DE19806917A1 - Kernanordnung eines Linearverlagerungssensors und ein Verfahren zu dessen Herstellung - Google Patents
Kernanordnung eines Linearverlagerungssensors und ein Verfahren zu dessen HerstellungInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Kernanordnung
eines Linearverlagerungssensors und ein Verfahren zu
dessen Herstellung.
Ein Linearverlagerungssensor wird beispielsweise verwen
det, um die Position einer Steuerzahnstange zum Steuern
der Injektionsmenge einer Treibstoff-Einspritzpumpe
einer Dieselmaschine zu erkennen.
Fig. 1 zeigt einen Linearverlagerungssensor mit einer
üblichen Kernanordnung. In Fig. 1 gibt das Bezugszeichen
1 ein Stangenelement an, das aus einem nicht-magne
tischen Material besteht, das Bezugszeichen 2 ist ein
Kernelement, das aus einem magnetischen Material be
steht, die Bezugszeichen 3 und 4 geben Spulen an. Die
Kernanordnung ist mit dem Stangenelement 1 und dem Kern
element 2 ausgebildet. Das Kernelement 2 ist an einem
Endabschnitt des Stangenelements 2 angeordnet. Das ande
re Ende des Stangenelements 1 ist, beispielsweise, mit
einer Steuerzahnstange zum Steuern der Einspritzmenge
einer Treibstoffeinspritzpumpe einer Dieselmaschine ver
bunden. Wenn die Steuerzahnstange entsprechend einem
Einspritzmengenbefehl bewegt wird, verschiebt sich das
Stangenelement 1 in einer axialen Richtung, das Kernele
ment 2 wird dadurch linear in das Innere der Spulen 3
und 4 verlagert. Ein Linearverlagerungssensor wie der
hier gezeigte erkennt die Änderungen der Induktivität in
den Spulen 3 und 4 entsprechend der linearen Verlagerung
des Kernelements als Spannungsschwankungen und erkennt
die Position des Kernelements 2, nämlich die Position
der Steuer-Zahnstange.
Die oben erwähnte übliche Kernanordnung, die durch das
Stangenelement 1 und das Kernelement 2 gebildet wird,
wird wie unten beschrieben hergestellt. Das Stangenele
ment 1 ist aus einem nicht-magnetischen rostfreien Stahl
gefertigt, an dem einen Endabschnitt des Stangenelements
1 wird durch einen Schneidvorgang ein Abschnitt 5 mit
geringerem Durchmesser gebildet. Die Länge des Ab
schnitts 5 mit geringerem Durchmesser ist etwas länger
als das Kernelement 2. Das Kernelement 2 ist ein zylin
drisches Permalloy und wird wie folgt beschrieben gefer
tigt. Zunächst wird ein plattenförmiges Permalloy zu
einer zylindrischen Form gerollt, ein Saum wird entlang
einer axialen Richtung verschweißt, wodurch das zylin
drische Kernelement 2 gebildet wird. Danach wird das zy
lindrische Kernelement 2 zum Stabilisieren seiner magne
tischen Eigenschaften einem Ausglühen unterworfen. Nach
dem Ausglühen wird die Gesamtlänge des zylindrischen
Kernelements auf eine Umfangsfläche des Abschnitts 5 mit
geringerem Durchmesser des Stangenelements 1 aufgepaßt.
Sodann wird ein Ende 5a des Abschnitts 5 mit geringerem
Durchmesser des Stangenelements 1 abgedichtet, so daß
das Kernelement 1 an dem Abschnitt 5 mit kleinerem
Durchmesser des Stangenelements 1 befestigt ist, die
Kernanordnung ist so vollständig.
Bei einer solchen üblichen Kernanordnung besteht das
Problem, daß die magnetischen Eigenschaften der Kernan
ordnungen streuen. Das heißt, da das Kernelement 2 durch
Eindrücken eines Abdichtmaterials auf das Stangenelement
1 nach dem Ausglühen des Kernelements 2 abgedichtet
wird, wird bei dem Vorgang durch das Eindrücken von Ma
terial erfolgenden Abdichten eine mechanische Spannung
auf das Kernelement aufgebracht. Da eine mechanische
Belastung auf eine Abdichtseite des Kernelements 2 auf
gebracht wird, neigt insbesondere die magnetische Eigen
schaft in der axialen Eigenschaft des Kernelements dazu,
ungleich zu werden. Da das zylindrische Kernelement 2,
dessen Saum in einer axialen Richtung verschweißt ist,
verwendet wird, neigt die magnetische Eigenschaft in der
axialen Richtung des Kernelements 2 dazu, aufgrund der
Streuung des Spalts in dem Saum ungleich zu werden. Es
tritt dann eine Streuung der magnetischen Eigenschaft
der hergestellten Kernelemente auf.
Bei der üblichen Kernanordnung muß das zylindrische
Kernelement durch Rollen des plattenförmigen Permalloy
in einem Zylinder und dessen Verschweißen entlang einer
axialen Richtung gebildet werden. Es ist erforderlich,
das Stangenelement 1 derart zuschneiden, daß es den
Abschnitt 5 mit kleinerem Durchmesser bildet, an dem ein
Gesamtkörper des Kernelements 2 aufgepaßt ist. Weiter
ist ein Abdichtvorgang erforderlich, um das Kernelement
2 zu fixieren. Es können daher Probleme auftreten, so
daß viele Vorgänge erforderlich sind, um die Kernanord
nung herzustellen. Die Herstellungskosten werden erhöht
usw.
Da das Kernelement durch das Abdichten an dem Stangen
element 1 fixiert wird, besteht die Gefahr, daß die
Abdicht-Befestigung sich aufgrund einer Streuung in der
Größe der axialen Richtung des Kernelements 2 und
aufgrund von Wärmeschrumpfungen bei der Verwendung
lockert, was ein Spiel des Kernelements 2 in der axialen
Richtung verursacht. Es besteht daher die Gefahr eines
nachteiligen Effekts auf die Sensorfunktion.
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine ver
besserte Kernanordnung eines Linearverlagerungssensors
und ein Verfahren zu dessen Herstellung zu schaffen.
Dabei sollen die Kernanordnung eines Linearverlagerungs
sensors und ein Verfahren zu dessen Herstellung geschaf
fen werden, die die Streuung der magnetischen Eigen
schaften der Kernanordnung verringert.
Es sollen eine Kernanordnung und ein linearer Verlage
rungssensor und ein Verfahren zu dessen Herstellung ge
schaffen werden, die die Anzahl der Vorgänge bei der
Herstellung des Kernelements verringern, die Herstellung
der Kernanordnung erleichtern und zur Kostenverringerung
beitragen.
Dabei sollen eine Kernanordnung eines Linearverlage
rungssensors und ein Verfahren zu dessen Herstellung ge
schaffen werden, bei dem ein Spiel des Kernelements ver
mieden werden kann.
Diese und andere Aufgaben werden durch eine Kernanord
nung gelöst, die für einen Linearverlagerungssensor ver
wendet wird, die eine Linearverlagerung der Kernanord
nung entsprechend einer Bewegung eines erkannten Objekts
basierend auf Induktivitätsänderungen in den Spulen er
kennt, mit: einem Stangenelement aus einem nicht-magne
tischen Material, der an einer Endfläche einen koaxial
ausgebildeten vertieften Abschnitt hat und dessen ande
res Ende mit dem erkannten Objekt verbunden ist, einem
Kernelement aus einem magnetischen Material, das ein
nicht-hohles, stangenförmiges Element ist und an einem
Ende in den ausgeschnittenen Abschnitt des Stangenele
ments angeordnet ist, um koaxial zu dem Stangenelement
zu sein, wobei ein Paßabschnitt des Stangenelements und
des Kernelements mit einem Lötmaterial verlötet ist,
dessen Schmelztemperatur die Ausblühtemperatur des Kern
elements angenähert ist.
Diese und andere Aufgaben werden weiter durch ein Ver
fahren zum Herstellen einer Kernanordnung, die für einen
Linearverlagerungssensor verwendet wird, gelöst, der
eine lineare Verlagerung der Kernanordnung entsprechend
einer Bewegung eines erkannten Objekts basierend auf der
Änderung der Induktivität in Spulen erkennt, mit den
folgenden Schritten: Koaxiales Bilden eines vertieften
Abschnitts an einer freien Endfläche eines Stangenele
ments aus einem nicht-magnetischen Material, das dem de
tektierten Objekt verbunden ist; Bilden eines Kernele
ments aus einem magnetischen Material in die Form einer
nicht-hohlen Stange; Einpassen eines Endes des Kernele
ments in den vertieften Abschnitt des Stangenelements
und Einbringen eines Lötfüllmetalls mit einer Schmelz
temperatur, die der Glühtemperatur des Kernelements an
nähernd entspricht, um den vertieften Abschnitt des
Stangenelements zum Wärmebehandeln des Stangenelements
und des Kernelements derart, daß das Löten des Paßab
schnitts des Stangenelements und des Kernelements ge
meinsam mit dem Ausglühen des Kernelements erfolgt.
Diese und andere Aufgaben werden weiter durch eine Kern
anordnung erfüllt, die für einen Linearverlagerungssen
sor verwendet wird, der eine lineare Verlagerung des
Kernelements entsprechend einer Bewegung eines detek
tierten Objekts basierend auf Induktivitätsschwankungen
in den Spulen verwendet wird, mit: einem Stangenelement
aus einem nicht-magnetischen Material, das mit dem de
tektierten Objekt verbunden ist; einem Kernelement aus
einem magnetischen Material, das in Form einer nicht
hohlen Stange ist und dieselben vertieften Abschnitte
hat, die koaxial an den beiden Endflächen ausgebildet
sind, wobei ein vertiefter Abschnitt des Kernelements an
einem freien Ende des Stangenelements derart angepaßt
ist, daß das Kernelement mit dem Stangenelement koaxial
ist; und einem Paßabschnitt für das Stangenelement und
das Kernelement, die mit einem Lötfüllmaterial verlötet
sind, dessen Schmelztemperatur etwa der Glühtemperatur
des Kernelements entspricht.
Diese und andere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der
vorliegenden Erfindung ergeben sich in Verbindung mit
der nachfolgenden Beschreibung und den nachfolgenden
Zeichnungen. Dabei zeigt
Fig. 1 eine übliche Kernanordnung eines Linear
verlagerungssensors;
Fig. 2 ein Ausführungsbeispiel einer Kernanord
nung eines Linerarverlagerungssensors nach
der vorliegenden Erfindung;
Fig. 3 eine vergrößerte Ansicht einer Kombination
bestehend aus einem Stangenelement und ei
nem Kernelement von Fig. 2; und
Fig. 4 ein anderes Ausführungsbeispiel einer
Kernanordnung eines Linearverlagerungssen
sors nach der vorliegenden Erfindung.
In Fig. 2 gibt das Bezugszeichen 10 ein Stangenelement
an, das Bezugszeichen 11 ein Kernelement, die Bezugszei
chen 12 und 13 Spulen. Bei diesem Ausführungsbeispiel
ist das Stangenelement 10 aus einem rostfreien Stahl aus
einem nicht-magnetischen Material, das Kernelement ist
ein Permalloy aus ferromagnetischem Material. Die Kern
anordnung ist mit dem Stangenelement 10 und dem Kernele
ment 11 ausgebildet.
Das Stangenelement 10 ist ein balkenförmiges Element mit
einem säulenartigen Abschnitt 11 an wenigstens einem
Endteil. An einer Endfläche des säulenförmigen Ab
schnitts 14 des Stangenelements 10 ist eine zylindri
scher vertiefter Abschnitt 15 ausgebildet, der zu dem
Stangenelement 10 koaxial ist. Das Kernelement 11 ist
ein säulenförmiges, balkenförmiges Element mit einem
Durchmesser, der kleiner als der säulenförmige Abschnitt
14 des Stangenelements 10 ist, er ist nicht hohl. Das
Kernelement 11 ist an seinem einen Ende in den vertief
ten Abschnitt 15 des Stangenelements 10 eingepaßt, so
daß dieser koaxial zu dem Stangenelement 10 ist, ohne
selbst einem Ausglühen unterworfen zu werden. Der ver
tiefte Abschnitt 15 des Stangenelements ist so ausgebil
det, daß an einer inneren Umfangsfläche des vertieften
Abschnitts 15 und eine äußere Umfangsfläche des Kernele
ments 11 eng aneinander anliegen, ohne einen Spalt zu
verursachen, wenn das eine Ende des Kernelements 11 in
den vertieften Abschnitt 15 eingepaßt wird. Weiter ist
eine Tiefe des vertieften Abschnitts 15 des Stangenele
ments 10 mit einer minimalen Tiefe zum Positionieren
derart, daß das Kernelement 11 koaxial mit dem Stangen
element 10 ist, ausreichend. Bei diesem Ausführungsbei
spiel beträgt die Tiefe des vertieften Abschnitts 10 et
wa 1/10 der Gesamtlänge des Kernelements 11. Das Ein
stellen des vertieften Abschnitts 15 auf eine solche
Tiefe erleichtert eine Druck-Passung des Kernelements 11
in den vertieften Abschnitt 15 und ein Verarbeiten des
vertieften Abschnitts 15.
Fig. 3 ist eine vergrößerte Ansicht, die eine Kombinati
on des Stangenelements 10 und des Kernelements 11 zeigt.
Nachdem das Kernelement 11 koaxial in den vertieften
Abschnitt 15 des Stangenelements 10 eingepaßt ist, wird,
wie in Fig. 3 gezeigt ist, ein Lötfüllmetall 16 um den
Umfang des vertieften Abschnitts 15 des Stangenelements
10 aufgebracht. Das Lötfüllmetall 16 hat eine Schmelz
temperatur, die etwa der Glühtemperatur von 1050°C-1100°C
des Permalloys, das das Kernelement 11 bildet,
entspricht. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist das Löt
füllmaterial 16 ein zum Löten geeigneter Kupferring,
nämlich ein Lötfüllkupfer. Die Schmelztemperatur des
Kupferrings 16 beträgt etwa 1080°C, das entspricht in
etwa der Ausglühtemperatur des Permalloy. Um einen Ein
laß des vertieften Abschnitts 15 des Stangenelements 10
ist ein Konus 15a ausgebildet. Dies erleichtert das Auf
bringen des Kupferrings 16 auf den Umfang des Einlasses
des vertieften Abschnitts 15 und erleichtert eine
Druck-Passung des Kernelements 11 auf den vertieften
Abschnitt 15 in Zusammenwirken mit einer Phase 11a, die
an den beiden Enden des Elements 11 angebracht ist.
Nachdem der Kupferring 16 aufgebracht ist, wird die
Kernanordnung wärmebehandelt, so daß ein Ausglühen des
Kernelements 11 und ein Löten eines eingepaßten Ab
schnitts des Stangenelements 10 und des Kernelements 11
ausgeführt wird. Bei dieser Wärmebehandlung wird die
Kernanordnung zunächst für einen ersten vorgegebenen
Zeitraum, beispielsweise einige zehn Minuten, auf etwa
1050°C erwärmt. Sodann wird im Anschluß daran das Kern
element für eine zweite vorgegebene Zeit, die kürzer als
die erste vorgegebene Zeit, beispielsweise mehrere Minu
ten, auf etwa 1100°C erhitzt. Das Permalloy, das das
Kernelement 11 bildet, wird durch Erwärmen auf etwa
1050°C ausgeglüht. Anschließend wird der zum Löten die
nende Kupferring 16 durch Erwärmen auf etwa 1100°C
geschmolzen, das geschmolzene Lötfüllkupfer dringt durch
Kapillarität in den eingepaßten Abschnitt des Stangen
elements 10 und den Kernabschnitt 11, das Stangenelement
16 und das Kernelement 11 werden so Metall an Metall
miteinander mit dem Lötfüllkupfer verbunden.
Auf diese Weise werden die Kernanordnung, die das Stan
genelement 10 und das Kernelement 11 aufweist, abge
schlossen. Das andere (in den Zeichnungen nicht gezeig
te) Ende des Stangenelements 10 der Kernanordnung wird
mit einer Steuerzahnstange zum Steuern der Einspritzmen
ge, beispielsweise einer Treibstoffeinspritzpumpe eines
Dieselmotors, verbunden. Wenn die Steuer-Zahnstange sich
entsprechend der Steuerung der Einspritzmenge bewegt,
bewegt sich das Stangenelement 10 in axialer Richtung,
das Kernelement 11 verlagert sich daher linear in das
Innere der Spulen 12 und 13. Der Linearverlagerungssen
sor erkennt die Änderungen der Induktivität in den Spu
len 11 und 13 entsprechend der linearen Verlagerung des
Kernelements 11 als Spannungsänderungen und erkennt so
die Verlagerung des Kernelements 11 und damit die Posi
tion der Steuerzahnstange.
Aufgrund dieses Aufbaus des Linearverlagerungssensors,
bei dem das Kernelement 11 durch Löten an dem Kernele
ment 10 befestigt ist, wird keine mechanische Spannung
auf das Kernelement 11 aufgebracht. Es ist daher mög
lich, die Streuung der magnetischen Eigenschaften der
Kernanordnung zu verringern, es ist damit möglich, die
magnetischen Eigenschaften des Kernelements 11 in der
axialen Richtung zu vereinheitlichen.
Da das Kernelement 11 ein säulenartiges, nicht hohles
balkenförmiges Element ist, ist es nicht erforderlich,
das Kernelement 11 zylindrisch mit einem Schweißsaum in
einer axialen Richtung auszubilden, wie dies bisher er
forderlich ist. Die magnetischen Eigenschaften des Kern
elements 11 in der axialen Richtung werden daher nicht
ungleich.
Es ist weiter nicht erforderlich, das Kernelement 11
zylindrisch auszubilden, es ist weiter nicht erforder
lich, das Kernelement zu schneiden, um eine Abschnitt
mit kleinerem Durchmesser zu schaffen, der länger als
das Kernelement ist. Da das Lötfüllmetall 16 eine
Schmelztemperatur hat, die der Ausglühtemperatur des
Kernelements 11 im wesentlichen entspricht, ist es wei
ter möglich, das Löten zum Befestigen des Kernelements
11 mit dem Stangenelement und das Ausglühen des Kernele
ments 11 durch denselben Wärmebehandlungsvorgang durch
zuführen. Entsprechend ist es möglich, die Anzahl der
Arbeitsgänge zum Herstellen der Kernanordnung zu ver
ringern, die Herstellung zu erleichtern und die Kosten
zu reduzieren. Da das Kernelement 11 an dem Stangenele
ment 10 mittels einer Metall-Verbindung befestigt ist,
tritt ein Spiel in einem Kernelement, das in dem Fall
einer Abdicht-Befestigung, wie es bei dem Stand der
Technik üblich ist, nicht auf. Da das Kernelement 11 aus
einem nicht-hohlen säulenartigen balkenförmigen Element
besteht, ist die Querschnittsfläche des Kernelements
größer verglichen mit einem zylindrischen Element nach
dem Stand der Technik, der Magnetfluß ist erleichtert.
Es ist daher möglich, die magnetischen Eigenschaften zu
verbessern.
Fig. 4 ist ein eine Darstellung, die ein anderes Ausfüh
rungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt. Bei die
sem Ausführungsbeispiel ist das eine Ende eines Stangen
elements 20 in einen zylindrisch vertieften Abschnitt 22
eingesetzt, der an einer Endfläche eines Kernelements 21
eingesetzt ist. Ein eingepaßter Abschnitt des Stangen
elements 20 und des Kernelements 21 sind mit einem Löt
füllmaterial mit einer Schmelztemperatur die der Aus
glühtemperatur des Kernelements 21 im wesentlichen ent
spricht, verlötet. Ein vertiefter Abschnitt 23, der dem
vertieften Abschnitt 22 entspricht, ist an der anderen
Endfläche des Kernelements eingesetzt, um die, magneti
schen Eigenschaften des Kernelements 21 in einer axialen
Richtung gleichförmig zu machen. Andere Einzelheiten
dieser zusammengesetzten Teile sind in den Ausführungs
beispielen nach Fig. 2 und 3 beschrieben, es können so
dieselben Wirkungen erreicht werden.
Bei den oben beschriebenen Ausführungsbeispielen besteht
das Stangenelement aus einem nicht-magnetischen frost
freien Stahl, das Kernelement ist aus Permalloy gefer
tigt und das Lötfüllmetall ist Kupfer, die vorliegende
Erfindung ist jedoch darauf nicht beschränkt. Das Löt
füllmetall, dessen Schmelztemperatur der Ausglühtempera
tur einer magnetischen Substanz des Kernelements etwa
entspricht, kann verwendet werden, um so ein Ausglühen
eines Kernelements und das Löten des Kernelements und
eines Stangenelements können verwendet werden, um in
denselben Wärmebehandlungsvorgang ausgeführt zu werden.
Nach der vorliegenden Erfindung werden, wie oben einge
hend beschrieben, ein Stangenelement und ein Kernelement
koaxial zusammengepaßt, ein Paßabschnitt des Stangenele
ments und des Kernelements werden in denselben Wärmebe
handlungsvorgang, bei dem auch das Ausglühen des Kern
elements erfolgt, unter Verwendung eines Lötfüllmetalls,
das eine Schmelztemperatur hat, die der Ausglühtempera
tur des Kernelements im wesentlichen entspricht, verlö
tet. Aufgrunddessen liegt keine mechanische Spannung in
dem Kernelement vor, es ist daher möglich, die Streuung
der magnetischen Eigenschaft des Kernelements zu ver
ringern und eine gleichförmige magnetische Eigenschaft
des Kernelements in der axialen Richtung zu erreichen.
Da das Kernelement ein nicht-hohles balkenförmiges Ele
ment ist, ist es nicht erforderlich, das Kernelement zy
lindrisch auszubilden mit einem Schweißsaum, der in
axialer Richtung verläuft, wie dies beim Stand der Tech
nik erforderlich war. Infolgedessen werden die magneti
schen Eigenschaften des Kernelements in der axialen
Richtung nicht ungleichmäßig. Es ist weiter nicht erfor
derlich, das Kernelement zylindrisch auszubilden und das
Stangenelement zu schneiden, um einen Abschnitt mit ei
nem geringeren Durchmesser auszubilden, der länger als
das Kernelement ist. Weiterhin ist es möglich, ein Löten
des Kernelements und des Stangenelements in demselben
Wärmebehandlungsvorgang zuzuführen, bei dem das Ausglü
hen des Kernelements erfolgt. Es ist daher möglich, die
Anzahl der Arbeitsvorgänge zum Herstellen des Kernele
ments zu verringern und eine Vereinfachung der Produkti
on und eine Kostenreduzierung zu erreichen. Da das Kern
element und das Stangenelement fest aneinander befestigt
sind mittels einer Metall-zu-Metall-Verbindung durch ein
Verlöten, tritt ein Spiel in dem Kernelement nicht auf.
Da das Kernelement ein nicht-hohles, balkenförmiges Ele
ment ist, ist der Querschnitt des Kernelements größer
verglichen mit dem Fall einer zylindrischen Form, es ist
daher möglich, die magnetischen Eigenschaften zu verbes
sern.
Aus dem Vorangehenden ergibt sich, daß ein neues und
verbessertes Kernelement eines Linearverlagerungssensors
und ein Verfahren zu dessen Herstellung geschaffen wor
den sind. Es versteht sich natürlich, daß die hier dar
gestellten Ausführungsbeispiele nur zur Erläuterung die
nen und den Schutzbereich der Erfindung nicht beschrän
ken. Der Schutzbereich der Erfindung ergibt sich allein
aus den beiliegenden Ansprüchen, nicht aber aus der hier
erfolgten Beschreibung.
Claims (21)
1. Eine Kernanordnung eines Linearverlagerungssensors,
der eine lineare Verlagerung des Kernelements in Abhän
gigkeit der Bewegung eines detektierten Objekts basie
rend auf Änderungen der Induktivität in Spulen (12,
13), gekennzeichnet durch:
ein Stangenelement (10) aus einem nicht-magneti schen Material, dessen eines Ende mit einem vertieften, koaxial ausgebildeten Abschnitt (15) versehen ist und dessen anderes Ende mit dem detektierten Objekt verbun den ist;
ein Kernelement (11) aus einem magnetischen Materi al, das ein nicht-hohles stangenförmiges Element ist und an einem Ende in den vertieften Abschnitt (15) des Stangenelements (10) so eingesetzt ist, daß es mit dem Stangenelement (10) koaxial ist;
wobei ein Paßabschnitt des Stangenelements (10) und des Kernelements (11) mit einem Lötfüllmetall (16) ver lötet sind, dessen Schmelztemperatur annähernd der Aus glühtemperatur des Kernelements (11) entspricht.
ein Stangenelement (10) aus einem nicht-magneti schen Material, dessen eines Ende mit einem vertieften, koaxial ausgebildeten Abschnitt (15) versehen ist und dessen anderes Ende mit dem detektierten Objekt verbun den ist;
ein Kernelement (11) aus einem magnetischen Materi al, das ein nicht-hohles stangenförmiges Element ist und an einem Ende in den vertieften Abschnitt (15) des Stangenelements (10) so eingesetzt ist, daß es mit dem Stangenelement (10) koaxial ist;
wobei ein Paßabschnitt des Stangenelements (10) und des Kernelements (11) mit einem Lötfüllmetall (16) ver lötet sind, dessen Schmelztemperatur annähernd der Aus glühtemperatur des Kernelements (11) entspricht.
2. Eine Kernanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet, daß das Stangenelement (10) und das Kernele
ment (11) derart wärmebehandelt sind, daß das Verlöten
des Stangenelements (10) und des Kernelements (11)
gemeinsam mit dem Ausglühen des Kernelements (11) aus
geführt ist.
3. Eine Kernanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekenn
zeichnet, daß das Kernelement (11) Permalloy ist und
das Lötfüllmaterial (16) Kupfer ist.
4. Eine Kernanordnung nach Anspruch 3, dadurch gekenn
zeichnet, daß das Stangenelement (10) und das Kernele
ment (11) auf eine Ausglühtemperatur des Kernelements
(11) für eine erste vorbestimmte Zeit erwärmt sind und
im Anschluß daran das Stangenelement (10) und das Kern
element (11) auf eine Schmelztemperatur des Lötfüllme
talls (16) für eine vorgegebene zweite Zeit, die kürzer
als eine erste Zeit ist, erwärmt sind.
5. Eine Kernanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet, daß der vertiefte Abschnitt (15) des Stangen
elements (10) derart ausgeformt ist, daß eine innere
Umfangsfläche des vertieften Abschnitts (15) und eine
äußere Umfangsfläche des Kernelements (11) eng mitein
ander in Berührung gebracht sind, ohne daß ein Spalt
besteht, wenn das eine Ende des Kernelements (11) in
den vertieften Abschnitt (15) eingepaßt ist, und mit
der minimalen erforderlichen Tiefe zum Positionieren
des Kernelements (11) koaxial zu dem Stangenelement
(10).
6. Eine Kernanordnung nach Anspruch 5, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Tiefe des vertieften Stangenelements
(10) etwa 1/10 der Gesamtlänge des Kernelements (11)
beträgt.
7. Eine Kernanordnung nach Anspruch 5, dadurch gekenn
zeichnet, daß das Lötfüllmaterial (16) ringförmig ist,
der vertiefte Abschnitt (15) des Stangenelements (10)
um seinen Einlaß mit einer Abschrägung (15a) versehen
ist und das Lötfüllmetall (16) auf die Abschrägung
(15a) des vertieften Abschnitts (15) aufgebracht ist.
8. Ein Verfahren nach einer Kernanordnung eines Line
arverlagerungssensors, der eine lineare Verlagerung des
Kernelements (11) in Abhängigkeit von der Bewegung
eines detektierten Objekts basierend auf Änderungen der
Induktivität in den Spulen (12, 13) erkennt, mit den
folgenden Schritten:
Koaxiales Ausbilden eines vertieften Abschnitts (15) an einer freien Endfläche eines Stangenelements (10) aus einem nicht-magnetischen Material, das mit dem detektierten Objekt verbunden ist;
Koaxiales Ausbilden eines vertieften Abschnitts (15) an einer freien Endfläche eines Stangenelements (10) aus einem nicht-magnetischen Material, das mit dem detektierten Objekt verbunden ist;
Bilden eines Kernelements (11) aus einem magneti
schen Material in einer nicht-hohlen Stangenform;
Einsetzen des einen Endes des Kernelements (11) in den vertieften Abschnitt (15) des Stangenelements (10) und Aufbringen eines Lötfüllmaterials (16), dessen Schmelzpunkt im wesentlichen dem der Ausglühtemperatur des Kernelements (11) entspricht, um den vertieften Ab schnitt (15) des Stangenelements (10); und
Wärmebehandeln des Stangenelements (10) und des Kernelements (11) derart, daß ein Verlöten eines Paßab schnitts des Stangenelements (10) und des Kernelements (11) gemeinsam mit dem Ausglühen des Kernelements (11) erfolgt.
Einsetzen des einen Endes des Kernelements (11) in den vertieften Abschnitt (15) des Stangenelements (10) und Aufbringen eines Lötfüllmaterials (16), dessen Schmelzpunkt im wesentlichen dem der Ausglühtemperatur des Kernelements (11) entspricht, um den vertieften Ab schnitt (15) des Stangenelements (10); und
Wärmebehandeln des Stangenelements (10) und des Kernelements (11) derart, daß ein Verlöten eines Paßab schnitts des Stangenelements (10) und des Kernelements (11) gemeinsam mit dem Ausglühen des Kernelements (11) erfolgt.
9. Ein Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeich
net, daß das Kernelement (11) Permalloy ist und daß das
Lötfüllmetall (16) Kupfer ist.
10. Ein Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeich
net, daß das Stangenelement (10) und das Kernelement
(11) für eine erste vorgegebene Zeit auf die Ausglüh
temperatur des Kernelements (11) erwärmt werden und das
Stangenelement (10) und das Kernelement (11) anschlie
ßend für eine zweite vorgegebene Zeit, die kürzer als
die erste vorgegebene Zeit ist, auf die Schmelztempera
tur des Lötfüllmetalls erwärmt wird.
11. Ein Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeich
net, daß der vertiefte Abschnitt (15) des Stangenele
ments (10) derart ausgebildet ist, daß eine innere Um
fangsfläche des vertieften Abschnitts (15) und einer
äußeren Umfangsfläche des Kernelements (11) ohne jeden
Spalt eng aneinander anliegen, wenn das eine Ende des
Kernelements (11) in den vertieften Abschnitt (15) ein
gesetzt wird, wobei der vertiefte Abschnitt (15) eine
Tiefe hat, die gerade erforderlich ist, um das Kernele
ment (11) so zu positionieren, daß es koaxial mit dem
Stangenelement (10) ist.
12. Ein Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Tiefe des vertieften Abschnitts (15)
des Stangenelements (10) etwa 1/10 der Gesamtlänge des
Kernelements (11) entspricht.
13. Ein Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekenn
zeichnet, daß das Lötfüllmaterial (16) ringförmig ist,
der vertiefte Abschnitt (15) des Stangenelements (10)
eine Abschrägung (11a) um einen Einlaß hat und das Löt
füllmaterial (16) auf die Abschrägung (11a) des ver
tieften Abschnitts (15) aufgebracht wird.
14. Eine Kernanordnung eines Linearverlagerungssen
sors, der eine lineare Verlagerung des Kernelements
(21) in Abhängigkeit der Bewegung eines detektierten
Objekts basierend auf Änderungen der Induktivität in
Spulen (12, 13), gekennzeichnet durch:
ein Stangenelement (20) aus einem nicht-magne tischen Material, das mit dem detektierten Objekt ver bunden ist;
ein Kernelement (21) aus einem magnetischen Materi al, das als nicht-hohles stangenförmiges Element ausge bildet ist ist und an seinen beiden Endflächen diesel ben, koaxial zueinander angeordneten vertieften Ab schnitte (22, 23) hat, wobei ein vertiefter Abschnitt (22) des Kernelements (21) an das freie Ende des Stan genelements (20) angesetzt ist, so daß das Kernelement (21) mit dem Stangenelement (20) koaxial ist; und
wobei ein Paßabschnitt des Stangenelements (20) und des Kernelements (21) mit einem Lötfüllmetall verlötet sind, dessen Schmelztemperatur annähernd der Ausglüh temperatur des Kernelements (21) entspricht.
ein Stangenelement (20) aus einem nicht-magne tischen Material, das mit dem detektierten Objekt ver bunden ist;
ein Kernelement (21) aus einem magnetischen Materi al, das als nicht-hohles stangenförmiges Element ausge bildet ist ist und an seinen beiden Endflächen diesel ben, koaxial zueinander angeordneten vertieften Ab schnitte (22, 23) hat, wobei ein vertiefter Abschnitt (22) des Kernelements (21) an das freie Ende des Stan genelements (20) angesetzt ist, so daß das Kernelement (21) mit dem Stangenelement (20) koaxial ist; und
wobei ein Paßabschnitt des Stangenelements (20) und des Kernelements (21) mit einem Lötfüllmetall verlötet sind, dessen Schmelztemperatur annähernd der Ausglüh temperatur des Kernelements (21) entspricht.
15. Eine Kernanordnung nach Anspruch 14, dadurch ge
kennzeichnet, daß das Stangenelement (20) und das Kern
element (21) derart wärmebehandelt sind, daß das Verlö
ten des Stangenelements (20) und des Kernelements (21)
gemeinsam mit dem Ausglühen des Kernelements (21) aus
geführt wird.
16. Eine Kernanordnung nach Anspruch 15, dadurch ge
kennzeichnet, daß das Kernelement (21) Permalloy ist
und das Lötfüllmaterial Kupfer ist.
17. Eine Kernanordnung nach Anspruch 16, dadurch ge
kennzeichnet, daß das Stangenelement (20) und das Kern
element (21) auf eine Ausglühtemperatur des Kernele
ments (21) für eine erste vorbestimmte Zeit erwärmt
werden und im Anschluß daran, das Stangenelement (20)
und das Kernelement (21) auf eine Schmelztemperatur des
Lötfüllmetalls für eine vorgegebene zweite Zeit, die
kürzer als eine erste Zeit ist, erwärmt werden.
18. Eine Kernanordnung nach Anspruch 14, dadurch ge
kennzeichnet, daß der vertiefte Abschnitt (15) des
Stangenelements (20) derart ausgeformt ist, daß eine
innere Umfangsfläche des vertieften Abschnitts (15) und
eine äußere Umfangsfläche des Kernelements (21) eng
miteinander in Berührung gebracht werden, ohne daß ein
Spalt entsteht, wenn das eine Ende des Kernelements
(21) in den vertieften Abschnitt (15) eingepaßt wird
und mit der minimalen erforderlichen Tiefe zum Positio
nieren des Kernelements (21) koaxial zu dem Stangenele
ment (20).
19. Eine Kernanordnung nach Anspruch 18, dadurch ge
kennzeichnet, daß die Tiefe des vertieften Stangenele
ments (20) etwa 1/20 der Gesamtlänge des Kernelements
(21) beträgt.
20. Eine Kernanordnung nach Anspruch 18, dadurch ge
kennzeichnet, daß das Lötfüllmaterial ringförmig ist,
der vertiefte Abschnitt (15) des Stangenelements (20)
um seinen Einlaß mit einer Abschrägung (15a) versehen
ist und das Lötfüllmetall auf die Abschrägung (15a) des
vertieften Abschnitts (15), in das das freie Ende des
Stangenelements (20) eingesetzt ist, aufgebracht ist.
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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Family
ID=13000169
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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DE1998106917 Ceased DE19806917A1 (de) | 1997-02-24 | 1998-02-19 | Kernanordnung eines Linearverlagerungssensors und ein Verfahren zu dessen Herstellung |
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DE (1) | DE19806917A1 (de) |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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US6717401B2 (en) | 1998-10-14 | 2004-04-06 | Dr. Johannes Heidenhain Gmbh | Drum-shaped measuring standard |
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- 1997-02-24 JP JP9055493A patent/JPH10239002A/ja active Pending
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1998
- 1998-02-19 DE DE1998106917 patent/DE19806917A1/de not_active Ceased
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