DE19722707C2 - Verfahren und Vorrichtung zum Einbauen von Bauteilen in einen Winkelgeber - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Winkelgeber, der aus einer mit einer Geberachse umlaufenden Geberscheibe codierte, vom Drehwinkel der Geberachse abhängige Informationen empfängt und dann die codierten Informationen als Daten über den Drehwinkel der Geberachse ausgibt. Insbesondere bezieht sich die vorliegende Erfindung auf ein Bauteileinbauverfahren und eine Bauteileinbauvorrichtung, die geeignet sind, an der Geberachse ein Bauteil in einem vorgegebenen Winkel zur Geberachse zu montieren, so daß der Winkel des an der Geberachse montierten Bauteils mit der codierten Information übereinstimmt.

Eingesetzt werden Winkelgeber dieser Art bei zeigerbestückten Anzeigeinstrumenten, die Information durch einen Auslenkungswinkel (Drehwinkel) eines Zeigers anzeigen, und bei Fahrtschreibern, die Informationen wie Geschwindigkeit und zurückgelegte Strecke während des Betriebs eines Automobils auf einem sich drehenden Diagrammblatt aufzeichnen, um den Istwert der Anzeigestellung des Zeigers (im Fall des zeigerbestückten Anzeigeinstruments) bzw. den Istwert der Aufzeichnungsstellung auf der Diagrammscheibe (im Fall des Fahrtschreibers) zu überprüfen.

Das heißt, beim zeigerbestückten Anzeigeinstrument wird einem Motor ein Steuersignal zugeführt, und das Drehmoment des Motors wird durch Zahnräder auf die Geberachse übertragen, um die Geberscheibe zu drehen.

Die Geberachse besitzt einen Zeiger zur Informationsanzeige und eine Geberscheibe, die sich zusammen mit dem Zeiger dreht und auf mehreren konzentrischen Spuren unterschiedlichen Durchmessers Schlitze aufweist. Die in der Geberscheibe in mehreren Spuren ausgebildeten Schlitze sind balkenförmig und erzeugen codierte Informationen entsprechend dem Drehwinkel. Durch Lesen der Schlitze der verschiedener Spuren mittels Optokopplern kann die codierte Information gewonnen werden, die den tatsächlichen Drehwinkel des Zeigers, d. h. den vom Zeiger tatsächlich angezeigten Anzeigewert, darstellt.

Wenn zwischen Soll-Drehwinkel und Ist-Drehwinkel eine Differenz besteht, erfolgt ein Korrekturvorgang zu deren Beseitigung.

Auch beim Fahrtschreiber wird ein Steuersignal an den Motor gelegt, und das Drehmoment des Motors wird über Zahnräder an die Geberachse übertragen, um die Geberscheibe zu drehen.

Die Geberachse im Fahrtschreiber ist mit einer Geberscheibe versehen, die eine ähnliche Bauart wie die Geberscheibe hat, welche beim vorstehend beschriebenen zeigerbestückten Anzeigeinstrument eingesetzt wird; ferner ist die Geberachse mit einem Ausgangszahnrad ausgestattet, welches das Drehmoment der Geberachse auf einen Drehtisch oder eine Drehscheibe überträgt, auf die ein Diagrammblatt gelegt wird.

Das Ausgangszahnrad ist mit einer Markierung oder Referenz versehen, die für die verschiedenen Schlitzspuren der Geberscheibe eine Ausgangsbezugsstellung (zum Beispiel einen Nullpunkt) darstellt. Das Ausgangszahnrad kämmt bei einem vorgegebenen Drehwinkel mit einem Zahnrad der Drehscheibe, das ebenfalls auf denselben Drehwinkel eingestellt ist, so daß der Winkel der Drehscheibe mit dem Winkel der Geberscheibe (d. h. dem Winkelgeber-Ausgangssignal) übereinstimmt.

Bei einem anderen als Beispiel genannten Fahrtschreiber ist die Geberachse mit einer Geberscheibe versehen, die den gleichen Aufbau wie im vorstehend beschriebenen Fall besitzt, weist aber ein Ausgangszahnrad auf, welches das Drehmoment der Geberachse auf eine zahnstangenbestückte Schubleiste überträgt, die eine Aufzeichnungsnadel trägt, die zur Datenaufzeichnung mit der Diagrammscheibe in Berührung steht.

Wie beim vorhergehenden Beispiel kämmt das auf einen vorgegebenen Drehwinkel eingestellte Ausgangszahnrad mit einem Zahnrad der gezahnten Schubleiste, das ebenfalls auf die gleiche Winkellage eingestellt ist, so daß der Verschiebungsweg der gezahnten Schubleiste (d. h. die Aufzeichnungsauslenkung) dem Drehwinkel der Geberscheibe (d. h. dem Geberausgangssignal) entspricht.

Auch bei diesem Fahrtschreiber erfolgt beim Auftreten einer Differenz zwischen Sollwert und Istwert des Drehwinkels ein Korrekturvorgang zur Beseitigung dieser Differenz.

Beim zeigerbestückten Anzeigeinstrument gibt der Winkelgeber Daten aus, die den Istwert der Anzeigestellung des Zeigers darstellen, und beim Fahrtschreiber gibt der Winkelgeber Daten aus, welche die Aufzeichnungsstellung (d. h. den Drehwinkel) der Diagrammscheibe (nämlich des sie tragenden Drehtisches) bzw. die Auslenkung der Aufzeichnungsnadel (nämlich der sie tragenden gezahnten Schubleiste) darstellen.

Bei der Einrichtung, die aufgrund der codierten Informationen aus dem Winkelgeber den Istwert der Anzeigestellung des Zeigers bzw. der Aufzeichnungsstellung auf der Diagrammscheibe bestimmt, ist es erforderlich, daß ein an der Geberachse angebrachtes Bauelement, nämlich der Zeiger oder das Ausgangszahnrad, hinsichtlich des Drehwinkels in Übereinstimmung mit der Geberscheibe gebracht wird.

Es ist jedoch schwierig, den Zeiger bzw. das Ausgangszahnrad und die Geberscheibe im selben Drehwinkel an der Geberachse zu befestigen; dies erhöht die Anzahl von Montageschritten und daher die Gerätekosten.

Die EP 0 171 546 A1 offenbart eine Justiervorrichtung für Winkelschrittgeber, gemäß welcher Vorrichtung eine Eingangs­ welle, mit der ein Winkelmeßinstrument in Verbindung steht, über eine Antriebswelle kraftschlüssig verbindbar ist. Die kraftschlüssige Verbindung wird dadurch ausgebildet, daß der Durchmesser eines Wellenendes der Eingangswelle derart ver­ stellbar ist, daß das Wellenende gegen die Innenwand einer Boh­ rung in der Antriebswelle drückt. Bei gelöstem Kraftschluß ist die Eingangswelle zum Justieren frei drehbar. Das Justieren er­ folgt dabei derart, daß die Eingangswelle relativ zur Antriebs­ welle gedreht wird, bis der Nullpunkt der Codierscheibe mit der Winkelstellung Null der Antriebswelle übereinstimmt. Dann wird die kraftschlüssige Verbindung ausgebildet.

Die DE 35 27 546 C1 offenbart eine Vorrichtung zum Verbin­ den einer Positionsmeßeinrichtung mit zwei relativ zueinander beweglichen Objekten. Die Eichung der Winkelstellung einer Wel­ le wird dadurch erreicht, daß eine Teilscheibe mittels eines Elektromotors bis zum Abtasten einer Referenzmarke gegen die Welle verdreht wird. Danach wird die Teilscheibe in ihre Aus­ gangsposition zurückgedreht.

Die Erfindung bezweckt die Angabe eines Bauteilmontageverfahrens und einer Bauteilmontagevorrichtung, welche die Einbauarbeit erleichtern, das Bauteil (entsprechend dem Zeiger bzw. Ausgangszahnrad) und die Geberscheibe im gleichen Drehwinkel an der Geberachse zu befestigen.

Zur Erreichung dieses Ziels schafft die Erfindung nach einem ersten Gesichtspunkt ein Verfahren zum Einbauen eines Bauteils in einen Winkelgeber, der ausgebildet ist, aus einer mit einer Geberachse umlaufenden Geberscheibe codierte, sich mit dem Drehwinkel der Geberachse ändernde Information zu gewinnen und dann die codierte Information als Information über den Drehwinkel der Geberachse auszugeben, mit folgenden Schritten: die Geberachse wird gedreht, und die vom Winkelgeber ausgegebene Information über den Drehwinkel der Geberachse wird empfangen; die Drehung der Geberachse wird angehalten, sobald die Geberachse sich in einem vorgegebenen Winkelnullpunkt befindet; und ein auf einen vorgegebenen Winkelnullpunkt eingestelltes Bauteil wird an der im vorgegebenen Winkelnullpunkt befindlichen Geberachse befestigt.

Beim vorstehend genannten Verfahren wird die Geberachse gedreht, um die Geberscheibe zu drehen, und codierte Information, die sich mit der Drehung der Geberscheibe ändert, wird als Information über den Drehwinkel der Geberachse erzeugt. Sobald aufgrund dieser Information erkannt wird, daß der Drehwinkel der Geberachse einem vorgegebenen Winkelnullpunkt entspricht, wird die Drehung der Geberachse angehalten. Dann wird an der auf diesen vorgegebenen Winkelnullpunkt eingestellten Geberachse ein Bauteil befestigt, das auf denselben Winkelnullpunkt positioniert ist. Da bei diesem Verfahren die Geberachse anhand der codierten Information aus der Geberscheibe auf den vorgegebenen Winkelnullpunkt eingestellt wird, kann der Vorgang der Einstellung auf den Winkelnullpunkt leicht und zuverlässig erfolgen. Ferner kann durch eine besondere Gestaltung oder Markierung auch die Winkelstellung eines an der Geberachse zu befestigenden Bauteils leicht eingestellt werden.

Daher können der Drehwinkel der Geberachse und der Drehwinkel des Bauteils leicht zur Deckung gebracht werden, was wiederum die Montagearbeit erleichtert.

Nach einem weiteren Gesichtspunkt schafft die Erfindung eine Vorrichtung zum Einbau eines Bauteils, die folgende Merkmale aufweist: einen Winkelgeber, der ausgebildet ist, aus einer mit einer Geberachse umlaufenden Geberscheibe codierte, sich mit dem Drehwinkel der Geberachse ändernde Information zu gewinnen und dann die codierte Information als Information über den Drehwinkel der Geberachse auszugeben; eine Geberachsdreheinrichtung zum Drehen der Geberachse; eine Winkelnullpunkterkennungseinrichtung, die ausgebildet ist, aufgrund der codierten Information aus dem Winkelgeber zu erkennen, ob die Geberachse einen vorgegebenen Winkelnullpunkt erreicht hat; eine Drehstoppeinrichtung, die ausgebildet ist, die von der Geberachsdreheinrichtung gedrehte Geberachse anzuhalten, sobald die Geberachse den vorgegebenen Winkelnullpunkt erreicht; und eine Bauteilhalteeinrichtung zum Halten eines Bauteils in einem vorgegebenen Winkelnullpunkt und zum Befestigen des Bauteils an der auf den vorgegebenen Winkelnullpunkt eingestellten Geberachse.

Bei dem vorstehend genannten Aufbau dreht die Geberachsdreheinrichtung die Geberachse. Mit der Drehung der Geberachse dreht sich auch die Geberscheibe und erzeugt dabei codierte Information, die sich mit dem Drehwinkel der Geberscheibe ändert. Die codierte Information wird als Information über den Drehwinkel der Geberachse ausgegeben.

Die Winkelnullpunkterkennungseinrichtung prüft anhand der ausgegebenen Information über den Drehwinkel der Geberachse, ob die Geberachse den vorgegebenen Winkelnullpunkt erreicht hat. Die Drehstoppeinrichtung hält die Drehung der von der Geberachsdreheinrichtung gedrehten Geberachse an, sobald die Geberachse den vorgegebenen Winkelnullpunkt erreicht.

Die Bauteilhalteeinrichtung hält das Bauteil oder Bauelement im vorgegebenen Winkelnullpunkt und befestigt es dann an der Geberachse, die ebenfalls auf den vorgegebenen Winkelnullpunkt eingestellt ist.

Das Positionieren der Geberachse auf den vorgegebenen Winkelnullpunkt erfolgt in der Weise, daß zuerst von der mit der Geberachse umlaufenden Geberscheibe codierte, vom Drehwinkel der Geberachse abhängige Information gewonnen wird und dann anhand der codierten Information der Drehwinkel der Geberachse bestimmt wird. Das im vorgegebenen Winkelnullpunkt gehaltene Bauteil wird an der Geberachse befestigt, die ebenfalls auf den gleichen Winkelnullpunkt eingestellt ist.

Da wie beschrieben die Geberachse anhand der codierten Information auf den vorgegebenen Winkelnullpunkt eingestellt wird, ist es möglich, den Vorgang der Einstellung der Geberachse auf den Winkelnullpunkt leicht und zuverlässig durchzuführen. Ferner läßt sich das an der Geberachse zu befestigende Bauteil durch eine besondere Gestalt oder Markierung leicht auf einen vorgegebenen Drehwinkel einstellen, so daß die Geberachse und das Bauteil im gleichen Drehwinkel positioniert werden können, was die Montagearbeit erleichtert.

Vorzugsweise umfaßt die Bauteileinbauvorrichtung ferner eine Winkelgeberhalteeinrichtung zum Halten des Winkelgebers in vorgegebener Lage in der Weise, daß die Geberachse und die Geberscheibe drehbar sind.

Vorzugsweise sind die Geberachsdreheinrichtung und die Bauteilhalteeinrichtung an entgegengesetzten Seiten des Winkelgebers angeordnet.

Vorzugsweise weist die Geberachsdreheinrichtung ein Drehteil und einen Drehteil-Antrieb zum Drehen des Drehteils auf, wobei das Drehteil in Axialrichtung der Geberachse beweglich ist und ein drehteilseitiges Mitnehmerorgan besitzt, das mit einem geberachsseitigen, am zugeordneten Ende der Geberachse ausgebildeten Mitnehmerorgan koppelbar ist.

Vorzugsweise kann das Drehteil durch eine Feder bewegt werden, die das Drehteil zur Geberachse hin vorspannt.

Vorzugsweise besitzt die Bauteilhalteeinrichtung ein Bauteilhalteorgan zum lösbaren Halten des auf den vorgegebenen Winkelnullpunkt eingestellten Bauteils und eine Führungseinrichtung zum Führen des vom Bauteilhalteorgan gehaltenen Bauteils zu einem Bauteilmontageabschnitt am Vorderende der Geberachse und zur Montage des Bauteils am Bauteilmontageabschnitt.

Vorzugsweise umfaßt die Bauteilhalteeinrichtung einen Führungsstift, der mit einer entsprechenden Ausnehmung im Bauteil zusammenwirkt, um das Bauteil im vorgegebenen Winkelnullpunkt zu positionieren.

Vorzugsweise umfaßt die Führungseinrichtung der Bauteilhalteeinrichtung eine Führungsachse, an der entlang das von der Bauteilhalteeinrichtung gehaltene Bauteil verschiebbar ist. Bei der Vorrichtung zur Montage eines Winkelgeberbauteils dient eine Winkelgeberhalteeinrichtung zum Halten des Winkelgebers in der Weise, daß die Geberachse und die Geberscheibe drehbar sind; die Geberachsdreheinrichtung umfaßt ein Drehteil und eine Drehteil-Antriebseinrichtung zum Antreiben des Drehteils, wobei das Drehteil in Axialrichtung der Geberachse beweglich ist und ein drehteilseitiges Mitnehmerorgan besitzt, das mit einem geberachsseitigen, am hinteren Ende der Geberachse ausgebildeten Mitnehmerorgan koppelbar ist; und die Bauteilhalteeinrichtung besitzt ein Bauteilhalteorgan zum lösbaren Halten des auf den vorgegebenen Winkelnullpunkt eingestellten Bauteils und eine Führungseinrichtung zum Führen des vom Bauteilhalteorgan gehaltenen Bauteils zu einem Bauteilmontageabschnitt am Vorderende der Geberachse und zur Montage des Bauteils am Bauteilmontageabschnitt.

Die Geberachse und die Geberscheibe sind drehbar, solange der Winkelgeber durch die Winkelgeberhalteeinrichtung gehalten wird. Das vordere Ende der Geberachse ist als Bauteilmontageabschnitt und das hintere Ende als geberachsseitiger Mitnehmerabschnitt ausgebildet.

Das Vorderende des Drehteils ist als drehteilseitiger Mitnehmerabschnitt ausgebildet, der in den geberachsseitigen Mitnehmerabschnitt eingreift. Dieses Drehteil kann zur Geberachse hin- und von ihr wegbewegt werden und ist zur Geberachse vorgespannt. Es wird ebenfalls durch den Drehteil- Antrieb gedreht. Wenn der geberachsseitige Mitnehmerabschnitt vom drehteilseitigen Mitnehmerabschnitt entkoppelt ist, während das Drehteil gedreht wird, dreht sich nur das Drehteil. Sobald der geberachsseitige Mitnehmerabschnitt und der drehteilseitige Mitnehmerabschnitt ineinandergreifen, bewirkt die auf das Drehteil ausgeübte Vorspannkraft, daß der drehteilseitige Mitnehmerabschnitt in den geberachsseitigen Mitnehmerabschnitt eingreift, so daß sich beide zusammen drehen.

Bei der Drehung der Geberachse gibt der Winkelgeber Information über den Drehwinkel der Geberachse aus. Anhand dieser Information wird (mittels der Winkelnullpunkterkennungseinrichtung) geprüft, ob die Geberachse den vorgegebenen Winkelnullpunkt erreicht hat. Sobald der vorgegebene Winkelnullpunkt erreicht ist, wird die Drehung der Geberachse (mittels der Geberachsdreheinrichtung) angehalten. Dann wird das von der Bauteilhalteeinrichtung im Winkelnullpunkt gehaltene Bauteil mit Hilfe der Führungseinrichtung geführt und auf dem Vorderende der auf den Winkelnullpunkt eingestellten Geberachse befestigt.

Bei dieser Anordnung kann die Geberachse einfach dadurch auf den vorgegebenen Winkelnullpunkt eingestellt werden, daß die Drehung des Drehteils durch die Drehteil- Antriebseinrichtung gesteuert wird. Ferner können der Drehwinkel der Geberachse und der Drehwinkel des Bauteils einfach dadurch zur Deckung gebracht werden, daß das von der Bauteilhalteeinrichtung gehaltene Bauteil entlang der Führungseinrichtung geführt wird. Auf diese Weise kann die Montagearbeit leicht durchgeführt werden.

Diese und weitere Ziele, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung gehen aus der nachstehenden Beschreibung und den sich anschließenden Ansprüchen im Zusammenhang mit den beiliegenden Zeichnungen, in denen gleiche Teile oder Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen sind, näher hervor.

Fig. 1 ist eine Draufsicht auf eine erfindungsgemäße Bauteilmontagevorrichtung, wobei ein Hubrahmen entfernt wurde;

Fig. 2 zeigt einen Schnitt durch den Aufbau der Bauteilmontagevorrichtung;

Fig. 3A ist eine perspektivische Darstellung der Umrisse eines Zahnrads für einen Drehantrieb;

Fig. 3B zeigt in einer Schnittansicht den inneren Aufbau des Drehantriebszahnrads;

Fig. 4A ist eine teilweise geschnittene Vorderansicht eines Winkelgebers;

Fig. 4B ist ein Stromlaufplan einer internen elektrischen Schaltungsanordnung des Winkelgebers;

Fig. 5A ist eine Vorderansicht einer weiter unten beschriebenen Geberscheibe;

Fig. 5B ist eine perspektivische Untersicht der Geberscheibe;

Fig. 5C ist eine Draufsicht zur Veranschaulichung der Relativlage zwischen der Geberscheibe und einem Schlitz 42b eines Geberzahnrads 40;

Fig. 6 ist ein Diagramm zur Veranschaulichung von Ausgangssignalen des Winkelgebers;

Fig. 7 ist eine Tabelle, die als Winkelgeber- Ausgangssignale Gray-Codes zeigt;

Fig. 8A ist eine perspektivische Darstellung der Umrisse des Geberzahnrads;

Fig. 8B ist eine Draufsicht auf das Geberzahnrad;

Fig. 8C zeigt eine Schnittansicht des inneren Aufbaus des Geberzahnrads;

Fig. 9A ist eine Seitenansicht, die eine Kupplungsnut eines Verbindungsstücks und eine Mitnehmerklaue eines Drehantriebszahnrads im nicht gekuppelten Zustand zeigt;

Fig. 9B ist eine Seitenansicht entsprechend Fig. 9A, aber im gekuppelten Zustand; und

Fig. 10 ist eine schematische Schnittansicht einer Geberachse, die mit Preßsitz in einer Geberachsaufnahmebohrung steckt.

Nachstehend werden bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben.

Die Fig. 1 und 2 zeigen den Aufbau einer erfindungsgemäßen Bauteilmontagevorrichtung für Winkelgeber, wobei Fig. 1 eine Draufsicht auf die Vorrichtung und Fig. 2 eine Schrittansicht zeigt.

Um die Erläuterung zu erleichtern, deutet Fig. 1 einen (weiter unten beschriebenen) Hubrahmen strichpunktiert an. Fig. 2 zeigt die Vorrichtung mit einem an ihr montierten Winkelgeber und einem (weiter unten beschriebenen) Geberzahnrad, das am Hubrahmen der Vorrichtung montiert ist.

In diesen Figuren bezeichnet die Bezugsziffer 10 einen ortsfesten Sockel, die Bezugsziffer 20 eine Drehantriebseinheit, die Bezugsziffer 30 einen Winkelgeber, die Bezugsziffer 40 ein Geberzahnrad, die Bezugsziffer 50 einen Hubrahmen und die Bezugsziffer 60 eine Steuerungseinheit.

Der ortsfeste Sockel 10 trägt eine Anzahl von Bestandteilen dieser Vorrichtung und besteht beispielsweise aus einer Stahlplatte.

Wie in Fig. 2 gezeigt, ragen von der Oberfläche des ortfesten Sockels 10 eine Mehrzahl von Flanschträgersäulen 11 auf, die einen (weiter unten beschriebenen) Flansch 22 tragen; ferner stehen auf der Oberfläche des Sockels 10 eine Zahnradträgersäule 12 zum drehbaren Lagern eines (weiter unten beschriebenen) zweiten Zwischenzahnrads 24; eine Winkelgebermontagesäule 13 zum Stützen des (weiter unten beschriebenen) Winkelgebers 30 bei der Montage eines Bauteils (entsprechend dem weiter unten beschriebenen Geberzahnrad 40) am Winkelgeber 30; und eine Hubrahmenführungssäule 14 zum Stützen des (weiter unten beschriebenen) Hubrahmens 50.

Die Drehantriebseinheit 20 ist in der Grundausführung der vorliegenden Ausführungsform ein Mechanismus, der einen Drehantrieb für eine Antriebsachse verkörpert, und umfaßt einen Antriebsmotor 21, einen Flansch 22, ein erstes Zwischenzahnrad 23, ein zweites Zwischenzahnrad 24, ein Drehantriebszahnrad 25 und ein Stützlager 26 für das Drehantriebszahnrad.

Der Antriebsmotor 21 arbeitet in dieser Vorrichtung als Drehantriebsquelle, um eine Motorwelle 21a in Abhängigkeit von einem Steuersignal aus einer nicht dargestellten Steuerungseinheit vorwärts oder rückwärts zu drehen. Die Drehung der Motorwelle 21a wird über ein an deren Ende angebrachtes Motorritzel 21b auf das mit dem Motorritzel 21b kämmende erste Zwischenzahnrad 23 übertragen.

Das erste Zwischenzahnrad 23 besteht aus einem Zahnradteil 23b großen Durchmessers und einem Zahnradteil 23c kleinen Durchmessers und dreht sich um eine vom Flansch 22 aufragende Zahnradträger-Mittelachse 23a. Das Zahnradteil 23b großen Durchmessers kämmt mit dem Motorritzel 21b, und das Zahnradteil 23c kleinen Durchmessers kämmt mit dem zweiten Zwischenzahnrad 24.

Das zweite Zwischenzahnrad 24 ist zwischen dem ersten Zwischenzahnrad 23 und dem Drehantriebszahnrad 25 angeordnet, um zwischen diesen Drehbewegungen zu übertragen.

Das Drehantriebszahnrad 25 ist drehbar und vertikal verschieblich auf dem zugehörigen Stützlager 26 gelagert und nach oben vorgespannt.

Fig. 3 zeigt die Gestalt des Drehantriebszahnrads 25, wobei Fig. 3A eine perspektivische Außenansicht und Fig. 3B eine Schnittansicht seines inneren Aufbaus darstellt.

Wie in Fig. 3A gezeigt, umfaßt das Drehantriebszahnrad 25 im wesentlichen ein zylindrisches Achsteil 25a mit einer Stirnfläche und ein scheibenförmiges Zahnradteil 25f, das sich vom unteren Ende des zylindrischen Achsteils 25a nach außen erstreckt.

Von der Mitte der Stirnfläche des zylindrischen Achsteils 25a ragt ein ringförmiger Vorsprung 25b auf, der eine Bohrung 25c aufweist. An der Oberseite des Vorsprungs 25b ist eine Mitnehmerklaue 25d angeformt, die in den Winkelgeber 30 eingreift. Das Zahnradteil 25f trägt an seinem Umfang eine Zahnung 25g, die mit dem zweiten Zwischenzahnrad 24 kämmt. Der Abschnitt zwischen dem zylindrischen Achsteil 25a und der Zahnung 25g ist im Querschnitt im wesentlichen H-förmig mit einem dünnen Steg.

Wie in Fig. 3B gezeigt, weist der Vorsprung 25b mittig die Bohrung 25c auf, und das zylindrische Achsteil 25a hat innen einen Hohlraum 25e, der mit der Bohrung 25c in Verbindung steht. Die Bohrung 25c bildet eine Einstecköffnung für den Winkelgeber 30, und der Hohlraum 25e stellt eine Montageöffnung für das Stützlager 26 des Drehantriebszahnrads 25 dar.

Das Stützlager 26 des Drehantriebszahnrads 25 ist ein Mechanismus, der zu dem Antriebsteil in der Grundausführung der vorliegenden Erfindung äquivalent ist, und enthält ein Drucklager 26a, eine Druckhülse 26b, eine Feder 26c und ein Gehäuse 26d. Das Drucklager 26a ist ein zylindrisches Organ aus biegesteifem Material, z. B. Stahl, dessen unteres Ende am ortsfesten Sockel 10 befestigt ist und das senkrecht vom Sockel 10 aufragt.

Der obere Endbereich des Drucklagers 26a bildet einen Eingriffsabschnitt, der in den Hohlraum 25e des Drehantriebszahnrads 25 paßt. Wenn das Drucklager 26a im Hohlraum 2% steckt, wird das Drehantriebszahnrad 25 vom Drucklager 26a so getragen, daß das Drehantriebszahnrad 25 vertikal beweglich ist und um das Drucklager 26a herum geschwenkt werden kann.

Die Druckhülse 26b ist ein zylindrisches Element, durch welches das Drucklager 26a hindurchtritt. Ein ringförmiger Flansch 26b1 ist in Umfangsrichtung an der Druckhülse 26b angeformt, und zwar in Vertikalrichtung gesehen etwas oberhalb ihres Mittelbereichs.

Die obere Stirnfläche der Druckhülse 26b berührt die Unterseite des Drehantriebszahnrads 25. Die Feder 26c ist zwischen dem ortsfesten Sockel 10 und dem Flansch 26b1 der Druckhülse 26b eingespannt.

Das Gehäuse 26d ist als zylindrisches Bauteil mit einer oberen Stirnfläche ausgebildet, die eine zentrale kreisförmige Öffnung aufweist. Der Durchmesser der Öffnung in der oberen Stirnfläche des Gehäuses 26d ist kleiner als der Durchmesser des Flanschs 26b1 der Druckhülse 26b, aber größer als der Durchmesser des oberhalb des Flanschs 26b1 befindlichen Teils der Druckhülse 26b. Das Gehäuse 26d wird zum Einbau von oben über die Druckhülse 26b geführt und am ortsfesten Sockel 10 mit Hilfe von Schrauben 26e befestigt.

In diesem befestigten Zustand erstreckt sich der obere Teil der Druckhülse 26b nach oben durch die obere Stirnfläche des Gehäuses 26d, wobei der Flansch 26b1 an der oberen Stirnfläche des Gehäuses 26d anliegt. Die Feder 26c ist zusammengedrückt und drängt durch ihre Rückstellkraft die Druckhülse 26b nach oben.

Als nächstes wird der Winkelgeber 30 beschrieben. Die Fig. 4 und 5 zeigen den Aufbau des Winkelgebers 30. Fig. 4A zeigt eine zum Teil aufgeschnittene Vorderansicht und Fig. 4B ein Blockdiagramm der internen elektrischen Beschaltung. Fig. 5A ist eine Vorderansicht einer weiter unten beschriebenen Geberscheibe 34; Fig. 5B ist eine perspektivische Untersicht des Aufbaus der Geberscheibe 34; und Fig. 5C ist eine Draufsicht zur Erläuterung der Relativlage zwischen der Geberscheibe 34 und einem Schlitz 42b des weiter unten beschriebenen Geberzahnrads 40.

Der Winkelgeber 30 enthält eine Geberachse 31, ein Anschlußstück 32, ein Lager 33, eine Schlitzscheibe 34, einen Halter 35, eine feststehende Blende 36, eine lichtempfangende Anordnung 37, eine lichtaussendende Anordnung 38 und ein biegsames gedrucktes Kabel 39.

Das obere Ende der Geberachse 31 ist als Befestigungsabschnitt für das Geberzahnrad 40 ausgebildet, und das untere Ende der Geberachse 31 bildet das Anschlußstück 32.

Am oberen Teil des Anschlußstücks 32 ist die eine Mehrzahl von Schlitzen aufweisende Schlitzscheibe 34 angebracht.

Wie in Fig. 5A gezeigt, ist die Schlitzscheibe 34 als scheibenförmiges Bauteil ausgebildet, das in fünf konzentrischen Spuren Schlitze 34a aufweist. Die Geberachse 31 steckt fest in einer zentralen Bohrung 34b der Schlitzscheibe 34. Die Schlitze 34a sind entsprechend den Drehwinkeln der Schlitzscheibe 34 angeordnet.

Wie in Fig. 5B gezeigt, ist die Schlitzscheibe 34 an ihrer Unterseite mit dem Anschlußstück 32 versehen, das aus einer Scheibe 32a, einem Stutzen 32b, einer Eingriffsnut 32c und einem Führungszapfen 32d besteht.

Die Scheibe 32a ist als Kreisscheibe ausgebildet, aus deren Mitte der Stutzen 32b vorspringt. Der Stutzen 32b ist als im wesentlichen zylindrisches Element ausgebildet, dessen eines Ende mit der Scheibe 32a verbunden ist und dessen anderes Ende mit der Eingriffsnut 32c versehen ist. Die in der vorderen Stirnfläche des Stutzens 32b ausgebildete Eingriffsnut 32c verläuft durch die Drehachse des Stutzens 32b und erstreckt sich geradlinig quer durch den Stutzen 32b. Der Führungszapfen 32d ist als zylindrisches Element ausgebildet, das aus der Mitte der Stirnfläche des Stutzens 32b vorspringt. Beim Einsetzen in die Bohrung 25c des Drehantriebszahnrads 25 dient der Führungszapfen 32d dazu, die Geberachse 31 - als Drehachse des Winkelgebers 30 - in eine Linie mit der Drehachse des Drehantriebszahnrads 25 zu bringen.

Wie in Fig. 4A gezeigt, ist die Geberachse 31 über das Lager 33 drehbar am Halter 35 montiert. Das obere Ende der Geberachse 31 ragt aus dem Halter 35 hervor und wird ins Geberzahnrad 40 gesteckt. Die Schlitzscheibe 34 ist in einem inneren Hohlraum des Halters 35 untergebracht und dreht sich zusammen mit der Geberachse 31.

Im Halter 35 befinden sich an der Oberseite des Hohlraums, in dem die Schlitzscheibe 34 eingebaut ist, fünf lichtempfangende Elemente 37 und an der Unterseite fünf lichtaussendende Elemente 38.

Dies heißt, daß diese lichtempfangenden Elemente 37 und die lichtaussendenden Elemente 38, wie in Fig. 4B gezeigt, paarweise Fotounterbrecher bilden, die aus einem ersten lichtempfangenden Element 37a und einem ersten lichtaussendenden Element 38a, einem zweiten lichtempfangenden Element 37b und einem zweiten lichtaussendenden Element 38b usw. bestehen. Die Paare von lichtempfangenden Elementen 37 und lichtaussendenden Elementen 38 sind jeweils an einer der Spuren angeordnet, die den Positionen der Schlitze 34a der Schlitzscheibe 34 entsprechen (siehe Fig. 5).

In Nachbarschaft zu den lichtempfangenden Elementen 37 ist eine feststehende Blende 36 angebracht, die als lichtabschirmende Einrichtung ausgebildet ist, die an den Lichteintrittsstellen der lichtempfangenden Elemente 37 mit Öffnungen versehen ist, damit die lichtempfangenden Elemente 37 möglichst kein Licht von anderen als dem jeweils zugeordneten lichtaussendenden Element 38 empfangen, so daß unerwünschte Reaktionen verhindert werden.

Sobald ein Schlitz 34a der Schlitzscheibe 34 den Lichtpfad zwischen einem lichtempfangenden Element 37 und einem lichtaussendenden Element 38 erreicht, gibt das lichtempfangende Element 37, das Licht aus dem lichtaussendenden Element 38 empfangen hat, eine "1" als Geberausgangssignal ab. Dieses Geberausgangssignal wird über das biegsame gedruckte Kabel 39 einer externen Schaltung, z. B. einer weiter unten beschriebenen Steuerungseinheit 60, zugeführt.

Das Geberausgangssignal entspricht der codierten Information in der Grundausführungsform der vorliegenden Erfindung.

Der Halter 35 des Winkelgebers 30 besitzt an einer Seite einen sich horizontal erstreckenden Flanschabschnitt, der mit einer Montageausnehmung 35a versehen ist, die den Montagewinkel des Winkelgebers 30 bezüglich der Vorrichtung festlegt. Diese Montageausnehmung 35a nimmt den oberen Endabschnitt der Winkelgebermontagesäule 13 auf, um den Winkelgeber 30 in einem vorgegebenen Winkel bezüglich der Vorrichtung zu positionieren, sobald der Winkelgeber 30 an der Vorrichtung montiert wird. Als nächstes wird das Geberausgangssignal erläutert. Fig. 6 zeigt das Ausgangssignal des Winkelgebers 30. In der Figur bedeutet "erstes Ausgangssignal" ein Ausgangssignal aus einem ersten Optokopplerpaar, das aus einem ersten lichtaussendenden Element 38a und einem ersten lichtempfangenden Element 37a besteht, und "zweites Ausgangssignal" bedeutet ein Ausgangssignal aus einem zweiten Optokopplerpaar, das aus einem zweiten lichtaussendenden Element 38b und einem zweiten lichtempfangenden Element 37b besteht. Entsprechend beziehen sich die Ordnungszahlen "erstes" bis "fünftes" auf Ausgangssignale aus dem ersten, zweiten, . . ., fünften Lichtsender/Lichtempfänger-Paar. Diese Ausgangssignale bilden einen fünf Bit breiten Code, wobei das erste Ausgangssignal dem ersten Bit entspricht, das zweite Ausgangssignal dem zweiten Bit usw.

Dabei heißt dieser Code Gray-Code, ein durch einen Gray- Code definiertes Intervall heißt Bereich, und ein Punkt, an dem der Gray-Code umgeschaltet wird, heißt Bereichsumschaltpunkt.

Bei der gezeigten Konfiguration, in welcher der Umschaltpunkt zwischen dem Bereich 0 und dem Bereich 1 als Referenz verwendet wird, wird die Position, die um 2,88° vom Umschaltpunkt zum Bereich 0 entfernt ist, als Betriebsnullpunkt für das Erzeugnis festgelegt. Das Geberzahnrad 40 wird so montiert, daß die Referenzstellung in Übereinstimmung mit dem Betriebsnullpunkt gebracht wird. Der vorliegende Winkelgeber 30 erzeugt vorgegebene Ausgangssignale in einem vorgegebenen Winkelbereich (252°) vom Betriebsnullpunkt aus.

Wie in Fig. 7 gezeigt, wechselt das Geberausgangssignal im Bereich 0 zum Gray-Code "00000", im Bereich 1 zu "00001", im Bereich 2 zu "00011" usw. Im Bereich 23 ist der Gray-Code "11100".

Sobald daher das Geberausgangssignal von "00001" nach "00000" wechselt, wird erkannt, daß die Geberachse 31 zu diesem Zeitpunkt um einen Winkel von 2,88° gegenüber dem Betriebsnullpunkt verdreht ist.

Als nächstes wird das in den Winkelgeber 30 eingebaute Geberzahnrad 40 erläutert.

Fig. 8 zeigt die Gestalt des Geberzahnrads 40, wobei Fig. 8A eine perspektivische Außenansicht, Fig. 8B eine Draufsicht und Fig. 8C eine Schnittansicht des inneren Aufbaus darstellt.

Wie in Fig. 8A gezeigt, besteht das Geberzahnrad 40 aus einem Achsteil 41 und einem Zahnradteil 42. Das Achsteil 41 ist ein im wesentlichen zylindrisches Element, und das Zahnradteil 42 ist als Kreisscheibe ausgebildet. Das Fußende (in der Figur das untere Ende) des Achsteils 41 liegt in der Mitte des Zahnradteils 42, und das Achsteil 41 ragt senkrecht aus dem Zahnradteil 42.

Ferner ist das Vorderende (in der Figur das obere Ende) des Achsteils 41 als Kopfteil 41a ausgebildet, an dem im Fall eines zeigerbestückten Anzeigeinstruments ein nicht dargestellter Zeiger befestigt wird. Das Kopfteil 41a hat in der Mitte seiner oberen Stirnfläche eine Zeigermontagebohrung 41b, in der die (nicht dargestellte) Zeigerachse montiert wird.

Um die Zeigermontagebohrung 41b herum ist eine Schrägfläche 41c ausgebildet, welche die Zeigerachse in die Zeigermontagebohrung 41b führt.

Das Kopfteil 41a weist ferner eine Kopplungsnut 41d auf, die an einer vorgegebenen Stelle in der oberen Umfangsfläche ausgebildet ist. Die Kopplungsnut 41d bestimmt die Einbaulage des Zeigers. Wenn der Zeiger in der Kopplungsnut 41d steckt, ist er auf dem Geberzahnrad 40 in der vorgegebenen Winkellage positioniert.

Die dem Fußende zugewandte Seite des Achsteils 41 ist als Referenzantriebszahnrad 41e ausgebildet, das mit einem Zahnrad zum Drehen eines Drehtisches kämmt, wenn das Geberzahnrad 40 als Ausgangszahnrad eines Fahrtschreibers verwendet wird.

Wie in Fig. 8B gezeigt, können der Geberausgang und die Drehscheibenstellung aufeinander ausgerichtet werden, indem die Kopplungsnut 41d des Kopfteils 41a beim Zusammenbau des Drehscheibenzahnrads und des Referenzantriebszahnrads 41e als Bezugspunkt verwendet wird.

Das Zahnradteil 42 ist als scheibenförmiges Element ausgebildet, das sich aus dem Umfang des unteren Endes des Achsteils 41 horizontal nach außen erstreckt. Die Umfangsfläche des Zahnradteils 42 bildet eine Zahnung 42a. Das Zahnradteil 42 weist einen ovalen Schlitz 42b auf, der das Zahnradteil von der Vorderseite bis zur Rückseite durchdringt und auf einer Geraden liegt, die durch die Drehachse des Zahnradteils 42 und durch die Kopplungsnut 41d verläuft, wobei sich der Schlitz 42b näher am Außenumfang als an der Kopplungsnut 41d befindet, wie in Fig. 8B gezeigt.

Das Zahnradteil 42 ist zwischen dem Achsteil 41 und der Zahnung 42a im Querschnitt näherungsweise H-förmig mit einem dünnen Steg.

Im Geberzahnrad 40 sind eine Mehrzahl von Bohrungen ausgebildet, die in Fig. 8C näher dargestellt sind. In der Drehachse des Zahnradteils 42 befindet sich eine Bohrung 42c. Zwischen der Bohrung 42c und der Zeigermontagebohrung 41b ist eine Geberachsaufnahmebohrung 41f ausgebildet, in welche die Geberachse 31 eingebaut wird.

Als nächstes wird der Hubrahmen 50 erläutert, der das vorstehend beschriebene Geberzahnrad 40 hält.

Dieser in Fig. 1 strichpunktiert angedeutete Hubrahmen 50 ist als eine in Draufsicht im wesentlichen rechteckige Platte ausgebildet, die an der Hubrahmenführungssäule 14 gelagert ist.

Wie in Fig. 2 gezeigt, hat der Hubrahmen 50 ferner an einer vorgegebenen Stelle eine Geberzahnrad-Aufnahmebohrung 51, in die das Geberzahnrad 40 zur Montage eingesetzt wird. Die Geberzahnrad-Aufnahmebohrung 51 ist ein Mechanismus, der in der Grundausführungsform der vorliegenden Erfindung einer Bauteilhalteeinrichtung entspricht, und ist eine im wesentlichen kreisförmige Ausnehmung mit einem Durchmesser, der das obere Ende des Achsteils des Geberzahnrads 40 aufnehmen kann.

An der Umfangsfläche der Geberzahnrad-Aufnahmebohrung 51 ist ein Halteelement 51a zum lösbaren Halten des Geberzahnrads 40 angeordnet. Das Halteelement 51a besteht aus einer elastischen Materialschicht, z. B. aus Gummi oder Urethan, und wird durch das Achsteil 41 des Geberzahnrads 40 zusammengedrückt, sobald letzteres in die Bohrung gedrückt wird. Das Halteelement 51a hält durch seine eigene Rückstellkraft das Geberzahnrad 40.

Die Geberzahnrad-Aufnahmebohrung 51 ist an einer Stelle ausgebildet, bei der in Draufsicht der Mittelpunkt des Bohrungsquerschnitts mit der Geberachse 31 fluchtet.

Der Hubrahmen 50 ist an der Hubrahmenführungssäule 14 mittels einer Führungssäulenaufnahmebohrung 52 befestigt, die - wie in Fig. 2 gezeigt - den Hubrahmen 50 an einer Stelle durchdringt, die der Hubrahmenführungssäule 14 entspricht. In der Führungssäulenaufnahmebohrung 52 steckt eine Gleitbuchse 52a, deren Innenbohrung im Querschnitt kreisförmig ist und einen Durchmesser hat, der näherungsweise gleich ist dem Durchmesser des oberen Endabschnitts der Hubrahmenführungssäule 14. Die Innenwand der Gleitbuchse 52a sitzt auf dem oberen Endabschnitt der Hubrahmenführungssäule 14, um den Hubrahmen 50 an der Hubrahmenführungssäule 14 zu befestigen.

Der obere Endabschnitt der Hubrahmenführungssäule 14 ist länger als die Dicke des Hubrahmens 50. Dadurch kann der Hubrahmen 50 im Bereich der Länge des oberen Endabschnitts der Hubrahmenführungssäule 14 bewegt werden, wie in Fig. 2 durch eine durchgezogene und eine strichpunktierte Linie gezeigt.

Aus der Unterseite des Hubrahmens 50, d. h. aus dessen dem ortsfesten Sockel 10 zugewandten Seite, ragt an einer vorgegebenen Stelle nahe der Geberzahnrad-Aufnahmebohrung 51 ein Geberzahnrad-Führungsstift 53 zum ortsfesten Sockel 10 hin. Dieser Geberzahnrad-Führungsstift 53 legt die Winkelstellung der Geberachse 31 fest, wenn das Geberzahnrad 40 an der Geberachse 31 montiert wird. Der Geberzahnrad-Führungsstift 53 hat einen ähnlichen Querschnitt wie der Schlitz 42b des Geberzahnrads 40 und kann in den Schlitz 42b gesteckt werden.

Der Ort des Geberzahnrad-Führungsstifts 53 wird festgelegt, indem als Bezugspunkt diejenige Stelle verwendet wird, die das Ausgangssignal des Winkelgebers 30 zu einem vorgegebenen Ausgangssignal, z. B. einem Nullpunktsignal, macht. Wenn der Betriebsnullpunkt an eine Stelle gelegt wird, die um 2,88° von derjenigen Winkelstellung entfernt liegt, bei der das Geberausgangssignal von "00001" nach "00000" wechselt, wird der Geberzahnrad-Führungsstift 53 um 2,88° gegenüber der Winkelstellung versetzt, bei der das Geberausgangssignal von "00001" nach "00000" gewechselt hat.

Wenn zum Beispiel - wie in Fig. 5C dargestellt - die Eingriffsnut 32c des Anschlußstücks 32 mit der mit "O" bezeichneten Winkelstellung fluchtet, bei der das Geberausgangssignal von "00001" nach "00000" wechselt, wird der Geberzahnrad-Führungsstift 53 an einer Stelle angeordnet, die gegenüber der Winkelstellung "O" um einen Winkel Theta (2,88°) versetzt ist.

Daher ist es möglich, durch Beobachtung des Geberausgangssignals und durch Anhalten der Drehung der Geberachse 31 in der Winkelstellung, bei der das Geberausgangssignal von "00001" nach "00000" gewechselt hat, den Winkel des im Hubrahmen 50 gehaltenen Geberzahnrads 40 in Übereinstimmung mit dem Geberausgangssignal, d. h. mit dem (Nullpunkt-)Winkel der Geberachse 31, zu bringen.

Die Steuerungseinheit 60 ist ein von einem Montagearbeiter betätigter Mechanismus und sendet, wie in Fig. 1 gezeigt, ein vorgegebenes Antriebssignal über eine Signalleitung 62 an den Antriebsmotor 21 und liest ein Geberausgangssignal aus dem Winkelgeber 30.

Als nächstes wird das Verfahren zum Zusammenbau des Geberzahnrads 40 unter Verwendung der vorliegenden Vorrichtung erläutert.

Der erste Schritt dieser Montagearbeit besteht darin, den Winkelgeber 30 in die Vorrichtung einzusetzen. Im einzelnen wird die Montageausnehmung 35a des Halters 35 des Winkelgebers 30 auf die Winkelgebermontagesäule 13 gesteckt, und gleichzeitig wird das Anschlußstück 32 des Winkelgebers 30 mit dem Vorsprung 25b des Drehantriebszahnrads 25 in Berührung gebracht. Dabei braucht die Mitnehmerklaue 25d des Drehantriebszahnrads 25 noch nicht in die Eingriffsnut 32c des Anschlußstücks 32 gesteckt zu werden. Die einzige Anforderung ist, daß der Stutzen 32b in die Bohrung 25c des Drehantriebszahnrads 25 eingeführt wird.

Dann wird der Winkelgeber 30 mit Hilfe eines Rückhaltebügels 13b nach unten gedrückt und mittels einer Schraube 13c befestigt.

Als nächstes wird das Geberzahnrad 40 am Hubrahmen 50 befestigt. Dies geschieht, indem zunächst der Hubrahmen 50 von der Vorrichtung abgenommen wird und das Achsteil 41 des Geberzahnrads 40 in die Geberzahnrad-Aufnahmebohrung 51 gedrückt wird. Dabei wird der Geberzahnrad-Führungsstift 53 in den Schlitz 42b des Zahnradteils 42 eingeführt, um das Geberzahnrad 40 in eine vorgegebene Winkellage zu bringen.

Dann wird der Hubrahmen 50 zusammen mit dem darin steckenden Geberzahnrad 40 auf die Hubrahmenführungssäule 14 gesteckt.

Wenn der Winkelgeber 30 und das Geberzahnrad 40 auf diese Weise zusammengebaut werden, nehmen sie die in Fig. 2 gezeigte Lage ein (der Hubrahmen 50 nimmt die durch eine durchgezogene Linie angezeigte Lage ein).

Als nächstes sendet die Steuerungseinheit 60 ein Antriebssignal an den Antriebsmotor 21, damit dieser über das erste Zwischenzahnrad 23 und das zweite Zwischenzahnrad 24 das Drehantriebszahnrad 25 in Drehbewegung versetzt. Wenn die Eingriffsnut 32c des Anschlußstücks 32 und die Mitnehmerklaue 25d des Drehantriebszahnrads 25 nicht in Eingriff miteinander stehen, wie in Fig. 9A dargestellt, dreht sich nur das Drehantriebszahnrad 25, bis die Eingriffsnut 32c und die Mitnehmerklaue 25d hinsichtlich ihrer Winkellage übereinstimmen; zu diesem Zeitpunkt gelangen sie dann in Eingriff miteinander, wie in Fig. 9B dargestellt, weil das Drehantriebszahnrad 25 nach oben vorgespannt ist. Diese Kopplung bewirkt, daß sich das Anschlußstück 32 und das Drehantriebszahnrad 25 zusammen drehen, mit dem Ergebnis, daß der Winkelgeber 30 ein Geberausgangssignal entsprechend dem Drehwinkel der Geberachse 31 abgibt, nämlich mit Hilfe der Geberscheibe 34, der lichtempfangenden Elemente 37 und der lichtaussendenden Elemente 38.

Danach sendet die Steuerungseinheit 60 weiterhin das Antriebssignal an den Antriebsmotor 21 und überwacht gleichzeitig das Ausgangssignal aus dem Winkelgeber 30, um zu prüfen, ob das Geberausgangssignal vom Gray-Code "00001" nach "00000" wechselt.

Sobald der Gray-Code von "00001" nach "00000" wechselt, beendet die Steuerungseinheit 60 die Abgabe des Antriebssignals an den Antriebsmotor 21 und hält die Geberachse 31 in dieser Winkelstellung fest.

Danach wird das Geberzahnrad 40 am Winkelgeber 30 montiert. Dies erfolgt durch Absenken des Hubrahmens 50 aus der in Fig. 2 durchgezogen gezeichneten Lage in die in Fig. 2 strichpunktiert gezeichnete Lage. Obzwar im vorliegenden Ausführungsbeispiel der Hubrahmen 50 von einem Montagearbeiter abgesenkt wird, kann dies automatisch durch einen Motor erfolgen.

Mit dem Absenken des Hubrahmens 50 wird die Geberachse 31 in die Geberachsaufnahmebohrung 41f gedrückt, wie in Fig. 10 gezeigt. Da die Winkelstellung der Geberachse 31 und des Geberzahnrads 40 zuvor eingestellt werden, sind nach Abschluß dieses Arbeitsgangs der Drehwinkel der Geberachse 31 und der Drehwinkel des Geberzahnrads 40 aufeinander ausgerichtet. Dann wird der Hubrahmen 50 aus der strichpunktiert gezeichneten Lage in die durchgezogen gezeichnete Lage gehoben. Dabei löst sich das Geberzahnrad 40 vom Hubrahmen 50, da die Verbindungskraft zwischen dem Geberzahnrad 40 und der Geberachse 31 größer ist als die Rückhaltekraft, mit welcher der Hubrahmen 50 das Geberzahnrad 40 hält.

Dann werden die Schraube 13c und der Rückhaltebügel 13b entfernt, um den mit dem Geberzahnrad 40 zusammengebauten Winkelgeber 30 zu entnehmen.

Wie vorstehend beschrieben, dreht die vorliegende Ausführungsform die Geberscheibe 34 durch Antrieb der Geberachse 31 und empfängt ein Geberausgangssignal (codierte Information) als Information über den Drehwinkel der Geberachse 31. Aufgrund dieser Information erfolgt eine Überprüfung, um festzustellen, wann der Drehwinkel der Geberachse 31 einen vorgegebenen Winkelnullpunkt erreicht, woraufhin die Drehung der Geberachse 31 angehalten wird. Wenn sich die Geberachse 31 in diesem vorgegebenen Winkel befindet, wird das auf denselben Winkelnullpunkt eingestellte Geberzahnrad 40 (Bauteil) an der Geberachse 31 montiert. Durch diese Vorgehensweise kann die Positionierung der Geberachse 31 leicht und zuverlässig erfolgen. Die Winkelstellung des an der Geberachse zu montierenden Geberzahnrads 40 kann aufgrund der Gestalt des Geberzahnrads 40 leicht eingestellt werden, zum Beispiel durch Einführen des Geberzahnrad-Führungsstifts 53 in den Schlitz 42b des Geberzahnrads 40.

Ferner kann die Geberachse 31 einfach dadurch auf einen vorgegebenen Winkelnullpunkt eingestellt werden, daß das Drehantriebszahnrad 25 (Drehteil) mittels der Drehantriebseinheit 20 (Drehteil-Antriebseinrichtung) gedreht wird, und das Geberzahnrad 40 kann einfach dadurch an der Geberachse 31 befestigt werden, daß das von der Geberzahnrad- Aufnahmebohrung 51 (Bauteilhalteeinrichtung) gehaltene Geberzahnrad 40 (Bauteil) mittels der Hubrahmenführungssäule 14 und der Führungssäulenaufnahmebohrung 52 (Führungseinrichtung) geführt wird. Dadurch können die Winkelstellungen der Geberachse 31 und des Geberzahnrads 40 einfach aufeinander ausgerichtet werden und die Montagearbeit erleichtert werden.

Claims (8)

1. Verfahren zum Einbauen eines Bauteils (40) in einen Winkelgeber (30), der ausgebildet ist, aus einer mit einer Geberachse (31) umlaufenden Geberscheibe (34) codierte, sich mit dem Drehwinkel der Geberachse (31) ändernde Information zu gewinnen und dann die codierte Information als Information über den Drehwinkel der Geberachse (31) auszugeben, mit folgenden Schritten:
die Geberscheibe (34) wird mittels einer Geberachsdreheinrichtung (21, 25) mit einem Motor (21) gedreht, und ein Winkelnullpunkt der Geberscheibe (34) wird auf der Basis von der von dem Winkelgeber (30) ausgegebenen codierten Information erfaßt;
die Drehung der Geberachse (31) wird auf der Basis des erfaßten Winkelnullpunkts der Geberscheibe (34) angehalten, wenn die Geberachse (31) bis zu einem vorgegebenen Winkelnullpunkt gedreht ist;
das in seinem vorgegebenen Winkelnullpunkt von einer Bauteilhalteeinrichtung (51) festgehaltene Bauteil (40) wird von der der Geberachsdreheinrichtung (21, 25) gegenüberliegenden Seite aus mittels einer Führungseinrichtung (14, 50, 52, 52a) in Richtung auf die Geberachsdreheinrichtung (21, 25) zu der im Winkelnullpunkt angehalten Geberachse (31) geführt und an ihr befestigt,
und das an der Geberachse (31) befestigte Bauteil (40) wird von der Bauteilhalteeinrichtung (51) gelöst.

2. Verfahren zum Einbauen eines Bauteils (40) nach Anspruch 1, wobei das Bauteil (40) von der Bauteilhalteeinrichtung (51) mit einer Rückhaltekraft festgehalten wird, die geringer als die Verbindungskraft an der Geberachse (31) ist.

3. Vorrichtung zum Einbau eines Bauteils (40) in einen Winkelgeber (30), die folgende Merkmale aufweist:
eine mit einer Geberachse (31) des Winkelgebers (30) umlaufende Geberscheibe (34) zur Erzeugung einer codierten, sich mit dem Drehwinkel der Geberachse (31) ändernden Information;
eine Geberachsdreheinrichtung (21, 25) zum Drehen der Geberachse (31);
eine Winkelnullpunkterkennungseinrichtung (60), die aufgrund der codierten Informationen aus dem Winkelgeber (30) erkennt, ob die Geberachse (31) einen vorgegebenen Winkelnullpunkt erreicht hat;
eine Drehstoppeinrichtung (60), die ausgebildet ist, die von der Geberachsdreheinrichtung (21, 25) gedrehte Geberachse (31) anzuhalten, sobald die Geberachse (31) den vorgegebenen Winkelnullpunkt erreicht;
eine Bauteilhalteeinrichtung (51) zum lösbaren Halten des Bauteils (40) in einem vorgegebenen Winkelnullpunkt, wobei die Geberachsdreheinrichtung (21, 25) und die Bauteilhalteeinrichtung (51) an entgegengesetzten Seiten des Winkelgebers (30) angeordnet sind; und
eine Führungseinrichtung (14, 50, 52, 52a) mit einer Führungsachse, entlang welcher die Bauteilhalteeinrichtung (51) derart verfahrbar ist, daß das Bauteil (40) zu der auf den vorgegebenen Winkelnullpunkt eingestellten Geberachse (31) verfahrbar, an ihr befestigbar und von der Bauteilhalteeinrichtung (51) lösbar ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, ferner mit einer Winkelgeberhalteeinrichtung (25) zum Halten des Winkelgebers (30) in vorgegebener Lage in der Weise, daß die Geberachse (31) und die Geberscheibe (34) drehbar sind.

5. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, bei der die Geberachsdreheinrichtung (21, 25) ein Drehteil (25) und einen Drehteil-Antrieb (21) zun Drehen des Drehteils (25) aufweist, wobei das Drehteil (25) in Axialrichtung der Geberachse (31) beweglich ist und ein drehteilseitiges Mitnehmorgan (25b, 25c, 25d) besitzt, das mit einem geberachsseitigen, am zugeordneten Ende der Geberachse (31) ausgebildeten Mitnehmorgan (32b, 32c, 32d) koppelbar ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, bei der das Drehteil (25) durch eine Feder (26c) bewegt werden kann, die das Drehteil (25) in Richtung der Geberachse (31) vorspannt.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 6, wobei die Bauteilhalteeinrichtung (51) ein Bauteilhalteorgan (51a) zum lösbaren Halten des auf den vorgegebenen Winkelnullpunkt eingestellten Bauteils (40) aufweist, wobei die Führungseinrichtung (14, 50, 52, 52a) zum Führen des vom Bauteilhalteorgan (51a) gehaltenen Bauteils (40) zu einem Bauteilmontageabschnitt am Vorderende deer Geberachse (31) und zur Montage des Bauteils (40) am Bauteilmontageabschnitt ausgelegt ist.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 7, wobei die Bauteilhalteeinrichtung (51) einen Führungsstift (53) aufweist, der mit einer entsprechenden Ausnehmung im Bauteil (40) zusammenwirkt, um das Bauteil (40) im vorgegebenen Winkelnullpunkt zu positionieren.