DE10216376A1 - Drehwinkel-Messsystem - Google Patents

Drehwinkel-Messsystem

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Abstract

Beim Anbau eines Winkel-Messgerätes an ein zu messendes Antriebssystem müssen verdrehsichere Stator- und Wellenverbindungen oftmals auch in kleinen Einbauräumen hergestellt werden. DOLLAR A Um eine verdrehfeste Wellenverbindung herzustellen, sind Verriegelungselemente (44, 45, 201) vorgesehen, welche die Welle (5) des Messsystems (1) während der Montage arretieren. Durch Verdrehen des Messsystems (1) wird eine Wellenverbindung hergestellt. Eine Verbindung der Stator-Kupplung (100) mit dem Stator des Antriebes löst die Verriegelungselemente (44, 55, 201), so dass die Welle (5) des Messsystems (1) frei beweglich ist. DOLLAR A Die Vorrichtung dient der Winkelmessung mit möglichst geringen, durch den Anbau verursachten Winkelmessfehlern.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Drehwinkelmess-Einrichtung mit einer Stator-Kupplung als drehstarres Verbindungselement zur Kopplung zweier Statoren, in denen je eine Welle lagert und welche starr miteinander verbundenen sind. Derartige Stator-Kupplungen werden häufig zwischen einer Antriebseinrichtung und einer Winkelmesseinrichtung als verdrehfestes Verbindungselement eingesetzt. Dazu wird das Gehäuse der Winkelmesseinrichtung mittels ebendieser Kupplung verdrehstarr mit dem Stator-Gehäuse einer Antriebseinrichtung verbunden, um einen Winkel-Messfehler zu vermeiden. Vorzugsweise sollte der Winkel-Messfehler, der durch die Statorkupplung verursacht wird, geringer sein als die Messgenauigkeit des Winkelmesssystems.
  • Neben Winkelmesseinrichtungen sind auch Messgeräte, die andere mechanische Messgrößen, wie etwa die Winkelgeschwindigkeit, die Winkelbeschleunigung oder das Drehmoment messen, vermittels dieser Stator-Kupplung an den Stator einer Antriebseinrichtung ankoppelbar. Dabei lässt die Stator-Kupplung als Drehmomentstütze axiale und radiale Scherbewegungen zu, nicht jedoch Drehbewegungen.
  • Die physikalische Technologie der entsprechenden Drehwinkelmessgeräte kann etwa optisch, magnetisch, induktiv oder potentiometrisch ausgestaltet sein.
  • Winkelmessgeräte, auch Drehgeber oder Encoder genannt, bestehen außer dem eigentlichen Sensor, der in einem Gehäuse untergebracht ist, aus einem Flansch, der direkt oder mittels einer Stator-Kupplung mit dem Stator des zu messenden Systems verbunden wird. Drehgeber weisen in der Regel eine eigene Lagerung auf. Die Welle des Messsystems wird mittels einer Wellenkupplung oder bevorzugt starr mit der zu messenden Antriebswelle verbunden. Neben diesen mechanischen Schnittstellen besteht das Messsystem aus einem Maßstab, der die Winkelmaßverkörperung trägt und von einem Abtaster detektiert wird, der Positionssignale generiert, die eine Signal- und Datenverarbeitungseinheit durchlaufen und anschließend mittels einer nachgeschalteten elektrischen Schnittstelle an eine übergeordnete Regelung, etwa eine Motorregelung oder an eine Steuerung übertragen und ausgewertet werden.
  • Nach dem Stand der Technik sind verschiedene metallische, sowie aus anderen federnden Materialien bestehende Kupplungen bekannt. Insbesondere Kupplungen, bei denen die Verbindungsstege ein Parallelogramm bilden, sind in DE 89 15 109 U beschrieben. Hierbei sind insgesamt vier Stege um jeweils 90 Grad versetzt an einem Material hoher Wechselfestigkeit angeordnet. An jeweils zwei gegenüberliegenden, d. h. um 180 Grad versetzt angeordneten Stegen werden die Statoren der Antriebseinrichtung sowie des Messgerätes befestigt.
  • Die Montage dieser Anordnungen gestaltet sich jedoch bei beschränktem Bauraum als schwierig, da die einzelnen Komponenten, bestehend aus Messeinrichtung, Stator der Antriebseinrichtung und Stator-Kupplung miteinander verbunden werden müssen. Die Patente DE 32 06 875 und DE 33 01 205 beschreiben eine im Inneren des Statorgehäuses des Messgerätes angeordnete Stator- Kupplung. Diese Konstruktionen erfordern jedoch einen vergrößerten Bauraum.
  • Die Statorkupplung wird an dem Stator des Antriebes sowie mit dem Stator des Sensors durch Verbindungselemente befestigt. Dies erfolgt antriebsseitig etwa durch Schrauben, die vorzugsweise in axialer Richtung seitlich am Sensorgehäuse entlang zugänglich sind. Die Verbindung zwischen der Statorkupplung und dem Sensorgehäuse kann beispielsweise geklebt, geklemmt, verschweißt, genietet oder verschraubt sein.
  • Vorteilhafterweise ist die Statorkupplung nach Art eines Parallelogrammes ausgestaltet. Hierzu sind seitlich jeweils um 180 Grad und damit entgegengesetzt angeordnet jeweils zwei Stege an ein mittig zusammenhängendes Federblech angeformt. Diese Stege weisen Verbindungselemente zur Verbindung mit dem Stator der Antriebseinheit auf. Zwei weitere Stege, die zu den letzteren um jeweils 90 Grad versetzt angeordnet sind, schaffen eine verdrehfeste Verbindung zum Statorgehäuse des Sensors.
  • Als federndes Verbindungselement weist die Statorkupplung eine Frequenz auf, bei welcher sie in Resonanz gerät. Um diesen Zustand zu vermeiden, sollte diese Frequenz möglichst groß sein, so dass die im Anwendungsfall auftretenden Drehzahlen unterhalb dieser Resonanzfrequenz liegen.
  • Ist D die Federkonstante der Statorkupplung und J das Massen-Trägheitsmoment, so erhält man die Resonanzfrequenz f durch die Beziehung


  • Die Statorkupplung besteht vorzugsweise aus federndem Material, wie etwa Federstahl oder Gummi. Steht die Statorkupplung im eingebauten Zustand unter einer Vorspannung, so erhöht sich die Federkonstante D und damit die Resonanzfrequenz f.
  • Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Drehwinkelmesssystem zu schaffen, welches eine Statorkupplung zwischen dem Messsystem-Stator und dem Antriebsstator aufweist, die Winkel- Messfehler vermeidet und es gleichzeitig erlaubt, ohne eine Einwirkung auf der Flanschseite des Drehgebers eine verdrehsichere Wellenverbindung herzustellen.
  • Diese Aufgabe wird gemäß den unabhängigen Ansprüchen erfindungsgemäß gelöst. Die Unteransprüche stellen sinnvolle Weiterentwicklungen und Ausgestaltungen der Erfindung dar.
  • Hierzu wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, die Drehgeber-Welle (5) mit einer Passform (55) zu versehen, die formschlüssig in eine Aussparung (301) der Statorkupplung (100) passt. Durch ein Verspannen bzw. Entspannen der Statorkupplung (100) wird bei der Montage die Messsystem- Welle (5) mittels der Stator-Kupplung (100) verklemmt, so dass die Welle (5) nicht drehbar ist. Die Drehgeberwelle (5) weist vorteilhafterweise eine formschlüssige, etwa konusförmige Gestaltung auf, sowie optional ein Gewinde (50) zur kraftschlüssigen Wellen-Verbindung. Mittels einer Werkzeug-Aufnehmung (3) kann die Encoderwelle (5) mitsamt dem Statorgehäuse (1) verdreht und somit mit der Antriebs-Welle verdrehfest verbunden werden.
  • Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, eine verdrehsichere Statorkupplung sowie auch eine Wellenkupplung zu erhalten, wobei für die Montage der Wellenverbindung keine seitliche Einwirkung erforderlich ist. Darüber hinaus beansprucht das Messsystem und insbesondere die Statorkupplung wenig Bauraum, es ist eine reibungslose und hochgenaue Winkelübertragung ermöglicht und gleichzeitig werden relative Verlagerungen der mittels der Stator-Kupplung (100) verbundenen Statoren sowohl in Längsrichtung als auch in Querrichtung ausgeglichen. Namentlich für Drehgeber (1) mit kleinen geometrischen Abmessungen, für deren Einbau nur ein beschränkter Bauraum zur Verfügung steht, ist diese Konstruktion vorteilhaft. Wird darüber hinaus die Stator-Kupplung (100) beim Einbau vorgespannt, so ergibt sich als zusätzlicher Vorteil dieser Erfindung eine infolge dieser Vorspannung höhere Resonanzfrequenz der Kupplung (100) im Zusammenwirken mit der Drehwinkelmesseinrichtung (1).
  • Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt. Es zeigt die
  • Fig. 1 das Drehwinkelmesssystem (1) mit angebauter Statorkupplung (100),
  • Fig. 2 das Messsystem (1) in Schrägansicht von der Flansch- bzw. Wellenseite aus und die
  • Fig. 3 die Rückansicht desselben Messsystems (1) und
  • Fig. 4 die Statorkupplung (100) ohne die Montageplatte (200).
  • Das in den Fig. 1 resp. 2 dargestellte Drehwinkelmesssystem (1) besteht aus dem Statorgehäuse (2), dem Flansch (4) als wellenseitigem Gehäuseabschluss, der Stator-Kupplung (100) und der Welle (5), die zur Verbindung mit der zu messenden Antriebswelle eine Konusform und darüber hinaus ein Gewinde (50) zur kraftschlüssigen Wellenverbindung aufweist.
  • Die dargestellte Stator-Kupplung (100), auch Drehmomentstütze genannt, ist etwa einstückig als Stanz- und Biegeteil ausgebildet und besteht aus einem Material hoher Wechselfestigkeit, wie etwa aus Federstahl.
  • Die Stator-Kupplung (100) besteht aus einer ebenen Montageplatte (300), welcher eine Aussparung (301) aufweist, die derart an den Ansatz (55) der Encoder-Welle (5) angepasst ist, dass der Ansatz (55) der Encoder-Welle (5) bei Ver- oder Entspannen der Momentenstütze (100) in zumindest einer Drehposition durch diese Aussparung (301) der Montagelatte (300) der Stator- Kupplung (100) passt und somit in dieser Position ein Verdrehen der Welle (5) verhindert. Darüber hinaus weist die Stator-Kupplung (100) mindestens zwei Stege (101), (102) auf, die vorzugsweise am Außenumfang des Mittenbereiches (300) angeformt bzw. umgebogen sind und zur Verbindung mit dem Antriebsstator dienen. Hierzu können weitere Verbindungselemente (201), (202) etwa in Form von Schrauben oder Krallen vorgesehen werden. Die Stator-Kupplung (100) weist weiterhin mindestens zwei weitere ebenfalls vorzugsweise am Außenumfang des Mittenbereiches (300) angebrachte Stege (110) auf, die der Verbindung mit dem Statorgehäuse des Drehwinkelmessgerätes (1) dienen.
  • Eine vorteilhafte Geometrie der Statorkupplung (100) besteht darin, diese nach Art eines Parallelogrammes auszugestalten. Legt man wie in der Fig. 4 dargestellt, die Statorkupplung derart in ein kartesisches Koordinatensystem, dass der Mittenbereich (101) in der xy-Ebene liegt und die z-Koordinatenachse in die Richtung der Welle zeigt, so sind die Biegebalken (110) zur Verbindung mit dem Messgeräte-Statorgehäuse (2) bzw. mit dem Flansch (4) des Messgerätes (1) etwa auf der x-Achse (y = z = 0) an den Mittenbereich (101) der Statorkupplung (100) angeformt und anschließend in z-Richtung umgebogen. Diese Umbiegung der Biegebalken (110) kann dabei in positive oder in negative z-Richtung weisen. Weiterhin kann zusätzlich eine erneute Umbiegung der Biegebalken (110) in x-Richtung erfolgen, die jedoch auch fehlen kann, wie in der Fig. 4 dargestellt.
  • Entsprechend sind die Biegebalken (120) zur Verbindung mit dem Stator des Antriebssystems um 90 Grad versetzt am Mittenbereich (101) angeformt, so dass diese auf der y-Achse (x = z = 0) liegen. Dadurch entsteht ein Federparallelogramm, welches in besonderer Weise eine winkeltreue Ankopplung des Encoders (1) an das zu messende Antriebssystem gewährleistet.
  • Entsprechend den Biegebalken (110) die der Verbindung mit dem Encoder-Gehäuse (2) dienen, sind auch die Biegebalken (120) zur Ankopplung des Antriebssystem-Stators in positive oder negative z-Richtung umgebogen. In der Fig. 4 ist eine Umbiegung der Biegebalken (120) in negative z-Richtung dargestellt. Weiterhin ist zusätzlich eine Umbiegung der Enden der Biegebalken (120) in y-Richtung vorgenommen. Diese Umbiegung kann alternativ nach innen, wie in der Fig. 4 dargestellt, oder nach außen vorgenommen sein.
  • Die Verbindung der Biegebalken (110, 120) mit den Statoren des Messsystems bzw. des Antriebssystems kann mittels Verschraubung, Verschweißung, Verklemmung, Vernietungen oder anderen vergleichbaren Befestigungstechnologien vorgenommen werden.
  • Wie in den Fig. 1 bzw. 2 dargestellt ist, wird die Montageplatte (200) mit den Biegebalken (120) der Drehmomentstütze (100) verdrehfest verbunden. Die Montageplatte (200) weist Stege (202, 203) auf, welche als Verbindungselemente (210, 220) etwa Schrauben aufnehmen, die der Befestigung der Montageplatte (200) mit dem Stator der zu messenden Antriebseinrichtung dienen. Die Montageplatte (200) weist eine mittige Aussparung (201) auf, welche die Welle (5) des Messsystems (1) im entspannten Zustand der Statorkupplung (100) klemmt. Hierzu weist die Welle (5) eine Passform (55) auf, die in zumindest einer Winkelposition der Welle (5) durch die Aussparung (201) der Montageplatte (200) passt, so dass eine Verdrehung der Welle (5) nicht mehr ermöglicht ist.
  • Alternativ kann auch der Mittenbereich (101) der Statorkupplung (100) eine derartige Aussparung (201) zur Aufnahme der Wellen-Passform (55) aufweisen, so dass die Montageplatte (200) als zusätzliches Bauteil entfallen kann.
  • Das Wellenende der Encoderwelle (5) ist vorzugsweise mit einem Außenkonus als Verbindungselement mit der Antriebswelle versehen. Entsprechend weist die Antriebswelle einen Innenkonus zur Aufnahme der Encoderwelle auf. Zusätzlich ist eine Verschraubung (50) zur kraftschlüssigen Wellen-Verbindung von Antriebs- und Encoder-Welle (5) vorgesehen. Um diese Wellenverbindung anzuziehen, ohne eine rückseitige Einwirkung auf die Encoder-Welle (5) vorzunehmen, ist die Encoderwelle (5) mittels der Passform (55) in der Montageplatte (200) verklemmt. Um die Verdrehung des Encoders zu erleichtern, kann an der Rückseite des Encodergehäuses (2) eine Aussparung (3) zur Aufnahme von Werkzeug vorgesehen sein.
  • Ist eine verdrehfeste Wellenverbindung von Antriebswelle mit der Encoderwelle (5) hergestellt, wird anschließend mittels der Verbindungselemente (210, 220) die Montageplatte mit dem Stator der Antriebseinrichtung verbunden. Durch das Anziehen der Schrauben (210, 220) wird die Montageplatte nach vorne in Richtung auf das Wellenende gedrückt. Dabei wird die Statorkupplung gespannt und die Wellen-Passform (55) und somit die Encoderwelle (5) freigegeben.
  • Vorzugsweise ist die Stator-Kupplung (100) wie in der Fig. 4 dargestellt, nach Art eines Federparallelogrammes ausgestaltet. Hierzu wird ein Material hoher Biegefestigkeit, vorzugsweise aus Federstahl eingesetzt. An einen Mittenbereich (101), der in der xy-Ebene liegt, werden jeweils zwei Biegebalken (110) zur Verbindung mit dem Stator-Gehaüse (2) des Encoders (1) und zwei Biegebalken (120) zwecks Verbindung mit der Montageplatte (200) bzw. mit dem Stator der zu messenden Welle in z-Richtung umgeformt. Dabei spielt es prinzipiell keine Rolle, ob die Umformung in positive oder in negative z-Richtung erfolgt. Weiterhin können die Enden der Biegebalken zur Befestigung weiter umgeformt sein, wie in der Fig. 4 im Falle der Biegebalken (120) zur Befestigung an der Montageplatte (200) gezeigt. Bezugszeichen-Liste 1 Encoder
    2 Statorgehäuse des Encoders
    3 Aussparung (Aufnehmer für Werkzeug)
    4 Flansch
    44 Gehäuse-Passform
    5 Encoder-Welle (Konus)
    6 Kugellager
    50 Gewinde
    55 Wellen-Passform
    100 Statorkupplung
    101 Mittenbereich
    110, 120 Biegebalken
    200 Montageplatte
    201 Aussparung
    202, 203 Stege
    210, 220 Verbindungselement

Claims (6)

1. Drehwinkel-Messsystem (1) zur Messung von winkelabhängigen Messgrößen einer Eingangswelle, welche in einem Stator gelagert ist, wobei das Messsystem (1) Vorrichtungen zur verdrehsteifen mechanischen Verbindung des Statorgehäuses (2) sowie der Welle (5) des Messsystems (1) mit dem Stator bzw. der Welle eines zu messenden Antriebssystems aufweist, dass die Stator-Verbindung durch eine Statorkupplung (100) realisiert wird, welche am Statorgehäuse (2) des Messsystems (1) befestigt ist, aus einem federnden Element besteht und eine radial und axial nachgiebige mechanische Verbindung darstellt und dass die Welle des Antriebssystems eine zumindest weitgehend gemeinsame Drehachse mit der Welle (5) des Drehwinkelmesssystems (1) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass das Drehwinkel-Messsystem Verriegelungselemente (44, 55, 201) aufweist, die während der Montage die Welle (5) des Messsystems mit dessen Gehäuse (4) verdrehsicher verbinden, dass das Gehäuse (4) eine Kontur (3) zum formschlüssigen Ansetzen eines Werkzeugs aufweist, mit dessen Hilfe das Messsystem gedreht und so dessen Welle in die Antriebswelle geschraubt werden kann und dass die Verriegelungselemente durch Befestigen des Gehäuses (4) am Stator des Antriebs getrennt werden.
2. Drehwinkel-Messsystem gemäß Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Verriegelungselement durch die Statorkupplung bzw. die damit verbundene Montageplatte, gebildet wird, dass die Statorkupplung (100) oder die an die Statorkupplung angeformte Montageplatte (200) eine mittige Aussparung (201) aufweist, dass darüber hinaus die Drehgeber- Welle (5) eine Passform (55) aufweist, die formschlüssig in die Aussparung (201) passt, so dass die Welle (5) des Drehwinkelmesssystems (1) in dieser Stellung arretiert ist, dass die Drehgeber- Welle (5) ein Gewinde (50) zur kraftschlüssigen Verbindung mit der Antriebswelle aufweist und dass durch ein Verspannen der Stator-Kupplung (100) in axiale Richtung auf das Wellenende der Drehgeber-Welle (5) hin die Arretierung der Welle (5) des Drehwinkelmesssystems (1) aufgehoben wird.
3. Drehwinkel-Messsystem (1) gemäß Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (4) ebenfalls eine Passform (44) aufweist, die in die Aussparung (201) passt.
4. Drehwinkel-Messsystem (1) gemäß Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Wellenende der Encoder-Welle (5) und der Welle des Messsystems (1) einen Innen- bzw. Außenkonus zur Wellenverbindung aufweisen.
5. Drehwinkel-Messsystem (1) gemäß Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Stator-Kupplung nach Art eines Federparallelogrammes ausgebildet ist.
6. Verfahren zur mechanischen Verbindung eines Drehwinkel-Messsystems (1) mit einem Antriebssystem, wobei das Drehwinkel-Messsystem (1) eine Stator-Kupplung (100) aufweist, die aus einem federnden Element besteht, zum verdrehsteifen, jedoch radial und axial nachgiebigen mechanischen Verbinden mit dem Stator des Antriebssystems, in welchem eine zu messende Welle lagert, die eine zumindest weitgehend gemeinsame Drehachse mit der Welle (5) des Drehwinkelmesssystems (1) aufweist, sowie zum verdrehsteifen Verbinden der Wellen (5) des Drehwinkel-Messsystems (1) mit der zu messenden Welle des Antriebssystems, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehgeber-Welle (5) eine Passform (55) aufweist, die formschlüssig in eine Aussparung (201) der Statorkupplung (100) oder eines an die Statorkupplung (100) angeformten Teiles (200) passt, so dass die Welle (5) des Drehwinkel-Messsystems (1) im nicht-montierten Zustand verdrehgesichert ist, dass das Wellenende der Drehgeberwelle (5) sowie der zu messenden Welle mit einem Gewinde (50) versehen ist und durch Verdrehen des Drehwinkelmesssystems (1) eine kraftschlüssige Wellenverbindung herstellbar ist und dass beim Befestigen der Verbindungselemente (210, 220) der Drehmomentstütze (100) bzw. an der Montageplatte (200) an den Stator die Statorkupplung (100) in Richtung auf das Wellenende der Welle (5) gespannt wird und somit die Aussparung (201) die Wellen-Passform (55) freigibt, so dass die Welle (5) des Drehwinkel- Messsystems (1) im montierten Zustand beweglich ist.
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Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1557643A1 (de) * 2004-01-23 2005-07-27 SICK STEGMANN GmbH Drehwinkelmesseinrichtung
DE102012023679B3 (de) * 2012-11-26 2013-11-14 Fritz Kübler GmbH Zähl- und Sensortechnik Lagesicherungselement, Drehgebersystem mit einem Lagesicherungselement sowie Verfahren zur Befestigung eines Drehgebersystems
DE102018117230A1 (de) * 2018-07-17 2020-01-23 Fritz Kübler GmbH Resonanzkompensierte Statorkupplung
DE102018220363A1 (de) 2018-11-27 2020-05-28 Te Connectivity Germany Gmbh Winkelmesssystem zur Bestimmung eines Winkels zwischen einem Rotor und einem gegenüberliegenden Stator
DE102018220366A1 (de) 2018-11-27 2020-05-28 Te Connectivity Germany Gmbh Winkelmesseinrichtung zur Bestimmung eines Winkels zwischen einem Rotor und einem gegenüberliegenden Stator
CN114930128A (zh) * 2020-01-09 2022-08-19 海拉有限双合股份公司 用于确定转角和/或转矩的转角传感器
DE102010003267B4 (de) 2010-03-25 2023-04-20 Dr. Johannes Heidenhain Gmbh Winkelmesseinrichtung

Families Citing this family (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102004033266A1 (de) * 2004-07-09 2006-02-02 Dr. Johannes Heidenhain Gmbh Positionsmesseinrichtung und Verfahren zur Positionsmessung
DE102006020067A1 (de) * 2005-06-11 2006-12-14 Dr. Johannes Heidenhain Gmbh Kupplung und Winkelmesseinrichtung mit dieser Kupplung
DE102006010490B4 (de) * 2006-03-01 2007-11-29 Baumer Thalheim Gmbh & Co. Kg Drehgeber
US8112896B2 (en) * 2009-11-06 2012-02-14 Hexagon Metrology Ab Articulated arm
EP2456047B1 (de) * 2010-11-22 2015-09-16 Siemens Aktiengesellschaft Elektrische Maschine mit mehreren Momentenstützelementen
JP5499283B2 (ja) * 2010-12-10 2014-05-21 株式会社エム・システム技研 電動アクチュエータ
EP2631607A1 (de) * 2012-02-21 2013-08-28 Moog Unna GmbH Adapter zur Montage zweier Encoder an einer Welle
EP2693170B1 (de) 2012-07-31 2014-09-24 SICK STEGMANN GmbH Statorkupplung
US9134142B2 (en) * 2013-03-14 2015-09-15 Charles R. Kirk Rotary encoder with free floating flexible sensor carrier
JP6238299B2 (ja) * 2014-08-28 2017-11-29 アルプス電気株式会社 回転角検出装置
CN104897103B (zh) * 2015-06-18 2017-05-10 天津大学 一种用于旋转轴的弹性锁紧传动机构
DE102016224012A1 (de) * 2016-12-02 2018-06-07 Dr. Johannes Heidenhain Gmbh Positionsmesseinrichtung und Verfahren zum Betreiben einer Positionsmesseinrichtung
CN108562313A (zh) * 2018-05-31 2018-09-21 长春汇通光电技术有限公司 连接片及编码器安装结构
CN109742906B (zh) * 2019-01-25 2020-08-14 远景能源（江苏）有限公司 一种磁编码器及其安装方法
JP7233614B2 (ja) 2019-09-03 2023-03-06 エスエル－テクニク ゲーエムベーハー バイオマス暖房システムならびにその構成要素
EP4070440A1 (de) * 2019-12-04 2022-10-12 Sew-Eurodrive GmbH & Co. KG Elektromotor mit lüfterhaube und relativ zur lüfterhaube drehbar gelagerter rotorwelle und winkelsensor
CN111929060A (zh) * 2020-07-21 2020-11-13 江苏智库智能科技有限公司 一种舵轮驱动系统检测装置
CN111982520B (zh) * 2020-09-02 2024-10-11 苏州星诺奇科技股份有限公司 发动机平衡轴转动参数测量连接装置
EP4141389A1 (de) * 2021-08-24 2023-03-01 Leine & Linde Ab Drehgeber und verfahren zur montage eines drehgebers

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3908932A1 (de) * 1988-05-25 1989-12-07 Heidenhain Gmbh Dr Johannes Winkelmessvorrichtung
US5018397A (en) * 1990-01-26 1991-05-28 The Boeing Company Transducer input shaft lock mechanism
US5495758A (en) * 1993-06-17 1996-03-05 Lake Shore Cryotronics, Inc. Tachometer assembly with integral internal wrench
DE10022555A1 (de) * 2000-05-10 2001-11-15 Heidenhain Gmbh Dr Johannes Winkelmeßeinrichtung

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3206875C2 (de) * 1982-02-26 1993-05-27 Dr. Johannes Heidenhain Gmbh, 8225 Traunreut Winkelmeßeinrichtung
DE3301205C2 (de) * 1982-02-26 1985-10-03 Dr. Johannes Heidenhain Gmbh, 8225 Traunreut Winkelmeßeinrichtung
US4794250A (en) * 1987-02-27 1988-12-27 Hewlett-Packard Company Self-gapping optical encoder
DE8915109U1 (de) * 1989-12-23 1990-02-22 Dr. Johannes Heidenhain Gmbh, 83301 Traunreut Kupplung
US5771594A (en) * 1995-08-05 1998-06-30 Johannes Heidenhain Gmbh Angular encoder
US5981940A (en) * 1997-09-15 1999-11-09 Renco Encoders, Inc. Angle measuring system with a clampable shaft
DE19816827B4 (de) * 1998-04-16 2009-06-18 Dr. Johannes Heidenhain Gmbh Vormontierte Winkelmeßvorrichtung
DE19904471B4 (de) * 1999-02-04 2011-03-31 Dr. Johannes Heidenhain Gmbh Drehgeber

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3908932A1 (de) * 1988-05-25 1989-12-07 Heidenhain Gmbh Dr Johannes Winkelmessvorrichtung
US5018397A (en) * 1990-01-26 1991-05-28 The Boeing Company Transducer input shaft lock mechanism
US5495758A (en) * 1993-06-17 1996-03-05 Lake Shore Cryotronics, Inc. Tachometer assembly with integral internal wrench
DE10022555A1 (de) * 2000-05-10 2001-11-15 Heidenhain Gmbh Dr Johannes Winkelmeßeinrichtung

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1557643A1 (de) * 2004-01-23 2005-07-27 SICK STEGMANN GmbH Drehwinkelmesseinrichtung
DE102010003267B4 (de) 2010-03-25 2023-04-20 Dr. Johannes Heidenhain Gmbh Winkelmesseinrichtung
DE102012023679B3 (de) * 2012-11-26 2013-11-14 Fritz Kübler GmbH Zähl- und Sensortechnik Lagesicherungselement, Drehgebersystem mit einem Lagesicherungselement sowie Verfahren zur Befestigung eines Drehgebersystems
DE102012023679C5 (de) * 2012-11-26 2016-11-17 Fritz Kübler GmbH Zähl- und Sensortechnik Lagesicherungselement, Drehgebersystem mit einem Lagesicherungselement sowie Verfahren zur Befestigung eines Drehgebersystems
DE102018117230A1 (de) * 2018-07-17 2020-01-23 Fritz Kübler GmbH Resonanzkompensierte Statorkupplung
DE102018117230B4 (de) 2018-07-17 2020-06-25 Fritz Kübler GmbH Resonanzkompensierte Statorkupplung
DE102018220363A1 (de) 2018-11-27 2020-05-28 Te Connectivity Germany Gmbh Winkelmesssystem zur Bestimmung eines Winkels zwischen einem Rotor und einem gegenüberliegenden Stator
DE102018220366A1 (de) 2018-11-27 2020-05-28 Te Connectivity Germany Gmbh Winkelmesseinrichtung zur Bestimmung eines Winkels zwischen einem Rotor und einem gegenüberliegenden Stator
CN114930128A (zh) * 2020-01-09 2022-08-19 海拉有限双合股份公司 用于确定转角和/或转矩的转角传感器
CN114930128B (zh) * 2020-01-09 2023-12-26 海拉有限双合股份公司 用于确定转角和/或转矩的转角传感器

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Publication number Publication date
EP1353150A3 (de) 2005-01-26
EP1353150A2 (de) 2003-10-15
JP4252348B2 (ja) 2009-04-08
US6820511B2 (en) 2004-11-23
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JP2004004033A (ja) 2004-01-08
DE50305085D1 (de) 2006-11-02

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