DE102009027536A1 - Angle measuring device - Google Patents

Angle measuring device Download PDF

Info

Publication number
DE102009027536A1
DE102009027536A1 DE102009027536A DE102009027536A DE102009027536A1 DE 102009027536 A1 DE102009027536 A1 DE 102009027536A1 DE 102009027536 A DE102009027536 A DE 102009027536A DE 102009027536 A DE102009027536 A DE 102009027536A DE 102009027536 A1 DE102009027536 A1 DE 102009027536A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
measuring device
angle measuring
stator
compensating coupling
rotor
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE102009027536A
Other languages
German (de)
Inventor
Bernhard Dr. Kurz
Marc Oliver Dipl.-Ing. Tiemann
Ludwig Dipl.-Ing. Stopfer
Thomas Dipl.-Ing. Jäger
Hermann Dipl.-Ing. Meyer (Fh)
Josef Thaler
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Dr Johannes Heidenhain GmbH
Original Assignee
Dr Johannes Heidenhain GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Dr Johannes Heidenhain GmbH filed Critical Dr Johannes Heidenhain GmbH
Priority to DE102009027536A priority Critical patent/DE102009027536A1/en
Priority to PCT/EP2009/058909 priority patent/WO2010012581A1/en
Priority to EP09780501A priority patent/EP2307857A1/en
Publication of DE102009027536A1 publication Critical patent/DE102009027536A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01D5/00—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable
    • G01D5/26—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light
    • G01D5/32—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light with attenuation or whole or partial obturation of beams of light
    • G01D5/34—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light with attenuation or whole or partial obturation of beams of light the beams of light being detected by photocells
    • G01D5/347—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light with attenuation or whole or partial obturation of beams of light the beams of light being detected by photocells using displacement encoding scales
    • G01D5/3473—Circular or rotary encoders
    • G01D5/34738—Axles; Driving or coupling means
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F1/00—Springs
    • F16F1/36—Springs made of rubber or other material having high internal friction, e.g. thermoplastic elastomers
    • F16F1/38—Springs made of rubber or other material having high internal friction, e.g. thermoplastic elastomers with a sleeve of elastic material between a rigid outer sleeve and a rigid inner sleeve or pin, i.e. bushing-type

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Winkelmesseinrichtung umfassend einen Stator (1) und einen Rotor (2), wobei der Rotor (2) relativ zum Stator (1) drehbar angeordnet ist. Der Rotor (2) weist eine Welle (2.1) auf, an der eine Codescheibe (2.2) drehfest befestigt ist. Der Stator (1) weist einen Körper (1.3), eine Abtasteinrichtung (1.31) zur Abtastung der Codescheibe (2.2) und eine Ausgleichskupplung (1.2) auf. Durch die Ausgleichskupplung (1.2) ist eine radial und axial elastische aber drehsteife Verbindung des Stators (1) mit einem Maschinenteil (5.1) herstellbar. Erfindungsgemäß ist zwischen der Ausgleichskupplung (1.2) und dem Körper (1.3) ein Element (4; 4') aus einem Polymermaterial angeordnet, welches sowohl mit der Ausgleichskupplung (1.2) als auch mit dem Körper (1.3) in Kontakt ist.The invention relates to an angle measuring device comprising a stator (1) and a rotor (2), wherein the rotor (2) relative to the stator (1) is rotatably arranged. The rotor (2) has a shaft (2.1) on which a code disk (2.2) is fixed in a rotationally fixed manner. The stator (1) has a body (1.3), a scanning device (1.31) for scanning the code disk (2.2) and a compensating coupling (1.2). By the compensating coupling (1.2) is a radially and axially elastic but torsionally rigid connection of the stator (1) with a machine part (5.1) produced. According to the invention, an element (4, 4 ') of a polymer material is arranged between the compensating coupling (1.2) and the body (1.3), which is in contact both with the compensating coupling (1.2) and with the body (1.3).

Description

Die Erfindung betrifft eine Winkelmesseinrichtung gemäß dem Patentanspruch 1.The The invention relates to an angle measuring device according to the Claim 1.

Winkelmesseinrichtungen, häufig auch Drehgeber genannt, dienen zur Messung von Drehbewegungen eines drehbar gelagerten Körpers, insbesondere einer Welle, über eine oder mehrere Umdrehungen. Die Drehbewegung wird dabei inkremental oder absolut erfasst. In Verbindung mit Zahnstangen und Zahnrädern oder mit Gewindespindeln lassen sich mit einer Winkelmesseinrichtung auch lineare Bewegungen messen.Angular displacement measuring instruments, often called rotary encoders, are used to measure rotational movements a rotatably mounted body, in particular a shaft over one or more turns. The rotational movement is incremental or absolutely recorded. In conjunction with racks and gears or with threaded spindles can be with an angle measuring device also measure linear movements.

Häufig werden derartige Winkelmesseinrichtungen in Verbindung mit Elektromotoren verwendet. Um Fluchtungsfehler oder axialen Versatz zwischen der gelagerten Welle der Winkelmesseinrichtung und des betreffenden Elektromotors zu kompensieren, werden häufig Ausgleichskupplungen verwendet. Diese können entweder zwischen der Welle der Winkelmesseinrichtung und der Elektromotorwelle angeordnet sein oder als so genannte Statorkupplungen ausgebildet sein. Statorkupplungen verbinden den Stator der Winkelmesseinrichtungen elastisch mit dem Stator des Elektromotors. Um die Drehbewegungen exakt erfassen zu können, ist es wichtig, dass entsprechende Ausgleichskupplungen in Umfangsrichtung drehsteif ausgebildet sind, also eine hohe Steifigkeit bei Torsionsbelastungen aufweisen. Im Allgemeinen weisen diesbezüglich Statorkupplungen bessere Eigenschaften auf als Rotorkupplungen.Often Such angle measuring devices are used in conjunction with electric motors used. To compensate for misalignment or axial misalignment between the mounted shaft of the angle measuring device and the relevant Compensating electric motors often become compensating clutches used. These can either be between the wave of Angle measuring device and the electric motor shaft to be arranged or be designed as a so-called stator couplings. stator couplings connect the stator of the angle measuring devices elastically with the Stator of the electric motor. To capture the rotational movements exactly can, it is important that appropriate compensation couplings are formed torsionally rigid in the circumferential direction, so a high rigidity have torsional loads. Generally point in this regard Stator couplings have better properties than rotor clutches.

Aus der DE 196 29 585 C2 der Anmelderin ist beispielsweise eine Winkelmesseinrichtung mit einer Ausgleichskupplung bekannt, welche sich durch radiales Aufspreizen gegen eine Innenwand eines Motorgehäuses abstützt, wobei so der Stator der Winkelmesseinrichtung drehfest mit dem Motorgehäuse verbunden wird.From the DE 196 29 585 C2 the applicant is for example an angle measuring device with a compensating coupling known, which is supported by radial spreading against an inner wall of a motor housing, wherein the stator of the angle measuring device is rotatably connected to the motor housing.

Eine derartige Winkelmesseinrichtung hat den Nachteil, dass die Messgenauigkeit in bestimmten Betriebszuständen reduziert sein kann.A Such angle measuring device has the disadvantage that the measurement accuracy can be reduced in certain operating conditions.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Winkelmesseinrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, die ein verbessertes Messverhalten, insbesondere eine erhöhte Messgenauigkeit aufweist.Of the The invention is therefore based on the object, an angle measuring device of the type mentioned at the beginning, which has an improved measuring behavior, in particular has an increased accuracy of measurement.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Schaffung einer Winkelmesseinrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.These The object is achieved by the creation an angle measuring device with the features of the claim 1 solved.

Demnach umfasst die Winkelmesseinrichtung einen Stator und einen Rotor, wobei der Rotor relativ zum Stator, insbesondere mit Hilfe eines Lagers, drehbar angeordnet ist. Der Rotor weist eine Welle auf, an der eine Codescheibe drehfest befestigt ist, so dass diese mit der Welle winkeltreu rotieren kann. Der Stator weist eine Abtasteinrichtung zur Abtastung der Codescheibe, einen Körper und eine Ausgleichskupplung auf. Durch die Ausgleichskupplung ist eine radial und axial elastische aber drehsteife Verbindung des Stators mit einem Maschinenteil herstellbar. Zwischen der Ausgleichskupplung und dem Körper ist ein Element angeordnet, welches sowohl mit der Ausgleichskupplung als auch mit dem Körper in Kontakt ist und eine schwingungsdämpfende Eigenschaft aufweist.Therefore the angle measuring device comprises a stator and a rotor, wherein the rotor relative to the stator, in particular by means of a Bearing, is rotatably arranged. The rotor has a shaft, at a code disc is rotatably mounted, so that these with the shaft can rotate angularly true. The stator has a scanning device for scanning the code disc, a body and a compensating coupling on. Due to the compensating coupling is a radially and axially elastic but torsionally rigid connection of the stator with a machine part to produce. Between the compensation clutch and the body is a Element arranged, which with both the compensation coupling as Also in contact with the body and a vibration-damping Has property.

Die Codescheibe kann so ausgebildet sein, dass die Winkelmesseinrichtung inkrementale und/oder absolute Winkelstellungen ausgibt.The Codewheel may be formed so that the angle measuring device outputs incremental and / or absolute angular positions.

Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist das Element als eine Vergussmasse oder als ein Formteil ausgestaltet. Insbesondere kann das Element als ein Elastomer ausgestaltet sein.According to one Further development of the invention is the element as a potting compound or designed as a molded part. In particular, the element be designed as an elastomer.

Mit Vorteil ist das schwingungsdämpfende Element aus einem Polymermaterial hergestellt, beziehungsweise umfasst das schwingungsdämpfende Element mit Vorteil ein Polymermaterial.With Advantage is the vibration damping element of a Polymer material produced, or comprises the vibration damping element with advantage a polymer material.

Unter Polymermaterial sind im Folgenden Kunststoffe oder Silikone zu verstehen. Ferner ist es vorteilhaft, wenn das Polymermaterial ein vernetztes, z. B. bei Raumtemperatur vernetztes, Polymermaterial ist. Insbesondere kann das Element bzw. die Vergussmasse Füllstoffe enthalten.Under Polymer material is to be understood below as plastics or silicones. Furthermore, it is advantageous if the polymer material is a crosslinked, z. B. crosslinked at room temperature, polymer material. Especially the element or potting compound may contain fillers.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung weist das schwingungsdämpfende Element, insbesondere die Vergussmasse, im Hinblick auf das rheologische Verhalten viskoelastische Eigenschaften auf. Dabei kann das Element beispielsweise auch als ein mit Flüssigkeit oder Gel gefülltes Kissen bestehen, welches eine Außenhaut z. B. aus einem Polymermaterial aufweist.In Another embodiment of the invention, the vibration damping Element, in particular the potting compound, in terms of rheological Behave viscoelastic properties. It can be the element for example, as a filled with liquid or gel Cushion exist, which is an outer skin z. B. from a Polymer material has.

Durch die Verwendung des schwingungsdämpfenden Elements werden nicht nur die mechanischen Eigenschaften der Ausgleichskupplung im Hinblick auf ein verbessertes Messverhalten der Winkelmesseinrichtung erreicht, sondern es kann auch eine Optimierung der Temperaturverhältnisse in der Winkelmesseinrichtung erwirkt werden. Insbesondere wenn eine Vergussmasse mit vergleichsweise hoher Wärmeleitfähigkeit zum Einsatz gebracht wird, lassen sich die Temperaturen in der Winkelmesseinrichtung reduzieren. So ist es vorteilhaft, wenn das Element bzw. die Vergussmasse eine Wärmeleitfähigkeit von mehr als 1,75 W/(m·K), insbesondere mehr als 2,0 W/(m·K) oder mehr als 4,0 W/(m·K) aufweist. Durch die Reduktion der Temperaturen kann die Messgenauigkeit erhöht werden. In diesem Zusammenhang kann es vorteilhaft sein, wenn Füllstoffe verwendet werden, die eine gute Wärmeleitfähigkeit aufweisen. In der vorliegenden Erfindung kann im Übrigen auch auf Polymermaterialien zurückgegriffen werden, die elektrisch Leitfähig sind. Der Füllgrad kann dabei soweit erhöht werden, dass das Element bzw. die gesamte Vergussmasse thermisch als auch elektrisch leitfähig ist.The use of the vibration-damping element not only achieves the mechanical properties of the compensation coupling with regard to an improved measurement behavior of the angle-measuring device, but also makes it possible to optimize the temperature conditions in the angle-measuring device. In particular, when a potting compound with comparatively high thermal conductivity is used, the temperatures in the angle measuring device can be reduced. So it is advantageous if the element or the potting compound has a thermal conductivity of more than 1.75 W / (m · K), in particular more than 2.0 W / (m · K) or more than 4.0 W / ( m · K). By reducing the temperatures, the measurement accuracy can be increased. In this context, it may be advantageous if filler be used, which have a good thermal conductivity. By the way, polymer materials which are electrically conductive can also be used in the present invention. The degree of filling can be increased so far that the element or the entire potting compound is thermally and electrically conductive.

Als Polymermaterialien für das schwingungsdämpfende Element kommen etwa Silikone in Betracht oder Epoxid-Materialien. Diese können beispiels weise als Gele oder Pasten ausgestaltet sein. Grenzflächen zwischen der Vergussmasse und der Umgebung der Winkelmesseinrichtung können mit einer Folie, z. B. mit einer Klebefolie versehen sein, so dass die Vergussmasse gegen äußere Einflüsse geschützt ist.When Polymer materials for vibration damping Elements such as silicones or epoxy materials are considered. These can, for example, designed as gels or pastes be. Interfaces between the potting compound and the environment the angle measuring device can with a foil, for. B. be provided with an adhesive film, so that the potting compound against external Influences is protected.

Das schwingungsdämpfende Element, z. B. die Vergussmasse, ist vorteilhaft so ausgestaltet, dass dieses an der Ausgleichskupplung bzw. an dem federnden Bauteil der Ausgleichskupplung klebt oder haftet. Somit können neben Druckkräften auch Zug- und/oder Scherkräfte von der Ausgleichskupplung bzw. vom Körper des Stators in das Element eingeleitet werden.The vibration damping element, z. B. the potting compound is advantageously designed so that this on the compensating coupling or adheres or adheres to the resilient member of the compensating coupling. Thus, in addition to compressive forces also train and / or Shearing forces from the compensating coupling or from the body of the stator are introduced into the element.

Mit Vorteil kann die Ausgleichskupplung durch radiales Aufspreizen am Maschinenteil klemmbar sein.With Advantage, the compensation coupling by radial spreading on Machine part be clamped.

Weiterhin kann die Ausgleichskupplung ein federndes Bauteil und ein vergleichsweise starres Bauteil aufweisen, wobei das starre Bauteil gegen das Maschinenteil press- bzw. klemmbar ist. Mit Vorteil ist das starre Bauteil ein vergleichsweise starrer Ring, wobei durch die Pressung bzw. Klemmung ein relativ guter thermischer Kontakt zwischen der Winkelmesseinrichtung und dem Maschinenteil erreichbar ist. Zudem kann auf diese Weise auch ein großflächiger Kontakt zwischen dem betreffenden Maschinenteil und der Ausgleichskupplung hergestellt werden, was insbesondere für die Wärmeabfuhr von Vorteil ist.Farther the balance coupling can be a resilient component and a comparatively having rigid component, wherein the rigid component against the machine part is pressable or clamped. Advantageously, the rigid component is a comparatively rigid ring, wherein by the pressure or clamping a relatively good thermal contact between the angle measuring device and the machine part is reachable. In addition, this way can also a large-scale contact between the concerned Machine part and the compensating coupling are made, which especially for heat dissipation is beneficial.

In einer bevorzugten Ausführungsvariante ist die Winkelmesseinrichtung so konfiguriert, dass das schwingungsdämpfende Element sowohl in Kontakt mit dem Körper als auch mit dem federnden Bauteil und dem starren Bauteil ist.In A preferred embodiment is the angle measuring device configured so that the vibration damping element both in contact with the body and with the springy Component and the rigid component is.

Mit Vorteil ist die Ausgleichskupplung, insbesondere dessen federndes Bauteil, aus einem Metallwerkstoff hergestellt.With Advantage is the compensating coupling, in particular its resilient Component made of a metal material.

Das Element, z. B. die Vergussmasse, kann so angeordnet sein, dass dieses das federnde Bauteil der Ausgleichskupplung axial umschließt, so dass beide im Wesentlichen senkrecht zu Drehachse ausgerichteten Flächen des federnden Bauteils von dem Element umschlossen sind.The Element, e.g. As the potting compound, may be arranged so that this axially encloses the resilient component of the compensation coupling, so that both are aligned substantially perpendicular to the axis of rotation Surfaces of the resilient member enclosed by the element are.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind den abhängigen Ansprüchen zu entnehmen.Further advantageous embodiments of the invention are the dependent Claims to be taken.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung werden bei der nachfolgenden Beschreibung zweier Ausführungsbeispiele anhand der Figuren deutlich werden.Further Features and advantages of the invention will become apparent in the following Description of two embodiments with reference to the figures become clear.

Es zeigen die:It show the:

1 eine Schnittdarstellung einer Winkelmesseinrichtung gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel, 1 a sectional view of an angle measuring device according to a first embodiment,

2 eine Ansicht von unten auf die Winkelmesseinrichtung mit einem federnden Bauteil einer Ausgleichskupplung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel, 2 a view from below of the angle measuring device with a resilient component of a compensating coupling according to the first embodiment,

3 eine perspektivische Ansicht des federnden Bauteils der Ausgleichskupplung, 3 a perspective view of the resilient member of the compensating coupling,

4 eine Ansicht von unten auf die Winkelmesseinrichtung mit dem federnden Bauteil der Ausgleichskupplung gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel, 4 a view from below of the angle measuring device with the resilient component of the compensating coupling according to a second embodiment,

5 eine perspektivische Ansicht des federnden Bauteils der Ausgleichskupplung, 5 a perspective view of the resilient member of the compensating coupling,

6 eine Schnittdarstellung der Winkelmesseinrichtung gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel. 6 a sectional view of the angle measuring device according to the second embodiment.

Die in der 1 dargestellte Winkelmesseinrichtung umfasst einen Stator 1 und einen Rotor 2. Der Rotor 2 weist eine Welle 2.1 zum drehfesten Anschluss an ein zu messendes Bauelement, etwa an einer Motorwelle, 5.2 auf. Die Verbindung zwischen der Welle 2.1 der Winkelmesseinrichtung und der Motorwelle 5.2 wird beispielsweise mit einem durch die Welle 2.1 ragenden Verbindungsmittel in Form einer Befestigungsschraube realisiert, wobei zu diesem Zweck das Ende der Welle 2.1 konisch ausgestaltet ist. Durch die Winkelmesseinrichtung kann also die relative Winkelstellung zwischen dem Stator 1 und dem Rotor 2 bestimmt werden. Derartige Winkelmesseinrichtungen werden auch häufig als Drehgeber bezeichnet.The in the 1 illustrated angle measuring device comprises a stator 1 and a rotor 2 , The rotor 2 has a wave 2.1 for non-rotatable connection to a component to be measured, for example on a motor shaft, 5.2 on. The connection between the shaft 2.1 the angle measuring device and the motor shaft 5.2 for example, with one through the shaft 2.1 projecting connecting means realized in the form of a fastening screw, for which purpose the end of the shaft 2.1 is conical. By the angle measuring device so the relative angular position between the stator 1 and the rotor 2 be determined. Such angle measuring devices are also often referred to as rotary encoder.

In bekannter Weise ist die Welle 2.1 innerhalb eines Körpers 1.3, der dem Stator 1 zuzuordnen ist, durch ein Lager, hier zwei Wälzlager 3, drehbar gelagert. An der Welle 2.1 ist eine im Inneren der Winkelmesseinrichtung angeordnete Codescheibe 2.2 befestigt. Die Codescheibe 2.2 wird in den gezeigten Beispielen lichtelektrisch von einer Abtasteinrichtung abgetastet. Entsprechende lichtempfindliche Detektoren befinden sich auf einer am Körper 1.3 befestigten Leiterplatte 1.31. Unter anderem sind auf der Leiterplatte 1.31 überdies elektrische Bauelemente zur Signalformung – beispielsweise zur Verstärkung und Digitalisierung – der von den Detektoren gelieferten Abtastsignale angeordnet. Über ein in den Figuren nicht gezeigtes Anschlusskabel wird eine elektrische Verbindung zwischen der Winkelmesseinrichtung und einer Folgeelektronik hergestellt, so dass elektrische Signale und elektrische Energie zwischen der Folgeelektronik und der Winkelmesseinrichtung übertragen werden können.In a known manner, the wave 2.1 within a body 1.3 , the stator 1 is assigned, through a camp, here two rolling bearings 3 , rotatably mounted. At the wave 2.1 is a code disk arranged inside the angle measuring device 2.2 attached. The code disc 2.2 In the examples shown, it is photoelectrically scanned by a scanner direction scanned. Corresponding photosensitive detectors are located on one body 1.3 attached circuit board 1.31 , Among other things are on the circuit board 1.31 Moreover, electrical components for signal shaping - for example, for amplification and digitization - arranged by the detectors supplied scanning signals. An electrical connection between the angle measuring device and subsequent electronics is produced via a connecting cable, not shown in the figures, so that electrical signals and electrical energy can be transmitted between the subsequent electronics and the angle measuring device.

Der Stator 1 der Winkelmesseinrichtung wird über eine Ausgleichskupplung 1.2 an einem Maschinenteil 5.1, z. B. an einem stationären Motorgehäuse befestigt. Zur Aufnahme der Ausgleichskupplung 1.2 ist am Maschinenteil 5.1 eine hohlzylindrische Ausnehmung eingearbeitet, in die zentral die Motorwelle 5.2 ragt. Die Ausgleichskupplung 1.2 umfasst ein federndes Bauteil 1.21 und einen vergleichsweise steifen Ring 1.22. und dient dazu, dass Fluchtungsfehler zwischen der Welle 2.1 und der Motorwelle 5.2 nicht zu unzulässig hohen Belastungen in den Wälzlagern 3 führen.The stator 1 The angle measuring device is via a compensating coupling 1.2 on a machine part 5.1 , z. B. attached to a stationary motor housing. For receiving the compensating coupling 1.2 is on the machine part 5.1 a hollow cylindrical recess incorporated, in the center of the motor shaft 5.2 protrudes. The compensation coupling 1.2 includes a resilient component 1.21 and a comparatively stiff ring 1.22 , and serves to avoid misalignment between the shaft 2.1 and the motor shaft 5.2 not to unduly high loads in the rolling bearings 3 to lead.

In der 3 ist das federnde Bauteil 1.21, welches aus Stahl gefertigt ist perspektivisch dargestellt. In den vorgestellten Ausführungsbeispielen ist die Ausgleichskupplung 1.2 aus einem Stahlblech einstückig geformt. Dabei dienen erste Bohrungen 1.211 zur Befestigung des federnden Bauteils 1.21 mit dem Ring 1.22, während zweite Bohrungen 1.212 für die Befestigung des federnden Bauteils 1.21 am Körper 1.3 des Stators 1 vorgesehen sind. Der Ring 1.22 ist mit Hilfe einer Schraubenmechanik 1.23 radial aufspreitzbar, so dass dieser an der Innenwand des Maschinenteils 5.1 geklemmt werden kann. Auf diese Weise kann ein überaus guter und relativ großflächiger Kontakt zwischen dem Maschinenteil 5.1 und dem Stator 1 hergestellt werden. Eine derartige Ausgleichskupplung 1.2 ermöglicht eine radial und axial elastische aber drehsteife Verbindung des Stators 1 mit einem Maschinenteil 5.1.In the 3 is the springy component 1.21 , which is made of steel is shown in perspective. In the presented embodiments, the compensating coupling 1.2 formed in one piece from a steel sheet. Here are the first holes 1211 for fixing the resilient member 1.21 with the ring 1.22 while second holes 1212 for the attachment of the resilient member 1.21 on the body 1.3 of the stator 1 are provided. The ring 1.22 is with the help of a screw mechanism 1.23 radially aufspreitzbar, so that this on the inner wall of the machine part 5.1 can be clamped. In this way, a very good and relatively large-area contact between the machine part 5.1 and the stator 1 getting produced. Such a compensation coupling 1.2 allows a radially and axially elastic but torsionally stiff connection of the stator 1 with a machine part 5.1 ,

Die erfindungsgemäße Winkelmesseinrichtung weist weiterhin am Stator 1 als ein Element mit schwingungsdämpfender Eigenschaft gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel eine Vergussmasse 4 aus einem Polymermaterial auf. Diese ist zwischen der Ausgleichskupplung 1.2, insbesondere zwischen dem federnden Bauteil 1.21 und dem Körper 1.3 angeordnet. Im vorgestellten Ausführungsbeispiel dient als Vergussmasse 4 ein Silikongel, welches Füllstoffe enthält. Die Vergussmasse 4 weist eine so genannte Eigenklebrigkeit auf, so dass diese sowohl am Körper 1.3 des Stators 1 als auch am federnden Bauteil 1.21 und am Ring 1.22 klebt bzw. haftet. Durch diese Maßnahme kann die Messgenauigkeit der Winkelmesseinrichtung verbessert werden. Insbesondere wird im Bereich der Eigenfrequenz der Winkelmesseinrichtung ein Dämpfungseffekt erreicht, welcher überraschenderweise die Präzision der Winkelmessung verbessert. Somit ist gemäß diesem Aspekt der Erfindung zwischen der Ausgleichskupplung 1.2 und dem Körper 1.3 des Stators 1 ein Element, z. B. in Form der Vergussmasse 4, angeordnet, welches zur Dämpfung von Schwingungen geeignet ist und sowohl mit der Ausgleichskupplung 1.2 als auch mit dem Körper 1.3 in Kontakt ist.The angle measuring device according to the invention also has on the stator 1 as an element with vibration damping property according to the first embodiment, a potting compound 4 made of a polymeric material. This is between the compensation clutch 1.2 , in particular between the resilient member 1.21 and the body 1.3 arranged. In the illustrated embodiment serves as a potting compound 4 a silicone gel containing fillers. The potting compound 4 has a so-called Eigenklebrigkeit, so that these both on the body 1.3 of the stator 1 as well as on the resilient component 1.21 and at the ring 1.22 sticks or sticks. By this measure, the measurement accuracy of the angle measuring device can be improved. In particular, a damping effect is achieved in the region of the natural frequency of the angle measuring device, which surprisingly improves the precision of the angle measurement. Thus, according to this aspect of the invention, there is between the compensating coupling 1.2 and the body 1.3 of the stator 1 an element, e.g. B. in the form of potting compound 4 , arranged, which is suitable for damping vibrations and both with the compensating coupling 1.2 as well as with the body 1.3 is in contact.

Ferner hat es sich gezeigt, dass die Innentemperatur der Winkelmesseinrichtung, insbesondere die Temperaturen des Körpers 1.3 aber auch der Leiterplatte 1.31 reduziert werden können, wenn eine Vergussmasse 4 verwendet wird. Offenbar stellt die Motorwelle 5.2 eine Wärmequelle dar, durch die über die Welle 2.1 Wärme in die Winkelmesseinrichtung geleitet wird. Dagegen kann das Maschinenteil 5.1, also etwa das Motorgehäuse, als Wärmesenke verstanden werden. Durch die Vergussmasse 4 wird nun der Wärmeleitungswiderstand zwischen dem Maschinenteil 5.1 und der Welle 2.1 reduziert, was zu einer Temperaturabsenkung in der Winkelmesseinrichtung führt. Somit sind auch die elektronischen Bauteile auf der Leiterplatte 1.31 weniger hohen Temperaturen ausgesetzt, was zu einem verbesserten Messverhalten der Winkelmesseinrichtung und zur Erhöhung der Lebensdauer führt. Entsprechend ist gemäß diesem Aspekt der Erfindung zwischen der Ausgleichskupplung 1.2 und dem Körper 1.3 des Stators 1 ein Element, z. B. in Form der Vergussmasse 4, angeordnet, welches zur Ableitung von Wärme aus dem Inneren der Winkelmesseinrichtung geeignet ist und sowohl mit der Ausgleichskupplung 1.2 als auch mit dem Körper 1.3 in Kontakt ist.Furthermore, it has been found that the internal temperature of the angle measuring device, in particular the temperatures of the body 1.3 but also the circuit board 1.31 can be reduced if a potting compound 4 is used. Apparently, the motor shaft 5.2 a heat source through which the shaft 2.1 Heat is conducted into the angle measuring device. In contrast, the machine part 5.1 , So about the motor housing, are understood as a heat sink. Through the potting compound 4 now becomes the thermal conduction resistance between the machine part 5.1 and the wave 2.1 reduced, which leads to a decrease in temperature in the angle measuring device. Thus, the electronic components are on the circuit board 1.31 exposed to less high temperatures, which leads to improved measuring behavior of the angle measuring device and to increase the service life. Accordingly, according to this aspect of the invention between the compensating coupling 1.2 and the body 1.3 of the stator 1 an element, e.g. B. in the form of potting compound 4 arranged, which is suitable for dissipating heat from the interior of the angle-measuring device and both with the compensating coupling 1.2 as well as with the body 1.3 is in contact.

Gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung nach den 4, 5 und 6 weist die Winkelmesseinrichtung am Stator 1 als ein Element mit schwingungsdämpfender Eigenschaft ein Formteil 4' auf. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist das Formteil 4' aus Polymermaterial, hier einem Elastomermaterial, hergestellt und am federnden Bauteil 1.21 der Ausgleichskupplung 1.2 befestigt, insbesondere verklebt. Dabei ist das Formteil 4' am federnden Bauteil 1.21 so befestigt, dass dieses mit axialem Überstand bezüglich des federnden Bauteils 1.21 angeordnet ist.According to a second embodiment of the invention according to the 4 . 5 and 6 has the angle measuring device on the stator 1 as a member having a vibration-damping property, a molded part 4 ' on. In the present embodiment, the molded part 4 ' made of polymer material, here an elastomeric material, and the resilient component 1.21 the compensating coupling 1.2 attached, in particular glued. Here is the molding 4 ' on the resilient component 1.21 fixed so that this with axial projection with respect to the resilient member 1.21 is arranged.

Das Formteil 4' ist, gemäß den 4 und 6 zwischen der Ausgleichskupplung 1.2, insbesondere zwischen dem federnden Bauteil 1.21 der Ausgleichskupplung 1.2 und dem Körper 1.3 angeordnet, wobei hier das in der Ansicht der 4 größtenteils verdeckte Formteil 4' der Übersichtlichkeit halber schwarz dargestellt ist. Im eingebauten Zustand ist das Formteil 4' zumindest axial gegen den Körper 1.3 vorgespannt. Abweichend zu der in der 5 dargestellten Ausführungsform kann zur Reduzierung der inneren Spannungen das Formteil 4' mit Ausnehmungen, beispielsweise mit radial orientierten Ausnehmungen ausgestaltet werden.The molding 4 ' is, according to the 4 and 6 between the compensating coupling 1.2 , in particular between the resilient member 1.21 the compensating coupling 1.2 and the body 1.3 arranged, whereby here in the view of the 4 mostly concealed molding 4 ' for the sake of clarity is shown in black. When installed, the molding is 4 ' at least axially against the body 1.3 biased. Unlike the in the 5 illustrated embodiment can reduce the internal stresses of the molding 4 ' be configured with recesses, for example, with radially oriented recesses.

Somit kann auch durch die Bauart gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel das Messverhalten, insbesondere die Messgenauigkeit der Winkelmesseinrichtung verbessert werden.Consequently can also by the construction according to the second embodiment the measurement behavior, in particular the measurement accuracy of the angle measuring device be improved.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.This list The documents listed by the applicant have been automated generated and is solely for better information recorded by the reader. The list is not part of the German Patent or utility model application. The DPMA takes over no liability for any errors or omissions.

Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • - DE 19629585 C2 [0004] - DE 19629585 C2 [0004]

Claims (14)

Winkelmesseinrichtung umfassend einen Stator (1) und einen Rotor (2), wobei der Rotor (2) relativ zum Stator (1) drehbar angeordnet ist, und der Rotor (2) – eine Welle (2.1) aufweist, an der eine Codescheibe (2.2) drehfest befestigt ist, der Stator (1) – einen Körper (1.3), – eine Abtasteinrichtung (1.31) zur Abtastung der Codescheibe (2.2) und – eine Ausgleichskupplung (1.2) aufweist, wobei durch die Ausgleichskupplung (1.2) eine radial und axial elastische aber drehsteife Verbindung des Stators (1) mit einem Maschinenteil (5.1) herstellbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Ausgleichskupplung (1.2) und dem Körper (1.3) ein Element (4; 4') angeordnet ist, welches sowohl mit der Ausgleichskupplung (1.2) als auch mit dem Körper (1.3) in Kontakt ist und eine schwingungsdämpfende Eigenschaft aufweist.Angle measuring device comprising a stator ( 1 ) and a rotor ( 2 ), wherein the rotor ( 2 ) relative to the stator ( 1 ) is rotatably disposed, and the rotor ( 2 ) - a wave ( 2.1 ), on which a code disc ( 2.2 ) is rotationally fixed, the stator ( 1 ) - a body ( 1.3 ), - a scanning device ( 1.31 ) for scanning the code disk ( 2.2 ) and - a compensating coupling ( 1.2 ), wherein by the compensating coupling ( 1.2 ) a radially and axially elastic but torsionally stiff connection of the stator ( 1 ) with a machine part ( 5.1 ), characterized in that between the compensating coupling ( 1.2 ) and the body ( 1.3 ) an element ( 4 ; 4 ' ) which is connected both to the compensating coupling ( 1.2 ) as well as with the body ( 1.3 ) is in contact and has a vibration damping property. Winkelmesseinrichtung gemäß dem Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Element (4) als eine Vergussmasse ausgestaltet ist.Angle measuring device according to claim 1, characterized in that the element ( 4 ) is designed as a potting compound. Winkelmesseinrichtung gemäß dem Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Element (4) als ein Formteil (4') ausgestaltet ist.Angle measuring device according to claim 1 or 2, characterized in that the element ( 4 ) as a molded part ( 4 ' ) is configured. Winkelmesseinrichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Element (4; 4') aus einem Polymermaterial hergestellt ist.Angle measuring device according to one of the preceding claims, characterized in that the element ( 4 ; 4 ' ) is made of a polymer material. Winkelmesseinrichtung gemäß dem Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Polymermaterial ein Elastomer ist.Angle measuring device according to the Claim 4, characterized in that the polymer material a Elastomer is. Winkelmesseinrichtung gemäß einem der Ansprüche 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Polymermaterial ein vernetztes Polymermaterial ist.Angle measuring device according to a of claims 4 or 5, characterized in that the polymer material is a crosslinked polymer material. Winkelmesseinrichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Element (4; 4') Füllstoffe enthält.Angle measuring device according to one of the preceding claims, characterized in that the element ( 4 ; 4 ' ) Contains fillers. Winkelmesseinrichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Element (4; 4') viskoelastische Eigenschaften aufweist.Angle measuring device according to one of the preceding claims, characterized in that the element ( 4 ; 4 ' ) has viscoelastic properties. Winkelmesseinrichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Element (4; 4') eine Wärmeleitfähigkeit von mehr als 1,75 W/(mv·K), insbesondere mehr als 2,0 W/(m·K) aufweist.Angle measuring device according to one of the preceding claims, characterized in that the element ( 4 ; 4 ' ) has a thermal conductivity of more than 1.75 W / (mv · K), in particular more than 2.0 W / (m · K). Winkelmesseinrichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausgleichskupplung (1.2) durch radiales Aufspreizen am Maschinenteil (5.1) klemmbar ist.Angle measuring device according to one of the preceding claims, characterized in that the compensating coupling ( 1.2 ) by radial spreading on the machine part ( 5.1 ) is clamped. Winkelmesseinrichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausgleichskupplung (1.2) aus einem Metallwerkstoff hergestellt ist.Angle measuring device according to one of the preceding claims, characterized in that the compensating coupling ( 1.2 ) is made of a metal material. Winkelmesseinrichtung gemäß dem Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausgleichskupplung (1.2) ein federndes Bauteil (1.21) und ein vergleichsweise starres Bauteil (1.22) aufweist, wobei das starre Bauteil (1.22) gegen das Maschinenteil (5.1) klemmbar ist.Angle measuring device according to claim 10, characterized in that the compensating coupling ( 1.2 ) a resilient component ( 1.21 ) and a comparatively rigid component ( 1.22 ), wherein the rigid component ( 1.22 ) against the machine part ( 5.1 ) is clamped. Winkelmesseinrichtung gemäß dem Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Element (4; 4') sowohl in Kontakt mit dem Körper (1.3) als auch mit dem federnden Bauteil (1.21) und dem starren Bauteil (1.22) ist.Angle measuring device according to claim 12, characterized in that the element ( 4 ; 4 ' ) both in contact with the body ( 1.3 ) as well as with the resilient member ( 1.21 ) and the rigid component ( 1.22 ). Winkelmesseinrichtung gemäß dem Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass das federnde Bauteil (1.21) aus einem Metallwerkstoff hergestellt ist.Angle measuring device according to claim 12 or 13, characterized in that the resilient component ( 1.21 ) is made of a metal material.
DE102009027536A 2008-07-30 2009-07-08 Angle measuring device Withdrawn DE102009027536A1 (en)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102009027536A DE102009027536A1 (en) 2008-07-30 2009-07-08 Angle measuring device
PCT/EP2009/058909 WO2010012581A1 (en) 2008-07-30 2009-07-13 Angle measuring device having a vibration-damping stator coupling
EP09780501A EP2307857A1 (en) 2008-07-30 2009-07-13 Angle measuring device having a vibration-damping stator coupling

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102008035510.0 2008-07-30
DE102008035510 2008-07-30
DE102009027536A DE102009027536A1 (en) 2008-07-30 2009-07-08 Angle measuring device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102009027536A1 true DE102009027536A1 (en) 2010-02-04

Family

ID=41461842

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102009027536A Withdrawn DE102009027536A1 (en) 2008-07-30 2009-07-08 Angle measuring device

Country Status (3)

Country Link
EP (1) EP2307857A1 (en)
DE (1) DE102009027536A1 (en)
WO (1) WO2010012581A1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102010021367A1 (en) 2010-05-25 2011-12-01 Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. Optical angle measuring device for use in optical adjusting unit of optical angle detecting system for measuring angle between surface to be detected and reference plane, has lenticular film made of transparent material
CN103994733A (en) * 2013-02-18 2014-08-20 约翰内斯·海德汉博士有限公司 Angle measuring device

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102012207123A1 (en) 2011-04-29 2012-10-31 Koenig & Bauer Ag Sheet-fed offset rotary printing machine, has elastic coupling element arranged between stator and machine frame and for allowing radial deflection of amount of position change of plate cylinder that is supported in machine frame
DE102011086462A1 (en) 2011-11-16 2013-05-16 Dr. Johannes Heidenhain Gmbh Angle-measuring device used in processing machines e.g. machine tools, has control circuit that controls operation of piezo elements of clutch secured to radially resilient and torsion-proof connection of flange and outer ring
EP2693170B1 (en) * 2012-07-31 2014-09-24 SICK STEGMANN GmbH Stator coupling
CN117269530A (en) * 2023-11-17 2023-12-22 山东派蒙机电技术有限公司 Rotary encoder for improving control precision of laser turntable

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19629585C2 (en) 1995-09-06 1998-12-10 Heidenhain Gmbh Dr Johannes Angle measuring device

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3645114A (en) * 1970-05-08 1972-02-29 Shepherd Machinery Co Flexible rotary drive train having splined coupling with elastomeric cushions
US6191510B1 (en) * 1997-12-19 2001-02-20 3M Innovative Properties Company Internally damped stator, rotor, and transformer and a method of making
DE102006010490B4 (en) * 2006-03-01 2007-11-29 Baumer Thalheim Gmbh & Co. Kg encoders

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19629585C2 (en) 1995-09-06 1998-12-10 Heidenhain Gmbh Dr Johannes Angle measuring device

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102010021367A1 (en) 2010-05-25 2011-12-01 Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. Optical angle measuring device for use in optical adjusting unit of optical angle detecting system for measuring angle between surface to be detected and reference plane, has lenticular film made of transparent material
CN103994733A (en) * 2013-02-18 2014-08-20 约翰内斯·海德汉博士有限公司 Angle measuring device
EP2767806A1 (en) * 2013-02-18 2014-08-20 Dr. Johannes Heidenhain GmbH Angle measuring equipment
CN103994733B (en) * 2013-02-18 2017-11-24 约翰内斯·海德汉博士有限公司 Angle measurement unit

Also Published As

Publication number Publication date
EP2307857A1 (en) 2011-04-13
WO2010012581A1 (en) 2010-02-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102009027536A1 (en) Angle measuring device
DE2921103A1 (en) INCREMENTAL ENCODER
US9012831B2 (en) Rotary encoder
DE102019007667A1 (en) SCANNER UNIT FOR AN ANGLE MEASURING DEVICE
WO2010003845A1 (en) Rotary transducer and series of rotary transducers
EP2767806B1 (en) Angle measuring equipment
DE112009002027T5 (en) Rotation angle detection unit
DE102011081595B4 (en) Electric vibrator
EP3702737B1 (en) Scanning unit for scanning an angle scale and angle measuring device with such a scanning unit
EP1450135A1 (en) Inductive sensor and rotary encoder using the same
DE102005050271A1 (en) Inexpensive electrical machine, e.g. for vehicle seat adjustment, has circuit board loosely pre-mounted in pre-assembly group, circuit board and elastic element fixed between plug carrier, flange with clamp connector when machine assembled
DE102010054510A1 (en) Shaft coupling for torsion-proof connection of rotary shaft of rotational transducer with shaft of motor, has clutch claws permanent magnetically held in rotation direction at wall of diametric running transverse grooves
EP3683552B1 (en) Sampling unit for an angle measuring device
DE102013223780A1 (en) Device for detecting deformations of a rotor blade of a wind turbine and corresponding rotor blade
DE102008063772A1 (en) Rotation angle sensor for spindle drives of brake booster, for detecting rotational movement or position of body, particularly shaft, is provided with housings, in which sensor element is arranged for detecting rotational movement of magnet
DE102019209862A1 (en) Angle measuring device
DE102011084411A1 (en) Angle measurement device i.e. rotary encoder, for measuring relative angle position between e.g. motor shaft and stationary motor housing, has holding element producing force and pushing component toward cap in assembled state
WO2009077456A2 (en) Miniature electric motor having an integrated motor coil on the interconnect device
DE10308440A1 (en) Device for measuring the angle of rotation
DE102019114425A1 (en) Hybrid module with end shield; as well as drive train
EP3093960A1 (en) Rotor with a ring magnet and a plastic part
DE102015205872B4 (en) Actuator comprising an electronics module with a cover element for better alignment of the sensor and rotor position magnet
DE102011086462A1 (en) Angle-measuring device used in processing machines e.g. machine tools, has control circuit that controls operation of piezo elements of clutch secured to radially resilient and torsion-proof connection of flange and outer ring
DE102018204349A1 (en) Assembly for detecting deformations and rotor blade with such a structural unit
DE102010003267B4 (en) angle measuring device

Legal Events

Date Code Title Description
R119 Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee