DE19936536A1 - Magnetische Maßverkörperung und Verfahren zur Herstellung einer magnetischen Maßverkörperung - Google Patents

Abstract

Es wird eine magnetische Maßverkörperung sowie ein Verfahren zur Herstellung einer magnetischen Maßverkörperung angegeben. Die Maßverkörperung umfaßt einen Grundkörper, einen Teilungskörper sowie ein Abdeckelement, wobei der Teilungskörper auf dem Grundkörper und über dem Teilungskörper das Abdeckelement angeordnet ist. Zwischen dem Abdeckelement und dem Grundkörper ist ein Lot eingebracht, das den Grundkörper mit dem Abdeckelement verbindet (Figur 1d).

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine magnetische Maßverkörperung nach dem Oberbegriff des Anspruches 1 sowie ein Verfahren zur Herstellung ei­ ner magnetischen Maßverkörperung nach dem Oberbegriff des Anspruches 12.

Gattungsgemäße magnetische Maßverkörperungen umfassen üblicherweise einen Grundkörper und einen darauf angeordneten Teilungskörper. Die ma­ gnetische Teilung des Teilungskörpers wird in einer entsprechenden Positi­ onsmeßeinrichtung zur Erzeugung positionsabhängiger Abtastsignale mit Hilfe einer geeigneten Abtasteinheit abgetastet.

In vielen Fällen bestehen in derartigen Maßverkörperungen die Teilungskör­ per aus kunststoffgebundenen Magnetmaterialien. Teilungskörper aus die­ sen Materialien besitzen eine Reihe von Vorteilen. So sind in diesem Zu­ sammenhang die damit erzielbaren hohen magnetischen Momente ebenso anzuführen wie die geringen Fertigungskosten derselben. Als nachteilig er­ weist sich jedoch deren geringe Stabilität gegenüber mechanischen und chemischen Einflüssen, was deren Einsatz in bestimmten Arbeitsumgebun­ gen nicht ermöglicht oder zumindest beeinträchtigt.

In Fig. 11 der EP 0 213 732 A1 wurde zur grundsätzlichen Lösung dieses Problems deshalb vorgeschlagen, den Kunststoff-Grundkörper trommelför­ mig auszubilden und in dessen äußerer Mantelfläche eine Ausnehmung für einen ebenfalls auf Kunststoff basierenden Teilungskörper vorzusehen. Über dem Teilungskörper ist desweiteren ein Abdeckelement in Form eines Me­ tallringes angeordnet, das den Teilungskörper vor mechanischen Einflüssen schützt. In Bezug auf die Verbindung des Abdeckelementes mit dem Grund­ körper ist in dieser Druckschrift nichts weiter ausgesagt.

Eine ähnlich aufgebaute magnetische Maßverkörperung ist desweiteren aus der JP 64-3512 bekannt. Dort wird vorgeschlagen, das Abdeckelement mit dem Grundkörper zu verschweißen. Eine Schweißverbindung weist an die­ ser Stelle jedoch eine Reihe von Nachteilen auf. So ist beim Schweißen eine hohe Temperatur an dieser Stelle erforderlich, wodurch ggf. der Kunststoff- Teilungskörper beschädigt werden kann. Darüberhinaus resultiert beim Schweißen grundsätzlich immer nur eine punkt- oder linienförmige Verbin­ dung, was mitunter zu unerwünschten mechanischen Spannungen zwischen dem Abdeckelement und dem Grundkörper führen kann.

Die in diesen Druckschriften vorgeschlagenen magnetischen Maßverkörpe­ rungen gewährleisten nunmehr insbesondere bei hohen Umdrehungszahlen nicht a priori, daß sich das Abdeckelement ggf. ablöst und/oder die Maßver­ körperung bei der Fertigung bzw. Montage beschädigt wird.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine möglichst einfach aufgebaute magnetische Maßverkörperung zu schaffen und ein geeignetes Herstellverfahren anzugeben, bei der ein an einem Grundkörper angeord­ neter Teilungskörper auch im Fall großer mechanischer Belastungen vor Beschädigung geschützt wird. Gefordert ist desweiteren eine möglichst hohe Stabilität der Maßverkörperung bei aggressiven Umgebungsbedingungen.

Ferner soll gewährleistet sein, daß der jeweilige Teilungskörper bei der Montage nicht beschädigt wird.

Diese Aufgabe wird gelöst durch eine magnetische Maßverkörperung mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruches 1.

Vorteilhafte Ausführungsformen der erfindungsgemäßen magnetischen Maßverkörperung ergeben sich aus den Maßnahmen, die in den von An­ spruch 1 abhängigen Patentansprüchen aufgeführt sind.

Zur Lösung der vorliegenden Aufgabe dient ferner ein Verfahren zur Her­ stellung einer magnetischen Maßverkörperung mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruches 12.

Vorteilhafte Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens sind in den von Anspruch 12 abhängigen Patentansprüchen aufgeführt.

Erfindungsgemäß wird nunmehr vorgesehen, das Abdeckelement über eine flächige Lötverbindung mit dem Grundkörper zu verbinden und derart eine äußerst widerstandsfähige Anordnung des schützenden Abdeckelementes sicherzustellen. Im Fall eines trommelförmigen Grundkörpers ist auch bei hohen Umdrehungszahlen gewährleistet, daß sich das Abdeckelement nicht ablöst. Der eigentliche Teilungskörper ist im Arbeitsbetrieb einer entspre­ chenden Positionsmeßeinrichtung auf diese Art und Weise sicher gegenüber mechanischen und ggf. vorliegenden chemischen Einflüssen geschützt.

Aufgrund des vorgesehenen Lötverfahrens ist die erfindungsgemäße Maß­ verkörperung bei der Fertigung nunmehr deutlich niedrigeren Temperaturen ausgesetzt; es liegt demzufolge eine geringeres Risiko vor, insbesondere den Teilungskörper zu beschädigen. Desweiteren ist aufgrund der Lötver­ bindung eine spannungsarme Anordnung des Abdeckelementes auf dem Grundkörper sichergestellt. Zudem ermöglicht die Wahl eines geeigneten Lotes mit einer entsprechenden Viskosität die flexible Anpassung der Ver­ bindungstechnologie an den jeweiligen Aufbau der Maßverkörperung im Be­ reich der Lötverbindung.

Das erfindungsgemäße Verfahren ist zudem fertigungstechnisch äußerst einfach handhabbar und bedarf keines großen Aufwandes. Besonders vor­ teilhaft erweist sich dabei, die Lötverbindung mittels eines geeigneten Strahlverfahrens herzustellen, da damit eine lediglich lokale Erwärmung ge­ währleistet werden kann. Der Kunststoff-Teilungskörper wird derart nicht beschädigt.

Selbstverständlich existieren im Rahmen der vorliegenden Erfindung eine Reihe von verschiedensten Ausführungsmöglichkeiten. So kann auf erfin­ dungsgemäße Art und Weise sowohl die Maßverkörperung einer rotatori­ schen Positionsmeßeinrichtung als auch die Maßverkörperung einer linearen Positionsmeßeinrichtung ausgebildet werden. Ebenso gibt es verschieden­ ste Varianten, wie die Maßverkörperung geometrisch ausgebildet werden kann.

Weitere Vorteile sowie Einzelheiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen der ma­ gnetischen Maßverkörperung sowie eines Ausführungsbeispieles zur Her­ stellung einer magnetischen Maßverkörperung anhand der beiliegenden Zeichnungen.

Dabei zeigt Fig. 1a-1e jeweils einen Verfahrensschritt bei der Her­ stellung einer ersten Ausführungsform der er­ findungsgemäßen Maßverkörperung in Form einer trommelförmig ausgebildeten magneti­ schen Maßverkörperung;

Fig. 2 eine perspektivische Ansicht einer zweiten Ausführungsform der teilmontierten Maßver­ körperung;

Fig. 3 eine Schnittansicht einer dritten Ausführungs­ form der erfindungsgemäßen Maßverkörpe­ rung;

Fig. 4 eine Teilansicht einer vierten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Maßverkörperung;

Fig. 5 eine Teilansicht einer fünften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Maßverkörperung;

Fig. 6 eine Teilansicht einer sechsten Ausführungs­ form der erfindungsgemäßen Maßverkörpe­ rung;

Fig. 7 eine Teilansicht einer siebten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Maßverkörperung;

Fig. 8 eine Teilansicht einer achten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Maßverkörperung;

Fig. 9 eine Teilansicht einer neunten Ausführungs­ form der erfindungsgemäßen Maßverkörpe­ rung;

Fig. 10 eine Positionsmeßeinrichtung in Verbindung mit der erfindungsgemäßen magnetischen Maßverkörperung.

Anhand der Fig. 1a-1e sei nachfolgend ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens sowie der Aufbau einer ersten Ausfüh­ rungsform der entsprechenden magnetischen Maßverkörperung dargestellt. Es handelt sich hierbei um eine geeignete Maßverkörperung für eine rotato­ rische Positionsmeßeinrichtung, beispielsweise eine Winkelmeßeinrichtung.

In Fig. 1a ist dabei der trommelförmige Grundkörper 1.4 der magnetischen Maßverkörperung 1 in einer Schnittdarstellung gezeigt. Ebenfalls erkennbar ist in Fig. 1a die Rotationsachse 100, um die der Grundkörper 1.4 in einer entsprechenden Positionsmeßeinrichtung rotiert. Im dargestellten Ausfüh­ rungsbeispiel besteht der Grundkörper aus einem nichtrostenden Metall, das zudem möglichst gute Löteigenschaften aufweist. Hierzu eignet sich z. B. Titan oder Werkzeug-Stahl Nr. 4.1404. Das Grundkörper-Material kann so­ wohl nichtmagnetisch oder aber ferromagnetisch sein; zu weiteren Einzel­ heiten der Materialwahl sei auf die nachfolgende Beschreibung verwiesen.

Auf seiner umfangsmäßigen Mantelfläche weist der trommelförmige Grund­ körper 1.4 in dieser Ausführungsform eine umlaufende, rechteckförmige Ausnehmung 1.1 auf; in axialer Richtung benachbart zur Ausnehmung 1.1 sind mit den Bezugszeichen 1.2 die Auflageflächen bzw. Verbindungsflä­ chen bezeichnet, die nachfolgend zur Verbindung mit dem - in Fig. 1a nicht dargestellten - Abdeckelement genutzt werden.

In Fig. 1b ist der erste Verfahrensschritt des erfindungsgemäßen Verfah­ rens gezeigt, bei dem ein magnetischer Teilungskörper 2 auf dem Grund­ körper 1.4 angeordnet wird. Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Teilungskörper 2 kreisringförmig ausgebildet und weist einen ebenfalls rechteckförmigen Querschnitt auf. Der Teilungskörper 2 wird in dieser Aus­ führungsform in der im Querschnitt ebenfalls rechteckigen Ausnehmung 1.1 des Grundkörpers 1.1 formschlüssig angeordnet. In einer besonders vorteil­ haften Ausführungsform ist als Material des Teilungskörpers 2 ein kunst­ stoffgebundenes Magnetmaterial vorgesehen, das in diesem Verfahrens­ schritt bei der Fertigung in die Ausnehmung 1.1 gespritzt wird. Als Magnet­ material kann hierbei etwa AlNiCo, SmCo oder NdFeB verwendet werden, das in Polyamid, Kohlefaser- oder Glasfaser-Materialien gebunden ist.

Im Fall des Aufspritzens des mit Magnetpartikeln versetzten Kunststoffmate­ riales des Teilungskörpers 2 wird die eigentliche periodische, magnetische Teilungsstruktur erst in einem abschließenden Verfahrensschritt über ein geeignetes Magnetisierungsverfahren erzeugt.

Alternativ zum Aufspritzen des Magnetmateriales ist es auch möglich, den Teilungskörper 2 aus mehreren Streifen oder aber Formteilen zusammenzu­ setzen, wobei z. B. die oben erwähnten Magnetmaterialien verwendet wer­ den können. In diesem Fall kann der derart ausgebildete Teilungskörper 2 bereits in diesem Verfahrensschritt die oben erwähnte periodische Teilungs­ struktur aufweisen; alternativ kann aber auch in einem nachfolgenden Pro­ zeßschritt erst die Magnetisierung oder die ggf. erforderliche Nachmagneti­ sierung erfolgen.

In Fig. 1c ist der folgende Verfahrensschritt gezeigt, bei dem nunmehr Lot 3 auf die Verbindungsflächen 1.2 zwischen dem Grundkörper 1.4 und dem Abdeckelement aufgebracht wird. In einer vorteilhaften Ausführungsform wird Lot 3 in Form einer Paste an diesen Stellen aufgetragen; alternativ kann Lot 3 jedoch beispielsweise auch als Folie etc. in diesem Verfahrensschritt eingesetzt werden. Vorzugsweise werden als Lotmaterialien Hartlote ver­ wendet, die einen hohen Silber-, Gold-, Kupfer- oder Nickelgehalt aufwei­ sen. Bei der Wahl eines geeigneten Lotmateriales ist ferner zu beachten, daß dieses im Fall eines ggf. nachfolgenden Strahl-Lötprozesses vakuumfä­ hig ist.

Anschließend wird gemäß Fig. 1d das Abdeckelement 4 auf dem Grund­ körper 1.4 und dem Teilungskörper 2 angeordnet bzw. der vormontierte Grundkörper 1.4 inclusive Teilungskörper 2 mit dem Abdeckelement 5 zu­ sammengefügt. Das Abdeckelement 4 ist im dargestellten Ausführungsbei­ spiel bandförmig ausgebildet, wobei die Band-Breite der Breite des trom­ melförmigen Grundkörpers 1.4 in axialer Richtung entspricht. Als Material für das Abdeckelement 4 ist vorzugsweise eine nicht-magnetische Legierung vorgesehen; desweiteren eignet sich auch Titan als Material des Abdeck­ elementes 4. Alternativ kann jedoch auch ein magnetisch harter Werkstoff vorgesehen werden, wie z. B. CROVAC, das eine Dauermagnetlegierung auf Basis von Eisen, Chrom und Kobalt darstellt. Ein derartiges Material ist bei­ spielsweise dann vorteilhaft, wenn etwa eine zusätzliche, gezielte Beeinflus­ sung der magnetischen Teilungsstruktur des Teilungskörpers 2 erforderlich sein sollte. In einem solchen Fall kann durch gezieltes Nachmagnetisieren des Abdeckelementes 4 die gewünschte resultierende magnetische Feld­ verteilung im Bereich der jeweiligen Abtasteinheit in einer Positionsmeßein­ richtung eingestellt werden.

Desweiteren kommen an dieser Stelle auch amorphe Folien, z. B. auf Basis von NiFe als Materialien des Abdeckelementes 4 in Betracht.

Grundsätzlich ist im Hinblick auf das gewählte Material des Abdeckelemen­ tes 4 wichtig, daß dieses eine Lötverbindung mit dem Grundkörper-Material gestattet. Ferner erweist es sich als vorteilhaft, wenn das thermische Aus­ dehnungsverhalten des Abdeckelement-Materiales auf das Grundkörper- Material abgestimmt ist, d. h. daß zumindest ähnliche thermische Ausdeh­ nungskoeffizienten der gewählten Materialien vorliegen. Ebenso wie im Fall des Grundkörpers 1.4 ist ferner ein nichtrostendes und gegenüber chemi­ schen Einflüssen möglichst widerstandsfähiges Material für das Abdeckele­ ment 4 zu bevorzugen.

Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist das vorgesehene Abdeckelement 4 einstückig ausgebildet. Alternativ hierzu ist es selbstverständlich möglich, das Abdeckelement 4 aus mehreren Teilern auszubilden. Ebenso könnte grundsätzlich vorgesehen werden, das Abdeckelement 4 nur an einer Seite benachbart zum Teilungskörper 2 über die Lötverbindung mit dem Grund­ körper 1.4 zu verbinden. Es existieren somit eine Reihe von Ausführungs­ möglichkeiten für die konkrete Ausgestaltung des Abdeckelementes 4. We­ sentlich ist jeweils, daß damit der jeweilige Teilungskörper 2 möglichst voll­ ständig gegenüber Umwelteinflüssen bzw. mechanischen Einwirkungen ge­ schützt wird.

In Fig. 1e ist schließlich dargestellt, wie im abschließenden Verfahrens­ schritt das Lot 3 im zusammengefügten Zustand der Maßverkörperung 1 erschmolzen wird und derart das Abdeckelement 4 mit dem Grundkörper 1.4 über eine flächige stoffschlüssige Verbindung fest verbunden wird. Zu die­ sem Zweck ist in diesem Ausführungsbeispiel in Fig. 1e schematisch ein Laser 20 schematisiert dargestellt, mit dessen Hilfe das Lot 3 im Bereich der Verbindungsflächen 1.2 lokal erwärmbar ist. Hierzu wird z. B. der entspre­ chende Bereich mit dem Lot 3 lokal mit Laserstrahlung beaufschlagt und erwärmt, so daß nach dem anschließenden Abkühlen schließlich eine stabile Verbindung zwischen dem Grundkörper 1.4 und dem Abdeckelement 4 re­ sultiert. Alternativ zur dargestellten Laser-Position in Fig. 1e kann die La­ serstrahlung beispielsweise auch auf die Oberseite des Abdeckelementes 4 im Bereich des Lotes 3 gerichtet werden.

Alternativ zur dargestellten Verlötung mit Hilfe des Strahlverfahrens können selbstverständlich auch andere Lötverfahren in diesem Verfahrensschritt eingesetzt werden, die eine lediglich lokale Erwärmung der Maßverkörpe­ rung bewirken. Beispielsweise sind hierzu Elektronenstrahl- oder Ionen­ strahl-Lötverfahren aufzuführen.

Aufgrund der lediglich lokalen Erwärmung der Verbindungsflächen zwischen dem Abdeckelement 4 und dem Grundkörper 1.4 ist sichergestellt, daß ein Teilungskörper 2 auf Basis kunststoffgebundener Magnetmaterialien einge­ setzt werden kann, ohne daß wegen des Lötprozesses das Material des Teilungskörpers irreparabel beschädigt wird.

Nach dem abschließenden Lötverfahren kann es ggf. noch erforderlich sein, den Teilungskörper 2 mit einer periodischen Teilungsstruktur für die entspre­ chende Positionsmeßeinrichtung zu versehen. Dies ist insbesondere dann der Fall, wenn der Teilungskörper 2 in die Ausnehmung 1.1 eingespritzt wurde. Wird hingegen ein Teilungskörper 2 verwendet, der sich z. B. aus mehreren bereits entsprechend magnetisierten Fertigteilen zusammensetzt, so kann dieser abschließende Prozeßschritt entfallen.

Aufgrund der erfindungsgemäßen Maßnahmen ergibt sich somit eine ma­ gnetische Maßverkörperung 1 für Positionsmeßeinrichtungen, die sich durch eine hohe mechanische Belastbarkeit ebenso auszeichnet wie durch eine hohe Stabilität gegenüber chemischen und ggf. thermischen Einflüssen. Das Abdeckelement 4 bildet in Verbindung mit dem Grundkörper 1.4 eine voll­ ständige Ummantelung bzw. Kapselung des Teilungskörpers 2, welcher da­ her auch in Form eines kunststoffgebundenen Magnetmateriales ausgebildet werden kann. Aufgrund der Verwendung derartiger Materialien ist zudem eine einfache Massenfertigung der erfindungsgemäßen Maßverkörperung 1 möglich.

In Fig. 2 ist eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Maß­ verkörperung 10 in teilmontiertem Zustand perspektivisch dargestellt. Er­ kennbar ist hierbei wiederum ein trommelförmiger Grundkörper 11.4, bei dem in die mantelseitige Ausnehmung bereits der vormagnetisierte Tei­ lungskörper 12 eingebracht wurde. Deutlich erkennbar sind hierbei die alter­ nierend angeordneten Teilungsbereiche 12N, 12S des Teilungskörpers 12 mit den unterschiedlichen Magnetfeld-Orientierungen. Der Teilungskörper 12 besteht in dieser Ausführungsform demzufolge aus mehreren Einzelteilen, die in die Ausnehmung des Grundkörpers 11.4 eingelegt werden. Ein ab­ schließendes Aufbringen der Magnetteilung wie im vorher erläuterten Bei­ spiel ist bei einer derartigen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Maß­ verkörperung 10 demzufolge nicht mehr erforderlich.

Eine dritte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Maßverkörperung 20 ist in Fig. 3 gezeigt. Hierbei ist auf einem wiederum trommelförmigen Grundkörper 21.4 der Teilungskörper 22 angeordnet. Seitlich benachbart zum Teilungskörper 22 ist das auf den Verbindungsflächen angeordnete Lot 23 vorgesehen, während über dem Teilungskörper 25 und den Bereichen mit dem Lot 23 wiederum das schützende Abdeckelement 24 angeordnet ist. In diesem Ausführungsbeispiel ist demzufolge auf Seiten des Grundkörpers 21.4 keine umfangsseitige Ausnehmung vorgesehen, in welcher der Tei­ lungskörper 22 formschlüssig angeordnet ist.

Eine Teilansicht einer vierten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Maßverkörperung ist in Fig. 4 dargestellt.

Wiederum ist auf dem trommelförmigen Grundkörper 41.4 über eine Lötver­ bindung das Abdeckelement 44 angeordnet; dazwischen befindet sich der gekapselte Teilungskörper 42. Lediglich in den axial äußersten Bereichen der Mantelfläche des Grundkörpers 41.4 ist jeweils das Lot 43 angeordnet. Zwischen den Verbindungsflächen und der Ausnehmung mit dem Teilungs­ körper 42 sind im Grundkörper nunmehr zusätzlich noch jeweils ein oder mehrere Kühlrippen 45a, 45b ausgebildet. Die Kühlrippen 45a, 45b haben die Form von schmalen, die Mantelfläche umlaufenden Stegen; benachbart zu den Kühlrippen 45a, 45b sind jeweils entsprechende Ausnehmungen vorgesehen. Durch die Kühlrippen 45a, 45b wird insbesondere verhindert, daß die beim Lötprozess im Bereich des Lotes 43 auftretenden hohen Tem­ peraturen auch auf den Teilungskörper 42 einwirken. Es wird durch die Kühl­ rippen 45a, 45b demzufolge eine thermische Isolierung des Teilungskörpers 42 von den Stellen erreicht, an denen das Lot 43 angeordnet ist und wo die Verbindung zwischen dem Grundkörper 41.4 und dem Abdeckelement 44 hergestellt wird. Selbstverständlich können auch noch mehr derartige Kühl­ rippen zur thermischen Isolierung vorgesehen werden.

Das in Fig. 5 dargestellte, fünfte Ausführungsbeispiel der erfindungsgemä­ ßen Maßverkörperung weist gegenüber dem Ausführungsbeispiel in Fig. 4 lediglich eine geringfügige Modifikation auf. So ist dort nunmehr vorgesehen, die Kühlrippen 55a, 55b in radialer Richtung kürzer auszubilden als im Bei­ spiel der Fig. 4, so daß die Kühlrippen 55a, 55b nun nicht mehr in Kontakt mit dem Abdeckelement 54 stehen. Auf diese Art und Weise läßt sich eine nochmals verbesserte thermische Isolierung des Teilungskörpers 52 von den Bereichen mit dem Lot 53 erreichen.

Eine sechste Ausführungsform der erfindungsgemäßen magnetischen Maß­ verkörperung zeigt Fig. 6 in einer Teilansicht. Grundsätzlich entspricht die­ ses Ausführungsbeispiel wiederum dem ersten beschriebenen Ausfüh­ rungsbeispiel aus den Fig. 1a-1e. Zusätzlich ist hierbei nunmehr je­ doch vorgesehen, die Ausnehmung für den Teilungskörper 62 in der Mantel­ fläche des Grundkörpers 61.4 noch mit ein oder mehreren Distanzelementen 66 zu versehen. Die Distanzelemente 66 sind hierbei zwischen der dem Grundkörper zugewandten Oberfläche des Teilungskörpers 62 und dem Grundkörper 61.4 angeordnet. Als Material des Distanzelementes 66 wird ein nichtmagnetisches oder aber weichmagnetisches Material gewählt, wäh­ rend der Grundkörper 61.4 in diesem Fall aus einem ferromagnetischen Material besteht. Auf diese Art und Weise ist gewährleistet, daß die effekti­ ven Magnetfeldkomponenten der Teilungsstruktur im Teilungskörper 72 pri­ mär im Bereich des Abtastelementes wirksam werden, das in einer entspre­ chenden Positionsmeßeinrichtung oberhalb des Abdeckelementes 74 ange­ ordnet wird. Andernfalls könnte ggf. eine unerwünschte Beeinflußung bzw. Abschwächung des magnetischen Feldes in diesem Bereich aufgrund des ferromagnetischen Grundkörpermateriales resultieren.

Die siebte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Maßverkörperung ist einer Teilansicht in Fig. 7 gezeigt. Der Teilungskörper 72 ist hierbei im Un­ terschied zu den vorhergehenden Beispielen nicht in einer umlaufenden Ausnehmung des trommelförmigen Grundkörpers 71.4 angeordnet. Die Mantelfläche des Grundkörpers 71.4 ist nunmehr etwa L-förmig ausgebildet, auf der der Teilungskörper 72 zentral angeordnet wird. Anschließend wird bei der Fertigung der Maßverkörperung ein ringförmiges Element 77 auf den Grundkörper 71.4 geschoben, so daß letztlich der Teilungskörper 72 auch aus der zweiten Richtung durch das Element 77 geschützt ist. Über Lötver­ bindungen wird das Element 77 anschließend sowohl mit dem Grundkörper 71.4 als auch mit dem Abdeckelement 74 verbunden. Ebenso erfolgt die Verbindung des Abdeckelementes 74 mit dem Grundkörper 71.4 über den Lötprozess auf der gegenüberliegenden Seite der Maßverkörperung.

Diese Ausführungsform ist insofern vorteilhaft, als daß sich dabei der Tei­ lungskörper 72 in Ringform ausbilden läßt und bei der Fertigung der Maß­ verkörperung einfach auf den Grundkörper 71.a bis an den L-Anschlag auf­ geschoben wird.

Die achte und neunte Ausführungsform der erfindungsgemäßen magneti­ schen Maßverkörperung ist in den Fig. 8 und 9 dargestellt.

Beide Varianten unterscheiden sich von bisherigen Ausführungsformen da­ hingehend, daß das Abdeckelement 84, 94 nunmehr an einer achsialen Stirnseite des jeweils trommelförmigen Grundkörpers 81.4, 91.4 angeordnet wird; die Befestigung erfolgt erfindungsgemäß wiederum über eine entspre­ chende Lötverbindung und ein geeignetes Lot 83, 93. Der Teilungskörper 82, 92 ist in beiden Fällen jeweils in einer umlaufenden Ausnehmung bzw. Nut des trommelförmigen Grundkörpers 81.4, 91.4 angeordnet.

Im Ausführungsbeispiel der Fig. 9 ist desweiteren noch vorgesehen, den Grundkörper 91.4 aus nichtmagnetischem Material zu fertigen. Benachbart zum Teilungskörper 92 ist in der umlaufenden Nut desweiteren noch ein magnetisch leitendes Element 99 angeordnet. Diese Variante ist insbeson­ dere vorteilhaft, wenn eine präzise senkrechte Magnetisierung des Teilungs­ körpers 92 gewünscht ist. Dies kann beim Magnetisieren durch das Element 92 und den Einsatz eines geeigneten Magnetisierungs-Werkzeuges ge­ währleistet werden, da durch das Element 99 die magnetischen Feldlinien geeignet korrigierend beeinflußt werden.

Fig. 10 zeigt abschließend eine schematisierte Teilansicht einer rotatori­ schen Positionsmeßeinrichtung, in der eine Ausführungsform der erfin­ dungsgemäßen Maßverkörperung verwendet wird. Die Maßverkörperung 1, z. B. entsprechend dem ersten Ausführungsbeispiel aus Fig. 1d, ist hierbei mit einer rotierenden Welle 8 verbunden, die in Meßrichtung x drehbar in einem Stator 9 gelagert ist. Statorseitig ist desweiteren eine schematisch angedeutete magnetfeldempfindliche Abtasteinheit 10 angeordnet, die zur Abtastung der Teilungsstruktur des magnetischen Teilungskörpers der Maß­ verkörperung 1 dient. Die erzeugten positionsabhängigen Abtastsignale werden über geeignete Signalverbindungsleitungen an eine nachgeordnete - nicht dargestellte - Auswerteeinheit zur Weiterverarbeitung übertragen. Neben den dargestellten Varianten der erfindungsgemäßen magnetischen Maßverkörperung existieren im Rahmen der vorliegenden Erfindung selbst­ verständlich noch weitere Alternativen.

Claims (20)

1. Magnetische Maßverkörperung, bestehend aus einem Grundkörper, (1.4; 11.4; 21.4; 41.4; 51.4; 61.4; 71.4; 81.4; 91.4) einem Teilungskör­ per (2; 12; 22; 42; 52; 62; 72; 82; 92) sowie mindestens einem Abdeck­ element (4; 14; 24; 44; 54; 64; 74; 84; 94), wobei der Teilungskörper (2; 12; 22; 42; 52; 62; 72; 82; 92) auf dem Grundkörper (1.4; 11.4; 21.4; 41.4; 51.4; 61.4; 71.4; 81.4; 91.4) angeordnet ist und über dem Tei­ lungskörper (2; 12; 22; 42; 52; 62; 72; 82; 92) das Abdeckelement (4; 14; 24; 44; 54; 64; 74; 84; 94) angeordnet ist,
dadurch gekennzeichnet, daß
zwischen dem Abdeckelement (4; 14; 24; 44; 54; 64; 74; 84; 94) und dem Grundkörper (1.4; 11.4; 21.4; 41.4; 51.4; 61.4; 71.4; 81.4; 91.4) ein Lot (3; 23; 43; 53; 63; 73; 83; 93) eingebracht ist, das den Grundkörper (1.4; 11.4; 21.4; 41.4; 51.4; 61.4; 71.4; 81.4; 91.4) mit dem Abdeckele­ ment (4; 14; 24; 44; 54; 64; 74; 84; 94) verbindet.

2. Magnetische Maßverkörperung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß über das Lot (3; 23; 43; 53; 63; 73; 83; 93) eine flächige, stoffschlüssige Verbindung zwischen dem Grundkörper (1.4; 11.4; 21.4; 41.4; 51.4; 61.4; 71.4; 81.4; 91.4) und dem Abdeckelement (4; 14; 24; 44; 54; 64; 74; 74; 94) besteht.

3. Magnetische Maßverkörperung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Grundkörper (1.4; 41.4; 51.4; 61.4; 81.4) eine Aus­ nehmung (1.1) aufweist, in der der Teilungskörper (2; 42; 52; 62; 82) formschlüssig angeordnet ist.

4. Magnetische Maßverkörperung nach Anspruch 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Ausnehmung (1.1) im Grundkörper (1.4; 41.4; 51.4; 61.4; 81.4) und der Querschnitt des Teilungskörpers (2; 42; 52; 62; 72; 82) jeweils rechteckförmig sind.

5. Magnetische Maßverkörperung nach Anspruch 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Grundkörper (1.4; 41.4; 51.4; 61.4) als Trommel aus­ gebildet ist, in deren umfangsmäßiger Mantelfläche die umlaufende Ausnehmung (1.1) angeordnet ist.

6. Magnetische Maßverkörperung nach Anspruch 5, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Mantelfläche benachbart zur Ausnehmung (1.1) ein oder mehrere Auflageflächen für das Abdeckelement (4; 44; 54; 64) aufweist, wobei das Lot (3; 43; 53; 63) zwischen der/den Auflageflä­ che(n) und dem Abdeckelement (4; 44; 54; 64) eingebracht ist.

7. Magnetische Maßverkörperung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Teilungsträger (2; 12; 22; 42; 52; 62; 72; 82; 92) aus einem mit Magnetpartikeln versetzten Kunststoffmaterial besteht.

8. Magnetische Maßverkörperung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Grundkörper (1.4; 11.4; 21.4; 41.4; 51.4; 61.4; 71.4; 81.4; 91.4) aus Metall besteht.

9. Magnetische Maßverkörperung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß zwischen dem Teilungskörper (42; 52) und den Bereichen mit dem Lot (43; 53) jeweils ein oder mehrere Kühlrippen (45a, 45b; 55a, 55b) im Grundkörper (41a; 51a) angeordnet sind.

10. Magnetische Maßverkörperung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net daß das Abdeckelement (4; 14; 24; 44; 54; 64; 74; 84; 94) aus CROVAC oder Titan besteht.

11. Magnetische Maßverkörperung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net daß das Abdeckelement (84; 94) an der achsialen Stirnseite eines trommelförmigen Grundkörpers (81.4, 91.4) in einer umlaufenden Aus­ nehmung angeordnet ist.

12. Verfahren zur Herstellung einer magnetischen Maßverkörperung, die einen Grundkörper (1.4; 11.4; 21.4; 41.4; 51.4; 61.4; 71.4; 81.4; 91.4), einen Teilungskörper (2; 12; 22; 42; 52; 62; 72; 82; 92) sowie ein Ab­ deckelement (4; 14; 24; 44; 54; 64; 74; 84; 94) umfaßt, wobei der Tei­ lungskörper (2; 12; 22; 42; 52; 62; 72; 82; 92) auf dem Grundkörper (1.4; 11.4; 21.4; 41.4; 51.4; 61.4; 71.4; 81.4; 91.4) angeordnet wird und über dem Teilungskörper (2; 12; 22; 42; 52; 62; 72; 82; 92) das Ab­ deckelement (4; 14; 24; 44; 54; 64; 74; 84; 94) angeordnet wird,
dadurch gekennzeichnet, daß
das Abdeckelement (4; 14; 24; 44; 54; 64; 74; 84; 94) mit dem Grund­ körper (1.4; 11.4; 21.4; 41.4; 51.4; 61.4; 71.4; 81.4; 91.4) durch Löten verbunden wird.

13. Verfahren zur Herstellung einer magnetischen Maßverkörperung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß über die Lötverbindung eine flächige stoffschlüssige Verbindung zwischen dem Abdeckelement (4; 14; 24; 44; 54; 64; 74; 84; 94) und dem Grundkörper (1.4; 11.4; 21.4; 41.4; 51.4; 61.4; 71.4; 81.4; 91.4) geschaffen wird.

14. Verfahren zur Herstellung einer magnetischen Maßverkörperung nach Anspruch 12, gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte:

• a) Anordnen des Teilungskörpers (2) auf dem Grundkörper (1.4);
• b) Aufbringen von Lot (3) auf die Verbindungsfläche des Grundkörpers (1.4) und/oder des Abdeckelementes (4);
• c) Zusammenfügen des Abdeckelementes (4) mit dem Grundkörper (1.4);
• d) Erschmelzen des Lotes (3) im zusammengefügten Zustand.

15. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Tei­ lungskörper (2) in einer Ausnehmung (1.1) des Grundkörpers (1.4) an­ geordnet wird.

16. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß das Lot (3; 23) in Form einer Paste auf den Verbindungsflächen aufgebracht wird.

17. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß zum Er­ schmelzen des Lotes (3; 23) lediglich diejenigen Bereiche über ein Strahlverfahren lokal erwärmt werden, in denen das Lot (3; 23) ange­ ordnet ist.

18. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß nach dem Erschmelzen des Lotes (3; 23) der Teilungskörper (2; 23) mit einer pe­ riodischen Magnetisierungsstruktur versehen wird.

19. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Lot (3; 23) lediglich lokal erwärmt wird.

20. Positionsmeßeinrichtung, die zur Erzeugung positionsabhängiger Ab­ tastsignale eine Abtasteinheit (10) sowie eine Maßverkörperung (1; 10; 20) umfaßt, dadurch gekennzeichnet, daß eine Maßverkörperung (1; 10; 20) nach Anspruch 1 verwendet wird.