils ein entsprechender Flansch in Betracht.
  • Im Übrigen kann die Messanordnung Winkelmesseinrichtungen entsprechend der oben angeführten Weiterbildungen der Winkelmesseinrichtung umfassen.
  • Zusätzliche vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind den abhängigen Ansprüchen zu entnehmen.
  • Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung werden bei der nachfolgenden Beschreibung zweier Ausführungsbeispiele anhand der Figuren deutlich werden.
  • Es zeigen:
    • 1a eine Teilschnitt-Ansicht einer Messanordnung mit einem Winkelmessgerät umfassend eine erste Baueinheit in einem arretierten Zustand,
    • 1b eine Detail-Ansicht der Messanordnung im arretierten Zustand,
    • 2a eine Teilschnitt-Ansicht der Messanordnung mit dem Winkelmessgerät bei der die erste Baueinheit in einem Betriebszustand ist,
    • 2b eine Detail-Ansicht der Messanordnung im Betriebszustand,
    • 3 eine Detail-Ansicht eines Zentriermittels der Winkelmessgeräts,
    • 4 eine Detail-Ansicht eines Zentriermittels der Messanordnung gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel.
  • In der 1a ist eine Teilschnitt-Ansicht einer Messanordnung gezeigt, welche eine in erster Näherung ringförmige Winkelmesseinrichtung und zwei Maschinenteile umfasst. Die Maschinenteile sind im vorgestellten Ausführungsbeispiel als eine drehbare Welle 10 und ein gegenüber der Welle 10 ortsfestes Maschinengehäuse 20 mit einem Flansch 20.3 ausgestaltet. Die Winkelmesseinrichtung ist in der 1a in einem arretierten Zustand I gezeigt.
  • Die Winkelmesseinrichtung besteht aus einer ersten Baueinheit, hier eine ringförmige Trommel 1, und einer zweiten Baueinheit, im gezeigten Beispiel eine Statoreinheit 2. Die Trommel 1 ist um eine Achse A in einem Betriebszustand II (gemäß der 2a) drehbar relativ zur Statoreinheit 2 angeordnet. Im vorgestellten Ausführungsbeispiel besteht die Trommel 1 im Übrigen aus einer Stahllegierung. Die Winkelmesseinrichtung weist keine eigene Lagerung auf und kann daher als eine lagerlose Winkelmesseinrichtung oder als Winkelmesseinrichtung in modularer Bauweise bezeichnet werden.
  • Am Außenumfang - also entlang einer umlaufenden Mantelfläche - der Trommel 1 ist eine Winkelskalierung bzw. eine Teilung 1.1 angeordnet, wobei diese hier periodisch magnetisierte Bereiche aufweist. Dabei wird die Periodizität durch über den Umfang abwechselnde Nord-Süd-Pole im Abstand von beispielsweise 200 µm erreicht. Im vorgestellten Ausführungsbeispiel ist die Teilung 1.1 auf einem separaten Metallring aufgebracht, der am Außenumfang der Trommel 1 angeordnet ist.
  • Die Trommel 1 umfasst gemäß den 1a und 2a überdies eine zentrale Bohrung 1.2 an deren Innenumfang ein Zentrierbund mit einer hochgenau bearbeiteten Zentrierfläche 1.21 angeordnet ist. Die Bohrung 1.2 dient zur Aufnahme der Welle 10, deren Winkelstellung gemessen werden soll. In die Trommel 1 sind zudem Befestigungsbohrungen 1.3 eingearbeitet.
  • Die Statoreinheit 2 umfasst eine Kappe 2.4, welche mit einem Grundkörper 2.3, der gleichzeitig als Zentriermittel dient, verbunden ist. In der Kappe 2.4 befinden sich Bohrungen 2.41, die gestuft ausgestaltet sind, so dass diese jeweils über einen größeren Durchmesser und einen kleineren Durchmesser verfügen. Die jeweiligen Bereiche der Bohrungen 2.41 mit den größeren Durchmessem sind mit Innengewinden versehen zur Aufnahme von Arretierelementen 2.2. Die Arretierelemente 2.2 sind hier als Innensechskant-Madenschrauben ausgestaltet. Dabei ist jeweils der Bereich der Bohrung 2.41 mit dem kleineren Durchmesser so bemessen, dass ein Innensechskantschlüssel zur Betätigung des Arretierelements 2.2 durch die Bohrung 2.41 hindurch (in den 1a, 2a von oben kommend) geführt werden kann. Durch diese Konstruktion sind die Arretierelemente 2.2 unter Zugänglichkeit aus axialer Richtung bedienbar, was insbesondere bei beengten Einbausituationen vorteilhaft ist. Weiterhin wird durch die spezielle Ausgestaltung der Bohrungen 2.41 mit unterschiedlichen Durchmessern eine Verliersicherung hergestellt, so dass kein Arretierelement 2.2 aus den Bohrungen 2.41 entweichen kann. Die Arretierelemente 2.2 sind auf diese Weise in Axialrichtung gesichert, sowohl zum Inneren der Winkelmesseinrichtung hin als auch bezüglich der äußeren Umgebung. Im vorgestellten Ausführungsbeispiel sind im Übrigen jeweils sechs Bohrungen 2.41 mit sechs Arretierelementen 2.2 über den Umfang verteilt an der Kappe 2.4 angeordnet.
  • Die im Ausführungsbeispiel vorgestellte Winkelmesseinrichtung arbeitet nach einem magnetischen Prinzip. Am Grundkörper 2.3 ist demnach ein Abtastkopf 2.1 festgelegt, durch welchen die magnetische Teilung 1.1, z. B. durch magneto-resistive Sensoren, abtastbar ist.
  • Der rotationssymmetrische Grundkörper 2.3 der zweiten Baueinheit 2 weist gemäß der 3 an einem Absatz eine umlaufende erste Oberfläche 2.31 und eine umlaufende zweite Oberfläche 2.32, sowie eine axiale Anschlagfläche 2.33 auf. Die beiden Oberflächen 2.31, 2.32 sind hier konkav und koaxial verlaufend und in einem axialen Abstand z zueinander angeordnet. Die erste Oberfläche 2.31 kommt an einem radial nach innen ragenden Absatz zu liegen. Somit ist ein erstes Abstandsmaß r von der ersten Oberfläche 2.31 zur Achse A kleiner als ein zweites Abstandsmaß R von der zweiten Oberfläche 2.32 zur Achse A (r ≠ R, insbesondere r < R). Der Unterschied zwischen dem ersten und dem zweiten Abstandsmaß r, R entspricht einer Größe y (y = |R - r|).
  • Die Winkelmesseinrichtung wird werksseitig vormontiert. Zu diesem Zweck wird ein präzise hergestelltes Werkzeug beim Hersteller der Winkelmesseinrichtung verwendet, auf welches die Trommel 1 und der Grundkörper 2.3 montiert werden. In dieser Phase sind die Arretierelemente 2.2 in der Kappe 2.4 so angeordnet, dass diese die Trommel 1 nicht berühren. Das werksseitige Werkzeug verfügt über Zentrieranschläge, die mit der umlaufenden Zentrierfläche 1.21 der Trommel 1 und gleichzeitig mit der umlaufenden ersten Oberfläche 2.31 des Grundkörpers 2.3 in Kontakt gebracht werden, so dass die Trommel 1 und der Grundkörper 2.3 in exakter relativer radialer Position zueinander gebracht sind. In dieser justierten Stellung werden die Trommel 1 und der Grundkörper 2.3 am Werkzeug unverschieblich befestigt. Zudem wird in dieser Phase der Abtastkopf 2.1 in genauem radialem Abstand Y und mit genauer tangentialer Orientierung am Grundkörper 2.3 montiert. Wie bereits erwähnt, kann die Winkelmesseinrichtung auch mehrere Abtastköpfe 2.1 aufweisen.
  • Danach werden die Arretierelemente 2.2, hier die Madenschrauben, durch entsprechendes Drehen in Richtung der Trommel 1 bewegt. Nachdem die Arretierelemente 2.2 die Trommel 1 berührt haben, wird bei weiterer Bewegung der Arretierelemente 2.2 die Statoreinheit 2 in Richtung der ortsfesten Trommel 1 verschoben, so dass letztlich der Grundkörper 2.3 die Trommel 1 berührt. Die Arretierelemente 2.2 werden so weit bewegt, bis sich eine vorgegebene Klemmkraft zwischen der Trommel 1 und dem Grundkörper 2.3 einstellt. Die Winkelmesseinrichtung ist nun in einen arretierten Zustand I übergeführt worden, wobei nun die Teilung 1.1 der Trommel 1 in radialem Abstand Y zum Abtastkopf 2.1 arretiert ist. Der Abstand Y ist größer als die Größe y bzw. als der betragsmäßige Unterschied zwischen dem ersten und dem zweiten Abstandsmaß r, R (Y > |R - r|= y).
  • Nachfolgend wird die Befestigung der Trommel 1 am Werkzeug gelöst und die vorjustierte Winkelmesseinrichtung kann nun im arretierten Zustand I zum Versand bereitgestellt werden. Die Klemmkraft ist so groß, dass die Trommel 1 und der Grundkörper 2.3 im arretierten Zustand I nicht mehr relativ zueinander verschoben werden können, so dass sichergestellt ist, dass - bedingt durch den Abstand Y - die Teilung 1.1 den Abtastkopf 2.1 während des Transportes nicht berühren kann und daher die Teilung 1.1 und / oder der Abtastkopf 2.1 nicht infolge einer gegenseitigen Kollision beschädigt werden können.
  • In der 1a ist die Messanordnung in einer Montagephase gezeigt, in der die vorjustierte Winkelmesseinrichtung im arretierten Zustand I vorliegt und gerade an der Welle 10 und am Maschinengehäuse 20, insbesondere an dessen Flansch 20.3, angesetzt wird. Im Zuge der weiteren Montage der Winkelmesseinrichtung an der Welle 10 und dem Maschinengehäuse 20 kann nun zunächst die Trommel 1 mit Hilfe von Schrauben 1.4 (2a) und den Befestigungsbohrungen 1.3 an Gewindebohrungen 10.1 der Welle 10 drehfest festgelegt werden. Durch die Zentrierfläche 1.21 und einem entsprechenden Bund an der Welle 10 ist eine passgenaue Zentrierung der Trommel 1 an der Welle 10 gegeben. Wenn die Trommel 1 an der Welle 10 auf diese Weise festgelegt ist, liegt entsprechend der 1b die zweite Oberfläche 2.32 des Grundkörpers 2.3 einem Absatz des Flansches 20.3 radial mit einem Spalt gegenüber, welcher eine Breite aufweist, die der Größe y entspricht.
  • In dieser Stellung können nun die Arretierelemente 2.2 gelockert und in die Kappe 2.4 axial hinein bewegt werden. Sofern die Welle 10 vertikal orientiert ist, wird sich dann die gesamte Statoreinheit 2 durch die Schwerkraft in Richtung des Flansches 20.3 nach unten bewegen, wobei dann die erste Oberfläche 2.31 den Flansch 20.3 berührt und so eine überaus exakte relative radiale Positionierung der Statoreinheit 2 relativ zur Trommel 1 beim Lösen des Arretierungsmittels erreicht wird. Auf diese Weise kann, bedingt durch die Konstruktion der Winkelmesseinrichtung, wirksam verhindert werden, dass sich die Teilung 1.1 und der Abtastkopf 2.1 während der Montage berühren, auch wenn die Arretierelemente 2.2gelockert sind und die Winkelmesseinrichtung prinzipiell schon in den Betriebszustand überführt wurde, bevor die Statoreinheit 2 noch nicht endgültig am Maschinengehäuse 20 fixiert ist.
  • Nachdem die Statoreinheit 2 um einen Weg mit der Länge Δz bewegt worden ist, berührt gemäß den 2a und 2b die axiale Anschlagfläche 2.33 das Maschinengehäuse 20. Entsprechend ist so eine exakte axiale Positionierung zwischen der Teilung 1.1 bzw. Trommel 1 und dem Abtastkopf 2.1 erreichbar. In dieser Stellung kann zum Abschluss der Montage nun die Statoreinheit 2 am Maschinengehäuse 20 dauerhaft und drehfest festgelegt werden.
  • Falls die Welle 10 bzw. die Achse A nicht vertikal orientiert ist, kann die Statoreinheit 2, zum Beispiel durch Drehen entsprechender Befestigungsschrauben an der Statoreinheit 2, relativ zum Maschinengehäuse 20 und damit auch relativ zur Trommel 1 axial bewegt werden.
  • Im Übrigen kann alternativ zunächst der Grundkörper 2.3 der vorjustierten Winkelmesseinrichtung im arretierten Zustand am Flansch 20.3 befestigt werden und dann die Trommel 1 an den Gewindebohrungen 10.1 der Welle 10 drehfest festgelegt werden.
  • Gemäß einer alternativen Ausgestaltung der Messanordnung nach einem zweiten Ausführungsbeispiel (4) weist diese unter anderem ein gegenüber dem ersten Ausführungsbeispiel modifiziertes Maschinengehäuse 20' bzw. einen modifizierten Flansch 20.3' auf. Dieser Flansch 20.3' hat eine konvexe umlaufende erste Oberfläche 20.31 und eine konvexe umlaufende zweite Oberfläche 20.32. Die beiden Oberflächen 20.31, 20.32 sind in einem axialen Abstand z' zueinander angeordnet Der Grundkörper 2.3' der Statoreinheit 2' kann hier ohne abgesetzte Zentrierfläche ausgestaltet sein. Im Unterscheid zum ersten Ausführungsbeispiel ist nunmehr das erste Abstandsmaß r' von der ersten Oberfläche 20.31 zur Achse A größer als das zweite Abstandsmaß R' von der zweiten Oberfläche 20.32 zur Achse A (r' ≠ R', insbesondere r' > R'). Der betragsmäßige Unterschied zwischen dem ersten und dem zweiten Abstandsmaß r', R' entspricht einer Größe y' (y' = | R'- r'|). Als Zentriermittel kann hier, analog zum Grundkörper 2.3 im ersten Ausführungsbeispiel, der Flansch 20.3' des Maschinengehäuses 20' definiert werden, der die beiden Oberflächen 20.31, 20.32 aufweist. Ansonsten ist die Messanordnung dieses zweiten Ausführungsbeispiels im Grundsatz gleichartig wie diejenige des ersten Ausführungsbeispiels aufgebaut.
  • Beide Ausführungsbeispiele weisen das gemeinsame Prinzip auf, wonach in der Montagephase, in welcher die Arretierung gelöst werden muss, bereits eine Vorzentrierung durch die zweite Oberfläche 2.32, 20.32 erreicht wird, so dass ein anschließendes Lösen des Arrtetierelements problemlos möglich ist, insbesondere ein Kollision zwischen dem Abtastkopf 2.1 und der Teilung 1.1 der Trommel 1 ausgeschlossen ist.

Claims (15)

  1. Winkelmesseinrichtung, die von einem arretierten Zustand (I) in einen Betriebszustand (II) überführbar ist, wobei die Winkelmesseinrichtung zwei Baueinheiten (1, 2) umfasst, wobei die erste Baueinheit (1) drehfest an einem ersten Maschinenteil (10) und die zweite Baueinheit (2) drehfest an einem zweiten Maschinenteil (20, 20') festlegbar sind und im Betriebszustand (II) die erste Baueinheit (1) relativ zur zweiten Baueinheit (2) um eine Achse (A) drehbar ist, und weiterhin - die erste Baueinheit (1) eine Teilung (1.1) aufweist, - die zweite Baueinheit (2) • einen Abtastkopf (2.1) zur Abtastung der Teilung (1.11) und • ein Arretierelement (2.2) aufweist zur Festlegung der ersten Baueinheit (1) an der zweiten Baueinheit (2), so dass im arretierten Zustand (I) die Teilung (1.1) in radialem Abstand (Y) zum Abtastkopf (2.1) arretiert ist, und weiterhin die Winkelmesseinrichtung so konfiguriert ist, dass zur Überführung vom arretierten Zustand (I) in den Betriebszustand (II) die zweite Baueinheit (2) in Axialrichtung um einen Weg mit einer Länge (Δz) relativ zur ersten Baueinheit (1) verschiebbar ist und die zweite Baueinheit (2) . eine erste Oberfläche (2.31) mit einem zur Achse (A) ersten Abstandsmaß (r) und • eine zweite Oberfläche (2.32) mit einem zur Achse (A) zweiten Abstandsmaß (R) aufweist, wobei der Unterschied zwischen dem ersten und dem zweiten Abstandsmaß (r, R) einer Größe (y) entspricht, die kleiner oder gleich dem Abstand (Y) ist, und die beiden Oberflächen (2.31, 2.32) in einem axialen Abstand (z) von höchstens der Länge (Δz) des Wegs angeordnet sind.
  2. Winkelmesseinrichtung gemäß dem Anspruch 1, wobei die Winkelmesseinrichtung so konfiguriert ist, dass die erste Baueinheit (1) im arretierten Zustand (I) an der zweiten Baueinheit (2) reibschlüssig festgelegt ist.
  3. Winkelmesseinrichtung gemäß dem Anspruch 1 oder 2, wobei die erste Baueinheit (1) eine Anschlagfläche (1.21) aufweist, die mit dem ersten Maschinenteil (10) in Wirkverbindung bringbar ist.
  4. Winkelmesseinrichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Teilung (1.1) als periodisch magnetisierte Bereiche ausgestaltet ist.
  5. Winkelmesseinrichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Teilung (1.1) auf einer Mantelfläche der ersten Baueinheit (1) angeordnet ist.
  6. Winkelmesseinrichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Winkelmesseinrichtung so konfiguriert ist, dass das Arretierelement (2.2) unter Zugänglichkeit aus axialer Richtung bedienbar ist.
  7. Winkelmesseinrichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die zweite Baueinheit (2) ein Zentriermittel (2.3) zur Festlegung der zweiten Baueinheit (2) am zweiten Maschinenteil (20) umfasst, und das Zentriermittel (2.3) sowohl die erste Oberfläche (2.31) als auch die zweite Oberfläche (2.32) aufweist.
  8. Messanordnung umfassend ein erstes und ein zweites Maschinenteil (10, 20, 20') sowie eine Winkelmesseinrichtung, die von einem arretierten Zustand (I) in einen Betriebszustand (II) überführbar ist, wobei die Winkelmesseinrichtung zwei Baueinheiten (1, 2, 2') umfasst, wobei die erste Baueinheit (1) drehfest am ersten Maschinenteil (10) und die zweite Baueinheit (2, 2') drehfest am zweiten Maschinenteil (20, 20') festlegbar sind und im Betriebszustand (II) die erste Baueinheit (1) relativ zur zweiten Baueinheit (2, 2') um eine Achse (A) drehbar ist, und weiterhin - die erste Baueinheit (1) • eine Teilung (1.1) sowie ■ eine Anschlagfläche (1.21) aufweist, und zudem - die zweite Baueinheit (2, 2') • einen Abtastkopf (2.1) zur Abtastung der Teilung (1.11) und • ein Arretierelement (2.2) aufweist zur Festlegung der ersten Baueinheit (1) an der zweiten Baueinheit (2, 2'), so dass im arretierten Zustand (I) die Teilung (1.1) in radialem Abstand (Y) zum Abtastkopf (2.1) arretiert ist, weiterhin die Winkelmesseinrichtung und die Maschinenteile (10, 20, 20') so konfiguriert sind, dass im arretierten Zustand (I) - die Anschlagfläche (1.21) mit dem ersten Maschinenteil (10) in Wirkverbindung bringbar ist und in dieser Stellung ■ ein radialer Spalt der Größe (y, y') zwischen dem zweiten Maschinenteil (20, 20') und der zweiten Baueinheit (2, 2') vorliegt, wobei die Größe (y, y') des Spalts kleiner ist als der Abstand (Y).
  9. Messanordnung gemäß dem Anspruch 8, wobei die Winkelmesseinrichtung so konfiguriert ist, dass zur Überführung vom arretierten Zustand (I) in den Betriebszustand (II) die zweite Baueinheit (2, 2') in Axialrichtung um einen Weg mit einer Länge (Δz) relativ zur ersten Baueinheit (1) verschiebbar ist und a) die zweite Baueinheit (2) • eine erste Oberfläche (2.31) mit einem zur Achse (A) ersten Abstandsmaß (r) und • eine zweite Oberfläche (2.32) mit einem zur Achse (A) zweiten Abstandsmaß (R) aufweist, oder b) das zweite Maschinenteil (20') eine • eine erste Oberfläche (20.31) mit einem zur Achse (A) ersten Abstandsmaß (r') und • eine zweite Oberfläche (20.32) mit einem zur Achse (A) zweiten Abstandsmaß (R') aufweist, wobei der Unterschied zwischen dem ersten und dem zweiten Abstandsmaß (r, r'; R, R') einer Größe (y, y') entspricht, und die beiden Oberflächen (2.31, 20.31; 2.32, 20.32) in einem axialen Abstand (z, z') von höchstens der Länge (Δz) des Wegs angeordnet sind.
  10. Messanordnung gemäß dem Anspruch 8 oder 9, wobei a) die zweite Baueinheit (2) ein Zentriermittel (2.3) zur Festlegung der zweiten Baueinheit (2) am zweiten Maschinenteil (20) umfasst, und das Zentriermittel (2.3) sowohl die erste Oberfläche (2.31) als auch die zweite Oberfläche (2.32) aufweist und / oder b) das zweite Maschinenteil (20') ein Zentriermittel (20.3') zur Festlegung der zweiten Baueinheit (2') am zweiten Maschinenteil (20') umfasst, wobei das Zentriermittel (20.3') sowohl die erste Oberfläche (20.31) als auch die zweite Oberfläche (20.32) aufweist.
  11. Messanordnung gemäß einem der Ansprüche 9 oder 10, wobei die Winkelmesseinrichtung so konfiguriert ist, dass die erste Baueinheit (1) im arretierten Zustand (I) an der zweiten Baueinheit (2, 2') reibschlüssig festgelegt ist.
  12. Messanordnung gemäß einem der Ansprüche 9 bis 11, wobei die erste Baueinheit (1) eine Anschlagfläche (1.21) aufweist, die mit dem ersten Maschinenteil (10) in Wirkverbindung bringbar ist.
  13. Messanordnung gemäß einem der Ansprüche 9 bis 12, wobei die Teilung (1.1) als periodisch magnetisierte Bereiche ausgestaltet ist.
  14. Messanordnung gemäß einem der Ansprüche 9 bis 13, wobei die Teilung (1.1) auf einer Mantelfläche der ersten Baueinheit (1) angeordnet ist.
  15. Messanordnung gemäß einem der Ansprüche 9 bis 14, wobei die Winkelmesseinrichtung so konfiguriert ist, dass das Arretierelement (2.2) unter Zugänglichkeit aus axialer Richtung bedienbar ist.
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