-
Die Erfindung betrifft ein Linearwälzlager mit einem Positionsmesssystem.
-
Aus dem Katalog, welcher am 28.02.2017 unter der Internetadresse http://www.boschrexroth.com/various/utilities/mediadirectory/download/index.jsp? object_nr=R999000466 abrufbar war, ist ein Linearwälzlager mit einem Positionsmesssystem bekannt. Eine Besonderheit dieses Linearwälzlagers besteht darin, dass ein Luftspalt zwischen dem Sensor und der Führungsschiene mit der Maßverkörperung vorhanden ist, so dass der Sensor nicht an der Führungsschiene schleift. Der Sensor arbeitet induktiv, wobei er von einem elektromagnetischen Wechselfeld erregt wird.
-
Aus der
EP 729 562 B1 ist darüber hinaus ein magnetoresistives Positionsmesssystem bekannt. Es ist ein konstantes Erregerfeld vorgesehen, welches von einem Permanentmagnet erzeugt wird. Der Vorteil dieses Positionsmesssystems besteht darin, dass es besonders einfach und kostengünstig aufgebaut ist. Es hat sich aber gezeigt, dass die Messgenauigkeit dieses Positionsmesssystems bei weitem nicht diejenige des Positionsmesssystems in dem eingangs genannten Linearwälzlager erreicht.
-
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Linearwälzlager mit einem Positionsmesssystem bereitzustellen, welches besonders einfach und kostengünstig aufgebaut ist, wobei es dennoch eine hohe Messgenauigkeit aufweist. Ein Vorteil des erfindungsgemäßen Linearwälzlagers besteht darin, dass zwischen dem Sensor und der Führungsschiene ein Luftspalt vorgesehen sein kann, so dass der Sensor nicht an der Führungsschiene schleift. Wenn die Größe dieses Luftspalts schwankt, weil sich die äußere Belastung auf das Linearwälzlager ändert, so hat dies im Wesentlichen keine Auswirkung auf die Messgenauigkeit.
-
Gemäß dem selbständigen Anspruch wird ein Linearwälzlager vorgeschlagen, welches eine sich entlang einer Längsachse erstreckende Führungsschiene umfasst, an welcher ein Führungswagen über wenigstens eine Reihe von endlos umlaufenden Wälzkörpern in Richtung der Längsachse beweglich abgestützt ist, wobei die Führungsschiene mit einer Maßverkörperung versehen ist, welche eine Vielzahl von Markierungen aufweist, die mit einer Teilung periodisch verteilt entlang der Längsachse angeordnet sind, wobei unmittelbar benachbarte Markierungen eine unterschiedliche magnetische Leitfähigkeit aufweisen, wobei an dem Führungswagen ein Sensor angeordnet ist, welcher einen Permanentmagneten und eine erste und eine zweite Sensorbrücke aufweist, wobei die erste und die zweite Sensorbrücke jeweils vier magnetoresistive Sensorelemente umfassen, die zu einer Wheatstone-Brücke zusammengeschaltet sind, wobei die erste und die zweite Sensorbrücke, der Permanentmagnet und die Maßverkörperung so angeordnet sind, dass der elektrische Widerstand der ersten und der zweiten Sensorbrücke von der Stellung des Führungswagens relativ zur Führungsschiene abhängt, wobei die erste und die zweite Sensorbrücke in Richtung der Längsachse um ein Viertel der Teilung versetzt zueinander angeordnet sind, wobei die erste und die zweite Sensorbrücke an eine jeweils zugeordnete erste bzw. zweite Signalaufbereitungsvorrichtung angeschlossen sind, welche jeweils einen Signalausgang aufweist, wobei die erste und die zweite Signalaufbereitungsvorrichtung jeweils einen ersten und einen zweiten Verstärker und ein Offsetbeeinflussungsmittel aufweisen, wobei der erste Verstärker als differentiell arbeitender Verstärker ausgebildet ist, an den eingangsseitig die jeweils zugeordnete erste bzw. zweite Sensorbrücke angeschlossen ist, wobei der zweite Verstärker und das Offsetbeeinflussungsmittel jeweils zwischen dem zugeordneten ersten Verstärker und dem zugeordneten Signalausgang in Reihe geschaltet sind, wobei das Offsetbeeinflussungsmittel mit einer verstellbaren Offsetspannung beaufschlagbar ist, wobei der zweite Verstärker eine verstellbare Verstärkung aufweist, wobei dem Signalausgang jeweils ein Offsetbestimmungsmittel zugeordnet ist, mit dem ein zeitlicher Ist-Mittelwert des am betreffenden Signalausgang anliegenden Signals zumindest mittelbar messbar ist, wobei dem Signalausgang jeweils ein Amplitudenbestimmungsmittel zugeordnet ist, mit dem eine Ist-Peak-to-Peak-Amplitude des am betreffenden Signalausgang anliegenden Signals zumindest mittelbar messbar ist, wobei dem Signalausgang jeweils ein Offsetregler zugeordnet ist, dessen Regelgröße der betreffende Ist-Mittelwert ist und dessen Stellgröße die betreffende Offsetspannung ist, wobei dem Signalausgang jeweils ein Amplitudenregler zugeordnet ist, dessen Regelgröße die betreffende Ist-Peak-to-Peak-Amplitude ist, wobei dessen Stellgröße die Verstärkung des betreffenden zweiten Verstärkers ist. Mit eben dieser Kombination von Merkmalen lassen sich die eingangs erläuterten Vorteile erzielen. Die Offsetspannung und/oder die Verstärkung sind vorzugsweise stetig verstellbar. Alternativ ist auch eine schreitweise Verstellung möglich. Das Offsetbeeinflussungsmittel arbeitet vorzugsweise analog, wobei eine digitale Arbeitsweise ebenfalls denkbar ist.
-
In den abhängigen Ansprüchen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der Erfindung angegeben.
-
Es kann vorgesehen sein, dass dem Offsetbeeinflussungsmittel eine verstellbare Spannungsquelle zugeordnet ist, mit welcher die Offsetspannung erzeugbar ist. Bei dem Offsetbeeinflussungsmittel kann es sich um einen differentiellen Verstärker handeln, an dessen beiden Eingängen das Ausgangssignal des ersten Verstärkers und die Offsetspannung anliegen. Der Verstärkungsfaktor dieses differentiellen Verstärkers beträgt vorzugsweise Eins.
-
Es kann vorgesehen sein, dass das Offsetbestimmungsmittel einen Tiefpassfilter umfasst. Mit diesem kann der Ist-Mittelwert besonders einfach ermittelt werden. Es ist denkbar, dass die Bestimmung des Ist-Mittelwerts nur dann aktiv ist, wenn sich das Linearwälzlager genügend schnell bewegt. In der Folge braucht die Grenzfrequenz des Tiefpassfilters nicht außergewöhnlich niedrig gewählt zu werden, wodurch die Herstellkosten sinken. Es auch denkbar die Grenzfrequenz des Tiefpassfilters von dem zurückgelegt Weg bzw. von der Bewegungsgeschwindigkeit des Linearwälzlager abhängt.
-
Es kann vorgesehen sein, dass die Maßverkörperung ein Blechband aus ferromagnetischem Material umfasst, wobei die Markierungen von Durchbrüchen in dem Blechband gebildet werden. Eine derartige Maßverkörperung ist einfach und mit hoher Genauigkeit herstellbar. Bei dem ferromagnetischen Material handelt es sich vorzugsweise um Stahl, der höchst vorzugsweise nicht rostend ist. Die Durchbrüche sind vorzugsweise rechteckig ausgebildet.
-
Es kann vorgesehen sein, dass die Maßverkörperung an einer Kopfseite der Führungsschiene angeordnet ist, wobei der Führungswagen im Querschnitt betrachtet U-förmig mit einer Basis und zwei Schenkeln ausgebildet ist, wobei die Kopfseite der Basis zugewandt ist. Der Sensor ist vorzugsweise in einer angepassten Sensorausnehmung in der Basis aufgenommen.
-
Es kann vorgesehen sein, dass die Maßverkörperung auf die Führungsschiene aufgeschnappt ist. Die Herstellung der Führungsschiene mit der Maßverkörperung ist damit besonders einfach und kostengünstig.
-
Es kann vorgesehen sein, dass die Führungsschiene spiegelsymmetrisch bezüglich einer Mittelebene ausgebildet ist, wobei der Permanentmagnet eine erste und eine zweite Polfläche aufweist, welche eben ausgebildet sind, wobei sie eine entgegengesetzte Magnetisierungsrichtung aufweisen, wobei sie voneinander weg weisen, wobei sie parallel zur Mittelebene angeordnet sind. Die Maßverkörperung bewirkt damit eine besonders starke Modulation des Magnetfelds der Permanentmagneten im Bereich der ersten und der zweiten Sensorbrücke. Der Permanentmanget ist vorzugsweise in Form einer ebenen Platte mit konstanter Dicke ausgebildet, welche höchst vorzugsweise einen rechteckigen Umriss aufweist. Die der Kopfseite zugeordnete Kopffläche der Führungsschiene ist vorzugsweise senkrecht zur Mittelebene ausgerichtet.
-
Es kann vorgesehen sein, dass die Sensorelemente so ausgebildet sind, dass sie den GMR-Effekt ausnutzen. Der GMR-Effekt ist beispielsweise auf der Internetseite https://de.wikipedia.org/wiki/GMR-Effekt erläutert. Neben dem GMR-Effekt gibt es weitere magnetoresistive Effekte. Die Ausnutzung des GMR-Effekts ergibt jedoch in Verbindung mit der erfindungsgemäßen Maßverkörperung gegenüber diesen weiteren magnetoresistiven Effekten eine besonders hohe Messgenauigkeit.
-
Es kann vorgesehen sein, dass die Sensorelemente jeweils mehrere Schichten mit unterschiedlichen magnetischen Eigenschaften aufweisen, wobei die Schichten parallel zur Mittelebene der Führungsschiene ausgerichtet sind. Mit dieser Ausrichtung der Sensorelemente ergeben sich besonders starke Signale an der ersten und der zweiten Sensorbrücke.
-
Es kann vorgesehen sein, dass der Signalausgang jeweils unmittelbar von einem dritten Verstärker gebildet wird. Damit ist nicht zu befürchten, dass am Signalausgang angeschlossene elektrische Lasten die Messgenauigkeit beeinflussen. Der dritte Verstärker stellt vorzugsweise einen symmetrischen Signalausgang bereit.
-
Es kann vorgesehen sein, dass zwischen dem Sensor und der Führungsschiene ein Luftspalt vorgesehen ist. Dementsprechend schleift der Sensor nicht an der Führungsschiene und insbesondere nicht an dem Schutzband, welches die Maßverkörperung vorzugsweise überdeckt.
-
Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachfolgend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
-
Die Erfindung wird im Folgenden anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt:
- 1 einen grobschematischen Querschnitt eines erfindungsgemäßen Linearwälzlagers;
- 2 eine Draufsicht eines Teils der Maßverkörperung;
- 3 eine grobschematische Seitenansicht des Sensors und der Maßverkörperung;
- 4 einen Schaltplan der ersten und der zweiten Signalaufbereitungsvorrichtung; und
- 5 ein Diagramm des Eingangssignals über der Zeit.
-
1 zeigt einen grobschematischen Querschnitt eines erfindungsgemäßen Linearwälzlagers 10. Das Linearwälzlager 10 umfasst eine Führungsschiene 20 und einen Führungswagen 50. Die Führungsschiene 20 erstreckt sich mit einer konstanten Außenquerschnittsform entlang einer Längsachse 11, welche senkrecht zur Zeichenebene der 1 ausgerichtet ist. Die Führungsschiene 20 hat vorliegend vier Wälzkörperlaufbahnen 24, welche an kugelförmige Wälzkörper angepasst sind. Die Führungsschiene 20 besteht aus Wälzlagerstahl und ist zumindest im Bereich der Wälzkörperlaufbahnen gehärtet. Die Führungsschiene 20 wird von einer Vielzahl von Befestigungsbohrungen 25 durchsetzt, welche gleichmäßig verteilt entlang der Längsachse 11 angeordnet sind. Vorliegend sind die Befestigungsbohrungen 25 an Zylinderkopfschrauben angepasst.
-
Die Führungsschiene
20 ist mit einer Maßverkörperung
40 versehen, welche in Form eines Blechbandes ausgebildet ist und welche sich mit einer konstanten Breite entlang der Längsachse
11 über die gesamte Länge der Führungsschiene
20 erstreckt. Die Maßverkörperung 40 ist auf ein Clipsband
30 aufgeklebt, welches entsprechend der
US 5 575 566 A ausgebildet ist, wobei es sich über die gesamte Länge der Führungsschiene 20 erstreckt. Das Clipsband
30 ist im Querschnitt betrachtet U-förmig ausgebildet, wobei es die Kopfseite
22 der Führungsschiene
20 umgreift, so dass es unter Vorspannung an der Führungsschiene
20 anliegt. Zwischen dem Clipsband 30 und der ebenen Kopffläche
23 ist ein Abschirmband
32 eingelegt, welches aus einem ferromagnetischen Material besteht, so dass die Befestigungsbohrungen 25 die Positionsbestimmung nicht stören. Das Abschirmband
32 erstreckt sich mit einer konstanten Breite entlang der Längsachse
11 über die gesamte Länge der Führungsschiene
20. Außen auf die Maßverkörperung
40 ist ein Schutzband 31 aufgeklebt, welches sich mit einer konstanten Breite entlang der Längsachse 11 über die gesamte Länge der Führungsschiene
20 erstreckt. Entgegen der Darstellung in
1 liegen das Schutzband
31, die Maßverkörperung
40, das Clipsband 30, das Abschirmband
32 und die Kopffläche
23 spaltfrei aneinander an.
-
Der Führungswagen 50 ist im Querschnitt betrachtet U-förmig mit einer Basis 52 und zwei Schenkeln 53 ausgebildet. In den Schenkeln 53 laufen insgesamt vier Reihen von (nicht dargestellten) Wälzkörpern endlos um, welche auf den Wälzkörperlaufbahnen 24 abwälzen. In der Basis 52 ist ein Sensor 60 in einer angepassten Sensorausnehmung 51 aufgenommen, so dass er der Maßverkörperung 40 mit geringem Abstand gegenüber steht. Insbesondere ist zwischen dem Sensor 60 und dem Schutzband 31 ein Luftspalt 14 vorhanden, so dass der Sensor 60 nicht am Schutzband 31 schleift. Der Sensor 60 umfasst einen plattenartig ausgebildeten Permanentmagneten 65, welcher parallel zur Mittelebene 21 der Führungsschiene 20 ausgerichtet ist. Die Mittelebene 21 bildet eine Symmetrieebene der Außenquerschnittsform der Führungsschiene 20. Der Permanentmagnet 65 hat eine erste und eine zweite Polfläche 66; 67, die eben ausgebildet sind, wobei sie voneinander weg weisen, wobei sie eine entgegengesetzte Magnetisierungsrichtung aufweisen, wobei sie parallel zur Mittelebene 21 angeordnet sind. Auf der ersten Polfläche 66 oder mit geringem Abstand zu dieser sind die erste und die zweite Sensorbrücke 61; 62 angeordnet. Der Permanentmagnet 65 und die erste und die zweite Sensorbrücke 61; 62 stehen der Maßverkörperung 40 jeweils mit geringem Abstand gegenüber. Dementsprechend ist der Einfluss der Maßverkörperung 40 auf den elektrischen Widerstand der ersten und der zweiten Sensorbrücke 61; 62 besonders stark.
-
2 zeigt eine Draufsicht eines Teils der Maßverkörperung 40. Die Maßverkörperung 40 hat eine Vielzahl von Markierungen 41, die mit einer Teilung λ periodisch verteilt entlang der Längsachse 11 angeordnet sind. Die Markierungen 41 werden von Durchbrüchen 42 und den dazwischen verbleibenden Stegen 43 gebildet.
-
Im Bereich der Stege 43 ist die magnetische Leitfähigkeit der Maßverkörperung 40 hoch, da sie vorzugsweise aus einem ferromagnetischen Material, insbesondere Stahl besteht. Im Bereich der Durchbrüche 42 ist die magnetische Leitfähigkeit der Maßverkörperung 40 gering.
-
Die Durchbrüche sind vorzugsweise rechteckig ausgebildet. Ihre Breite in Richtung der Längsachse 11 ist vorzugsweise gleich der Breite der Stege 43 in Richtung der Längsachse 11.
-
3 zeigt eine grobschematische Seitenansicht des Sensors 60 und der Maßverkörperung 40. Die Zeichenebene der 3 ist parallel zur ebenen ersten Polfläche 66 des Permanentmagneten 65 ausgerichtet. Zu erkennen ist, dass der Permanentmagnet 65 einen rechteckigen Umriss aufweist, wobei die entsprechenden Rechteckseiten parallel oder senkrecht zur Längsachse 11 ausgerichtet sind.
-
Die erste und die zweite Sensorbrücke 61; 62 sind identisch ausgebildet, wobei sie in Richtung der Längsachse 11 um ein Viertel der Teilung λ versetzt zueinander angeordnet sind. Sie geben daher jeweils eine Signal SIN+; SIN- bzw. COS+; COSaus, wobei die genannten Signale um 90° phasenverschoben bezüglich der Teilung λ sind. Die erste und die zweite Sensorbrücke 61; 62 sind jeweils als Wheatstone'sche Brücke ausgebildet, in welcher jeweils vier Sensorelemente 63 zusammengeschaltet sind. Die Sensorelemente 63 nutzen jeweils den GMR-Effekt (https://de.wikipedia.org/wiki/GMR-Effekt) aus. Sie umfassen jeweils mehrere Schichten, die unterschiedliche magnetische Eigenschaften aufweisen. Die Schichten sind jeweils parallel zur Zeichenfläche der 3 bzw. parallel zu ersten Polfläche 66 ausgerichtet. Die erste und die zweite Sensorbrücke 61; 62 ist jeweils an eine Versorgungsspannung 12 und eine Erdung 13 angeschlossen. Entgegen der Darstellung in 3 ist der entsprechende Stromfluss durch die einzelnen Sensorelemente 63 senkrecht zur Zeichenebene der 3 bzw. senkrecht zu den Schichten der Sensorelemente 63 gerichtet, wobei sich die in 3 dargestellte elektrische Zusammenschaltung der Sensorelemente 63 ergibt.
-
Es ist denkbar, dass jeweils zwei Sensorelemente 63 mit einer Abschirmung 64 versehen sind, so dass das durch die Maßverkörperung 40 modulierte Magnetfeld des Permanentmagneten 65 im Wesentlichen keinen Einfluss auf diese Sensorelemente 63 hat. Diese Sensorelemente 63 dienen in erster Linie der Kompensation der Auswirkung einer veränderlichen Temperatur.
-
4 zeigt einen Schaltplan der ersten und der zweiten Signalaufbereitungsvorrichtung 71; 72. Die erste und die zweite Signalaufbereitungsvorrichtung 71; 72 sind identisch aufgebaut, so dass die beiden phasenverschobenen Signale SIN+; SIN- bzw. COS+; COS- in möglichst identischer Weise analog weiterverarbeitet werden. Jede Signalaufbereitungsvorrichtung 71; 72 umfasst einen ersten, einen zweiten und einen dritten Verstärker 81; 82; 83 und ein Offsetbeeinflussungsmittel 84. Der erste Verstärker 81 ist ein differentiell arbeitender Eingangsverstärker, welcher das Signal der ersten bzw. der zweiten Sensorbrücke um einen vorgegebenen Verstärkungsfaktor verstärkt. Der genannte Verstärkungsfaktor kann in Stufen verstellbar sein, wobei er vorzugsweise während der Erstinbetriebnahme des Linearwälzlagers fest eingestellt wird. Ausgangsseitig kann der erste Verstärker 81, wie in 4 der Einfachheit halber dargestellt, unsymmetrische Signale ausgeben. Es ist jedoch bevorzugt, dass der gesamte analoge Signalaufbereitungspfad mit symmetrischen Signalen arbeitet, um die Störunempfindlichkeit zu verbessern.
-
Dem ersten Verstärker 81 ist ein Offsetbeeinflussungsmittel 84 nachgeschaltet, mit welchem dem Eingangssignal a eine Offsetspannung 85 elektrisch hinzuaddiert werden kann, um den Mittelwert des betreffenden Signals zu beeinflussen. Die Offsetspannung 85 wird beispielsweise von einer stetig verstellbaren Spannungsquelle 89 bereitgestellt, so dass sie im Rahmen der nachfolgend erläuterten Regelung verstellbar ist. Dem Offsetbeeinflussungsmittel 84 ist der zweite Verstärker 82 nachgeschaltet, welcher eine stetig verstellbare Verstärkung 86 aufweist, die im Rahmen der nachfolgend erläuterten Regelung verstellt wird. Die Reihenfolge des Offsetbeeinflussungsmittel 84 und des zweiten Verstärkers 82 kann gegenüber 4 auch vertauscht sein. Der dritte Verstärker 83 bildet einen Ausgangsverstärker, der eine konstante Verstärkung aufweist. Die Signalausgänge 73 werden unmittelbar vom dritten Verstärker 83 gebildet, wobei vorliegend symmetrische Signalausgänge 73 vorgesehen sind.
-
Weiter sind ein Amplitudenbestimmungsmittel 87 und ein Offsetbestimmungsmittel 88 vorgesehen, welche vorliegend das Signal zwischen dem zweiten und dem dritten Verstärker 82; 83 abgreifen. Dieses Signal ist proportional zum Signal am zugeordneten Signalausgang 73. Das Offsetbestimmungsmittel 88 misst den zeitlichen Ist-Mittelwert 90 seines Eingangssignals. Es kann beispielsweise als Tiefpassfilter 99 ausgeführt sein. Im Rahmen der Offsetregelung wird angestrebt, dass der Ist-Mittelwert 90 auf den Soll-Mittelwert 91 Null eingeregelt wird. Die entsprechende Regeldifferenz wird dem Offsetregler 94 zugeführt, so dass der Ist-Mittelwert 90 die Regelgröße des Offsetreglers 94 bildet. Der Offsetregler 94 ist vorzugsweise als stetiger, linearer Regler ausgeführt. Im einfachsten Fall handelt es sich um einen P-Regler, wobei auch ein PI-Regler vorgesehen sein kann. Das Ausgangssignal des Offsetreglers 94 beeinflusst die Offsetspannung 85, so dass die Offsetspannung die Stellgröße des Offsetreglers 94 bildet.
-
Mit dem Amplitudenbestimmungsmittel 87 wird die Ist-Peak-to-Peak-Amplitude 92 des betreffenden Eingangssignals gemessen. Das Amplitudenbestimmungsmittel 87 kann zwei Peak-Hold-Schaltungen enthalten, mit denen jeweils die Maximal- und die Minimalwerte des betreffenden Eingangssignals bestimmt werden. Die Ist-Peak-to-Peak-Amplitude 92 ist die Differenz aus diesen beiden genannten Werten. Im Rahmen der Amplitudenregelung wird angestrebt, dass die Signale an den beiden Signalausgängen 73 die gleiche Amplitude aufweisen. Dementsprechend sind beide Soll-Peak-to-Peak-Amplituden 93 gleich eingestellt. Die entsprechende Regeldifferenz wird dem Amplitudenregler 95 zugeführt, so dass die Ist-Peak-to-Peak-Amplitude 92 die Regelgröße des Amplitudenreglers 95 bildet. Der Amplitudenregler 95 ist vorzugsweise als stetiger, linearer Regler ausgeführt. Im einfachsten Fall handelt es sich um einen P-Regler, wobei auch ein PI-Regler vorgesehen sein kann. Das Ausgangssignal des Amplitudenreglers 95 beeinflusst die Verstärkung 86 des zweiten Verstärkers 82, so dass die genannte Verstärkung 86 die Stellgröße des Amplitudenreglers 95 bildet.
-
Es ist denkbar, dass die genannten Stellgrößen 85, 86, jeweils mit einer zugeordneten Vorsteuergröße 96 beaufschlagt werden. Die Vorsteuergrößen 96 sind vorzugsweise konstant gewählt, wobei sie höchst vorzugsweise im Rahmen der Erstinbetriebnahme des Linearwälzlagers ermittelt werden. Hierdurch werden die angestrebten Sollwerte 91; 93 besonders schnell und genau erreicht.
-
5 zeigt ein Diagramm des Eingangssignals a über der Zeit t. Der Momentanwert des Eingangssignals a ist in der Vertikalen aufgetragen, wobei die Zeit t in der Horizontalen aufgetragen ist. Wenn sich das Linearwälzlager mit einer konstanten Geschwindigkeit bewegt, hat das Eingangssignal a einen Sinus-ähnlichen Verlauf, wobei der entsprechende Ist-Mittelwert 90a in der Regel von Null verschieden ist. Er schwankt überdies, wenn die Größe des Luftspalts (Nr. 14 in 1) schwankt. Dies geschieht insbesondere dann, wenn die äußere Last auf das Linearwälzlager schwankt. Die vorstehend erläuterte Regelung bewirkt, dass der entsprechende Mittelwert des Signals am Signalausgang (Nr. 73 in 4) Null beträgt und zwar unabhängig von der äußeren Last auf das Linearwälzlager.
-
Weiter ist in 5 die Ist-Peak-to-Peak-Amplitude 92a des Eingangssignals a eingetragen. Sie wird vorzugsweise zwischen einem Maximalwert 97 und einem Minimalwert 98 des Eingangssignals a gemessen, welche zeitlich aufeinander folgen.
-
Bezugszeichenliste
-
- λ
- Teilung
- a
- Eingangssignal
- t
- Zeit
- 10
- Linearwälzlager
- 11
- Längsachse
- 12
- Versorgungsspannung
- 13
- Erdung
- 14
- Luftspalt
- 20
- Führungsschiene
- 21
- Mittelebene
- 22
- Kopfseite
- 23
- Kopffläche
- 24
- Wälzkörperlaufbahn
- 25
- Befestigungsbohrung
- 30
- Clipsband
- 31
- Schutzband
- 32
- Abschirmband
- 40
- Maßverkörperung
- 41
- Markierung
- 42
- Durchbruch
- 43
- Steg
- 44
- Blechband
- 50
- Führungswagen
- 51
- Sensorausnehmung
- 52
- Basis
- 53
- Schenkel
- 60
- Sensor
- 61
- erste Sensorbrücke
- 62
- zweite Sensorbrücke
- 63
- Sensorelement
- 64
- Abschirmung
- 65
- Permanentmagnet
- 66
- erste Polfläche
- 67
- zweite Polfläche
- 71
- erste Signalaufbereitungsvorrichtung
- 72
- zweite Signalaufbereitungsvorrichtung
- 73
- Signalausgang
- 81
- erster Verstärker
- 82
- zweiter Verstärker
- 83
- dritter Verstärker
- 84
- Offsetbeeinflussungsmittel
- 85
- Offsetspannung
- 86
- Verstärkung des zweiten Verstärkers
- 87
- Amplitudenbestimmungsmittel
- 88
- Offsetbestimmungsmittel
- 89
- Spannungsquelle
- 90
- Ist-Mittelwert
- 90a
- Ist-Mittelwert des Eingangssignals
- 91
- Soll-Mittelwert
- 92
- Ist-Peak-to-Peak-Amplitude
- 92a
- Ist-Peak-to-Peak-Amplitude des Eingangssignals
- 93
- Soll-Peak-to-Peak-Amplitude
- 94
- Offsetregler
- 95
- Amplitudenregler
- 96
- Vorsteuergröße
- 97
- Maximalwert
- 98
- Minimalwert
- 99
- Tiefpassfilter
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
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.
-
Zitierte Patentliteratur
-
- EP 729562 B1 [0003]
- US 5575566 A [0020]
