DE19936681A1

DE19936681A1 - Measuring body for position measuring device consists of drum-shaped body to which ring having magnetic pattern is soldered

Info

Publication number: DE19936681A1
Application number: DE19936681A
Authority: DE
Inventors: Michael Schwabe
Original assignee: Dr Johannes Heidenhain GmbH
Current assignee: Dr Johannes Heidenhain GmbH
Priority date: 1998-10-14
Filing date: 1999-08-04
Publication date: 2000-04-20

Abstract

Measuring body has drum-shaped base body (1) with a preformed ring (4) made of magnetic material attached by soldering around the external circumference of the drum. Solder (3) is inserted between the base body and the ring to join the ring to the body. Magnetic pattern (6) is arranged around the circumference of the ring, with sections of different magnetization. The pre-formed ring is made by bending and welding together a strip of material made of a deformable permanent magnet alloy. An Independent claim is given for a position measuring device.

Description

Die Erfindung betrifft eine Maßverkörperung mit einer magnetischen Teilung, die zur Erzeugung von positionsabhängigen Abtastsignalen von einem ma gnetfeldempfindlichen Detektor abtastbar ist.The invention relates to a material measure with a magnetic graduation, the for the generation of position-dependent scanning signals of a ma is sensitive to the magnetic field.

Eine derartige Maßverkörperung, bestehend aus einem Grundkörper und aus einem darauf befestigten Teilungsträger mit einer Teilung, wird bei einer Positionsmeßeinrichtung zum Messen der Relativlage oder der Relativge schwindigkeit zweier zueinander beweglicher Objekte eingesetzt.Such a material measure, consisting of a base body and from a division carrier attached to it with a division, becomes one Position measuring device for measuring the relative position or the Relativge speed of two mutually moving objects.

Die Erfindung betrifft auch eine Positionsmeßeinrichtung, in der eine derar tige Maßverkörperung verwendet wird.The invention also relates to a position measuring device in which one of these term measuring standard is used.

Die gebräuchlichste Art der Befestigung eines Teilungsträgers an einem Grundkörper ist Kleben. In der EP 0 624 780 B1 und der US 5,325,055 wer den die Nachteile des Klebens angeführt und Maßnahmen angegeben, um eine stabilere Befestigung zu erreichen. Gemäß der EP 0 624 780 B1 wird der Teilungsträger partiell mit dem Grundkörper verschweißt. Das Schwei ßen hat den Nachteil, daß auf den Teilungsträger sehr hohe Temperaturen einwirken, da bei einer Schweißverbindung Material des Teilungsträgers über seine gesamte Dicke zum Schmelzen gebracht werden muß. Da ein derartiges Schmelzen den Bereich der Teilung nachteilig beeinflussen kann, muß das Schweißen auf Bereiche außerhalb der Teilung beschränkt wer den. Generell ist mit dem Schweißen nur eine punkt- oder linienförmige Ver bindung relativ einfach realisierbar.The most common way of attaching a graduation carrier to one The basic body is gluing. In EP 0 624 780 B1 and US 5,325,055 who the disadvantages of gluing and measures specified to to achieve a more stable attachment. According to EP 0 624 780 B1 the graduation beam is partially welded to the base body. The sweat ßen has the disadvantage that very high temperatures on the graduation carrier act, since with a welded connection material of the graduation carrier must be melted over its entire thickness. There a such melting can adversely affect the division area, the welding must be restricted to areas outside the pitch the. Generally, welding is only a point or line Ver binding relatively easy to implement.

Die US 5,325,055 betrifft die Befestigung eines Magnetrings aus magneti sierbarem Material am Außenumfang einer Trommel. Es wurde erkannt, daß beim Kleben der Ring nicht fest genug sitzt. Zur Behebung dieses Nachteils wird vorgeschlagen, den Magnetring mit einem Verstärkungsring zu verse hen. Dieser Verstärkungsring soll auch ein partielles Ablösen oder eine Zer störung des Rings bei hohen Umdrehungszahlen verhindern.The US 5,325,055 relates to the attachment of a magnetic ring made of magneti sizable material on the outer circumference of a drum. It was recognized that when gluing the ring is not tight enough. To remedy this disadvantage it is proposed to verse the magnetic ring with a reinforcing ring hen. This reinforcement ring is also intended to be a partial detachment or a zer Prevent the ring from malfunctioning at high speeds.

Gemäß der JP 2-130418 A wird ein Magnetring aus magnetisierbarem Mate rial auf den Umfang einer Trommel durch Wärmebehandlung aufge schrumpft. Ein Ablösen des Rings bei hohen Umdrehungszahlen wird da durch nicht verhindert.According to JP 2-130418 A, a magnetic ring is made of magnetizable mate rial on the circumference of a drum by heat treatment shrinks. The ring will come off at high speeds prevented by not.

Bei der EP 0 723 136 A1 ist auf einer Mantelfläche eines trommelförmigen Rotors ein Band aus magnetischem Werkstoff schraubelinienförmig aufge wickelt.EP 0 723 136 A1 has a drum-shaped surface on a lateral surface Rotor a tape made of magnetic material screwed up wraps.

Aus der JP 63-40813 A ist ebenfalls ein ringförmiger Teilungsträger aus ma gnetisierbarem Material bekannt. Das magnetisierbare Material ist ein kunst stoffgebundener Magnetwerkstoff, der am Außenumfang einer Trommel auf gebracht ist. Nach dem Aufbringen erfolgt die Magnetisierung. Damit sich das Kunststoffmaterial nicht von der Trommel ablösen soll, ist am Umfang der Trommel eine T-Nut oder eine schwalbenschwanzförmige Nut zur form schlüssigen Verbindung vorgesehen. Es hat sich aber gezeigt, daß diese Maßnahme nicht ausreicht, um ein Ablösen des relativ elastischen Kunst stoffmaterials zu verhindern. From JP 63-40813 A is also an annular graduation carrier from ma gnnizable material known. The magnetizable material is an art bonded magnetic material on the outer circumference of a drum brought. After the application, the magnetization takes place. So yourself the plastic material should not detach from the drum is on the circumference to form a T-groove or a dovetail-shaped groove in the drum conclusive connection provided. But it has been shown that this Measure not sufficient to detach the relatively elastic art to prevent material.

Zur Messung von linearen Verlagerungen eines magnetischen Kernele mentes gegenüber einer Spulenanordnung wird bei der DE 198 06 917 A1 das Kernelement durch Löten an einer Stange befestigt.For measuring linear displacements of a magnetic kernel Mentes compared to a coil arrangement is in DE 198 06 917 A1 the core element attached to a rod by soldering.

Gemäß der JP 60-323 A wird bei einer Längenmeßeinrichtung ein magneti scher Draht in einer Nut eines linearen Trägerkörpers durch Löten befestigt.According to JP 60-323 A, a magneti is used in a length measuring device shear wire fixed in a groove of a linear support body by soldering.

Bei der DE 41 33 709 A1 sind am Außenumfang eines Rades einzelne von einander beabstandete Impulsgeberprofile aufgelötet. Zur inkrementalen Positionsmessung ist zur Erzeugung jedes Impulses ein separates Element in Form eines Drahtstückes am Außenumfang auszurichten und zu befesti gen.In DE 41 33 709 A1 individual are on the outer circumference of a wheel spaced-apart pulse generator profiles soldered. For incremental Position measurement is a separate element for generating each pulse to align and fasten in the form of a piece of wire on the outer circumference gene.

In der US 5,708,216 ist ein Meßsystem zur Messung des Drehmomentes einer Welle beschrieben. Am Umfang der Welle ist ein Ring durch Löten befestigt. Zur Geschwindigkeitsmessung ist eine danebenliegende gezahnte Scheibe vorgesehen. Diese Scheibe ist für hohe Umdrehungszahlen nicht geeignet, da sie nur über den Ring an der Welle befestigt ist und da die Zähne ein unruhiges und lautes Laufverhalten verursachen.No. 5,708,216 describes a measuring system for measuring the torque described a wave. There is a ring on the circumference of the shaft by soldering attached. There is an adjacent toothed for speed measurement Disc provided. This disc is not for high revs suitable because it is only attached to the shaft via the ring and because the Teeth cause restless and noisy running behavior.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Maßverkörperung und eine Positionsmeßeinrichtung mit einer derartigen Maßverkörperung zu schaffen, bei der der Teilungsträger stabil mit dem Grundkörper verbunden ist und bei der Verbindung der die Teilung tragende Bereich des Teilungsträgers nicht nachteilig beeinflußt wird.The invention has for its object a material measure and To create position measuring device with such a material measure, in which the graduation carrier is stably connected to the base body and at the area of the division bearer of the division not the connection is adversely affected.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 bzw. 12 gelöst.This object is solved by the features of claims 1 and 12, respectively.

Die Vorteile der Erfindung liegen darin, daß der Teilungsträger auf einfache Weise fest mit dem Grundkörper verbunden werden kann. Besonders vor teilhaft ist die Erfindung zur Befestigung eines band- oder ringförmigen ma gnetisierbaren Teilungsträgers am Außenumfang einer Trommel für sehr hohe Umdrehungszahlen einsetzbar. Durch die Erfindung wird erreicht, daß sich der Teilungsträger auch bei hohen Umdrehungszahlen nicht vom Grundkörper ablöst.The advantages of the invention are that the graduation carrier on simple Can be firmly connected to the base body. Especially before the invention is particularly advantageous for fastening a band-shaped or ring-shaped ma gnetizable graduation carrier on the outer circumference of a drum for very high speeds can be used. The invention ensures that the division carrier does not move away even at high speeds Base body detaches.

Vorteilhafte Ausbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.Advantageous embodiments of the invention are in the dependent claims specified.

Ausführungsbeispiele werden anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigtExemplary embodiments are explained in more detail with reference to the drawings. It shows

Fig. 1a bis 1c Herstellungsschritte einer ersten Maß verkör perung, FIG. 1a to 1c manufacturing steps of a first degree verkör bodiment,

Fig. 2 eine gemäß Fig. 1a bis 1c hergestellte erste Maßverkörperung, Fig. 2 is a according to Fig. 1a to 1c produced first material measure,

Fig. 3a und 3b Herstellungsschritte einer zweiten trommelför migen Maßverkörperung, FIGS. 3a and 3b manufacturing steps of a second trommelför-shaped measuring scale,

Fig. 4 einen besonders ausgestalteten Grundkörper einer dritten Maßverkörperung, Fig. 4 is a specially configured base body of a third material measure,

Fig. 5 eine vierte Maßverkörperung und Fig. 5 shows a fourth material measure and

Fig. 6 eine Winkelmeßeinrichtung mit einer Maßver körperung gemäß Fig. 2. Fig. 6 shows an angle measuring device with a Maßver körperung in FIG. 2.

Die Erfindung wird anhand einer trommelförmigen Maßverkörperung näher erläutert, die bei schnellaufenden Spindeln in Werkzeugmaschinen zur Messung der Winkelstellung oder der Geschwindigkeit der Spindel einge setzt wird.The invention is illustrated by a drum-shaped measuring standard explained that for high-speed spindles in machine tools Measurement of the angular position or the speed of the spindle turned on is set.

In den Fig. 1a bis 1c sind die wichtigsten Verfahrensschritte zur Herstel lung der in Fig. 2 dargestellten Maßverkörperung gezeigt. Ein trommelför miger Grundkörper 1 ist mit einer in Umfangsrichtung X verlaufenden Fase 2 oder einer Nut zur Aufnahme eines Lots 3 vorgesehen. Das Lot 3 kann in Form eines Rings vorliegen. Ein vorgefertigter ringförmiger Teilungsträger 4 aus magnetisierbarem Material wird auf den Grundkörper 1 aufgelötet, in dem das Lot 3 zum Schmelzen gebracht wird und die beiden Teile 1 und 4 dabei gegeneinander axial (in Z-Richtung) verschoben werden. Während des Aufschiebens des Rings 4 auf den Außenumfang 1.1 des Grundkörpers 1 wird die innere Umfangsfläche 4.1 des Rings 4 und die äußere Umfangs fläche 1.1 des Grundkörpers 1 gut mit dem flüssigen Lot 3 benetzt, wie in Fig. 1b schematisch dargestellt ist.In Figs. 1a to 1c, the main process steps for the manufacture of the scale shown in Fig. 2 shown lung. A trommelför shaped body 1 is provided with a chamfer 2 extending in the circumferential direction X or a groove for receiving a solder 3 . The solder 3 can be in the form of a ring. A prefabricated annular graduation carrier 4 made of magnetizable material is soldered onto the base body 1 , in which the solder 3 is melted and the two parts 1 and 4 are axially displaced (in the Z direction). While the ring 4 is being pushed onto the outer circumference 1.1 of the base body 1 , the inner circumferential surface 4.1 of the ring 4 and the outer circumferential surface 1.1 of the base body 1 are well wetted with the liquid solder 3 , as is shown schematically in FIG. 1b.

Unter Löten versteht man das stoffschlüssige Verbinden erwärmter, im fe sten Zustand verbleibender Materialien durch schmelzende Werkstoffe, Lote genannt.Soldering is the cohesive connection of heated, in the fe best condition of remaining materials due to melting materials, solders called.

Das Schmelzen des Lots 3 erfolgt beispielsweise in einem Heizofen 5, in dem der Grundkörper 1 mit dem Lot 3 und dem Ring 4 gemeinsam erwärmt werden, bis das Lot 3 flüssig wird und den Zwischenraum zwischen Grund körper 1 und Ring 4 auffüllt.The solder 3 is melted, for example, in a heating furnace 5 in which the base body 1 with the solder 3 and the ring 4 are heated together until the solder 3 becomes liquid and fills the space between the base body 1 and ring 4 .

Nach Erkalten des Lots 3 erfolgt das Aufbringen einer Teilung 6 auf den Au ßenumfang des Rings 4. Hierzu ist ein Schreibkopf 7 vorgesehen, der in be kannter Weise das magnetisierbare Material 4 in Umfangsrichtung abwech selnd N, S magnetisiert.After the solder 3 has cooled, a division 6 is applied to the outer circumference of the ring 4 . For this purpose, a write head 7 is provided, which magnetizes the magnetizable material 4 alternating in the circumferential direction in a known manner.

Zur Lotaufnahme ist in Fig. 1a am Grundkörper 1 eine Fase 2 angebracht. Eine derartige Fase oder Nut kann alternativ oder zusätzlich am Ring 4 vor gesehen sein. Die Fase 2 bzw. Nut am Grundkörper 1 und/oder am Ring 4 ist eine Tasche zur Aufnahme von Lot 3, wobei zum Schmelzen gebrachtes Lot 3 von der Tasche in den Spalt zwischen Grundkörper 1 und Ring 4 flie ßen kann. Die Tasche 2 dient somit als Lotreservoir.A chamfer 2 is attached to the base body 1 in FIG . Such a chamfer or groove can alternatively or additionally be seen on the ring 4 before. The chamfer 2 or groove on the base body 1 and / or on the ring 4 is a pocket for receiving solder 3 , wherein solder 3 which has been melted can flow from the pocket into the gap between the base body 1 and ring 4 . The pocket 2 thus serves as a solder reservoir.

Gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel erfolgt somit das Aufschieben (Zu sammenfügen) des Rings 4 nach oder während dem Erschmelzen des Lots 3. According to the first exemplary embodiment, the ring 4 is thus pushed on (to be assembled) after or during the melting of the solder 3 .

Alternativ dazu kann der Ring 4 vor dem Erschmelzen des Lots aufgescho ben werden. Ein Beispiel hierzu ist in den Fig. 3a und 3b dargestellt. In diesem Fall wird zuerst auf den Umfang der Trommel 1 das Lot 3 aufge bracht, beispielsweise als Folie am Außenumfang 1.1 aufgewickelt oder als Paste aufgebracht. Danach wird der Ring 4 aus magnetisierbarem Material aufgeschoben und in dieser zusammengefügten bzw. montierten Stellung erfolgt das Erschmelzen des Lots 3 in einem Heizofen 5.Alternatively, the ring 4 can be pushed open before the solder melts. An example of this is shown in FIGS . 3a and 3b. In this case, the solder 3 is first placed on the circumference of the drum 1 , for example wound up as a film on the outer circumference 1.1 or applied as a paste. Then the ring 4 made of magnetizable material is pushed on and in this assembled or assembled position the solder 3 is melted in a heating furnace 5 .

In nicht dargestellter Weise kann der Ring 4 in einem ersten Schritt auf die Trommel 1 aufgeschoben werden, wobei zwischen der Außenfläche 1.1 der Trommel 1 und der Innenfläche 4.1 des Rings 4 ein Spalt zur Lotaufnahme verbleibt. Erst nach diesem Zusammenfügen erfolgt das Einbringen des Lots 3 in den Spalt. Aufgrund der Kapillarwirkung ist auch hier eine relativ gute Benetzung beider Verbindungsflächen 1.1 und 4.1 mit dem Lot 3 gewährlei stet.In a manner not shown, the ring 4 can be pushed onto the drum 1 in a first step, with a gap for solder absorption remaining between the outer surface 1.1 of the drum 1 and the inner surface 4.1 of the ring 4 . The solder 3 is introduced into the gap only after this assembly. Due to the capillary action, a relatively good wetting of both connecting surfaces 1.1 and 4.1 with solder 3 is also ensured here.

In allen Fällen kann es vorteilhaft sein, wenn an der Umfangsfläche 1.1 der Trommel 1 und/oder der Innenfläche 4.1 des Ringes 4 Riefen bzw. Nuten 8 zur Lotführung und Lotaufnahme vorgesehen sind. In Fig. 4 sind beispiels weise spiralförmige Nuten 11 dargestellt. In diese Nuten 11 kann das Lot 3 vor dem eigentlichen Lötvorgang - ähnlich Fig. 3b - eingebracht werden oder die Nuten 11 können dazu dienen, das von außen zugeführte er schmolzene Lot 3 aufzunehmen und möglichst gleichförmig zu verteilen. Die Riefen bzw. Nuten 8 können auch ausschließlich in Achsrichtung Z verlau fen.In all cases it can be advantageous if 4 grooves or grooves 8 are provided on the peripheral surface 1.1 of the drum 1 and / or the inner surface 4.1 of the ring for solder guidance and solder absorption. In Fig. 4 example spiral grooves 11 are shown. The solder 3 can be introduced into these grooves 11 before the actual soldering process - similar to FIG. 3b - or the grooves 11 can serve to receive the melted solder 3 supplied from the outside and to distribute it as uniformly as possible. The grooves or grooves 8 can also fen only in the Z axial direction.

Der Ring 4 aus einer Dauermagnetlegierung kann ein vorgefertigter Form körper sein, dessen Profil durch Heiß- oder Kaltverformung geschaffen wurde.The ring 4 made of a permanent magnet alloy can be a prefabricated shaped body, the profile of which was created by hot or cold working.

Der Ring 4 kann aber auch aus einem kaltverformbaren Dauermagnetwerk stoff in Bandform geschaffen sein, indem ein Band zu dem Ring 4 gebogen wird und die Enden am Stoß zusammengeschweißt werden. Ein derartig vorgefertigter Ring 4 ist in Fig. 5 dargestellt. Durch das Schweißen entsteht ein Wulst 13.1 an der Schweißverbindung 13. Diese Wulst 13.1 kann durch Fräs- oder Schleifbearbeitung verringert oder entfernt werden. Damit die Wulst 13.1 bzw. die nach der Fräs- oder Schleifbearbeitung noch verblie bene Wulst 13.1 keine Unrundheit der äußeren Umfangsfläche des auf den Grundkörper 1 aufgezogenen Ringes 4 verursacht, ist in der Umfangsfläche 1.1 des Grundkörpers 1 eine Vertiefung 12 zur Aufnahme dieser Wulst 13.1 eingebracht. Gemäß Fig. 5 verläuft die Schweißnaht 13 und somit die Wulst 13.1 und die Vertiefung 12 in Achsrichtung Z. Durch das spaltfreie Stoßen und anschließende Schweißen des Bandes entsteht der homogene Ring 4.The ring 4 can also be created from a cold deformable permanent magnet material in tape form by bending a tape to the ring 4 and the ends are welded together at the joint. Such a prefabricated ring 4 is shown in Fig. 5. The welding creates a bulge 13.1 on the welded joint 13 . This bead 13.1 can be reduced or removed by milling or grinding. Thus, the bead 13.1 or after milling or grinding still verblie bene bead caused 13.1 no runout of the outer peripheral surface of the tires fitted to the base body 1, the ring 4 in the circumferential surface 1.1 of the base 1 a recess 12 is introduced for receiving these bead 13.1 . Referring to FIG. 5, the weld seam 13 and thus the bead 13.1 and the recess 12 in the axial direction Z. passes through the gap-free piercing and subsequent welding of the band is formed, the homogeneous ring 4.

Durch die Erfindung ist eine großflächige Verbindung zwischen dem trom melförmigen Grundkörper 1 und dem Ring 4 auf einfache Weise möglich. Diese großflächige Verbindung gewährleistet eine Eignung für hohe Umdre hungszahlen. Das magnetisierbare Material 4 geht eine innige Verbindung mit dem Grundkörper 1 ein, so daß es sich weder in seiner Gesamtheit noch partiell ablösen kann.The invention enables a large-area connection between the drum-shaped base body 1 and the ring 4 in a simple manner. This large-area connection ensures suitability for high revolutions. The magnetizable material 4 forms an intimate connection with the base body 1 , so that it cannot detach itself in its entirety or partially.

Zur Optimierung der Verbindung sind die Materialien des Grundkörpers 1, des Lots 3 und des Ringes 4 vorteilhafterweise so aufeinander abgestimmt, daß an den beiden Grenzflächen 1.1, 4.1 nicht nur eine innige mechanische Verbindung (Oberflächenbindung), sondern auch eine Verbindung durch Diffusion bzw. Legierungsbildung entsteht. Diffusion bedeutet dabei, daß eine oder mehrere Stoffkomponenten des Lots 3 in die zu verbindenden Teile 1 und 4 eindiffundiert.To optimize the connection, the materials of the base body 1 , the solder 3 and the ring 4 are advantageously matched to one another in such a way that not only an intimate mechanical connection (surface bond) at the two interfaces 1.1 , 4.1 , but also a connection by diffusion or alloy formation arises. Diffusion means that one or more material components of the solder 3 diffuse into the parts 1 and 4 to be connected.

Der Ring 4 besteht aus einer Dauermagnetlegierung, beispielsweise auf der Basis von Chrom, Kobalt und Eisen. Dieses Material wird auch als CROVAC bezeichnet. Der Grundkörper 1 besteht aus nichtrostendem Stahl. Das Lot besteht aus einer Stoffkombination Silber, Kupfer und weiteren Bestandtei len, wie Cadmium und/oder Nickel und/oder Zink und/oder Silber und/oder Mangan und/oder Zinn. Anstelle der Lote auf Silber-Kupfer-Basis können auch Lote auf Nickel- oder Cobalt- oder Kupfer- oder Gold- Basis eingesetzt werden. The ring 4 consists of a permanent magnet alloy, for example based on chromium, cobalt and iron. This material is also called CROVAC. The base body 1 is made of stainless steel. The solder consists of a combination of silver, copper and other constituents, such as cadmium and / or nickel and / or zinc and / or silver and / or manganese and / or tin. Instead of the solders based on silver-copper, solders based on nickel or cobalt or copper or gold can also be used.

Für besonders hohe Umdrehungszahlen eignet sich ein Grundkörper 1 aus Titan oder ein Grundkörper 1, der zumindest weitgehend aus der Stoffkom ponente Titan besteht. Dabei sollte das Lot 3 die Stoffkomponente Kupfer enthalten, damit das Lot 3 mit dem Titan des Grundkörpers 1 eine innige Verbindung durch Diffusion bzw. Legierungsbildung eingeht.A base body 1 made of titanium or a base body 1 , which at least largely consists of the material component titanium, is suitable for particularly high rotational speeds. The solder 3 should contain the copper component so that the solder 3 forms an intimate connection with the titanium of the base body 1 through diffusion or alloy formation.

Die Lötung kann unter Schutzgas, Prozeßgas, im Vakuum oder in normaler Atmosphäre durchgeführt werden. Desweiteren sind alle bekannten Heiz verfahren anwendbar. Das Lot kann in Pulverform, als Paste, als Formmate rial, beispielsweise als Ring oder als Folie eingesetzt werden.The soldering can be done under protective gas, process gas, in a vacuum or in normal Atmosphere. Furthermore, all known heating method applicable. The solder can be in powder form, as a paste, as a formate rial, for example as a ring or as a film.

Zusammengefaßt hat die erfindungsgemäße Maßnahme folgende Vorteile: Erzielung hoher mechanischer Festigkeit der gesamten Maßverkörperung, deshalb für sehr hohe Umdrehungszahlen von über 20000 Umdrehungen pro Minute geeignet, die an schnellaufenden Spindeln in Werkzeugmaschinen auftreten. Daraus resultierend auch geringe Formänderungen bei mechani scher Beanspruchung. Hohe Resistenz gegenüber chemischen Angriffen, z. B. durch Lösungsmittel. Große thermische Belastbarkeit. Fertigung der Teile mit relativ großen Fertigungstoleranzen möglich.In summary, the measure according to the invention has the following advantages: Achieving high mechanical strength of the entire measuring standard, therefore for very high speeds of over 20,000 revs per Minute suitable on the high-speed spindles in machine tools occur. This also results in slight changes in shape at mechani shear stress. High resistance to chemical attacks, e.g. B. by solvent. Great thermal resilience. Manufacturing the Parts with relatively large manufacturing tolerances possible.

Das magnetische Muster 6 kann eine einspurige oder mehrspurige in Um fangsrichtung X verlaufende inkrementale Teilung oder eine einspurige oder mehrspurige in Umfangsrichtung X verlaufende absolute Codeteilung sein.The magnetic pattern 6 can be a single-track or multi-track incremental division in the circumferential direction X or an single-track or multi-track circumferential direction X absolute code division.

In Fig. 6 ist eine besonders vorteilhafte Verwendung einer gemäß der Er findung hergestellten Maßverkörperung dargestellt. Die Maßverkörperung mit dem Grundkörper 1 und dem aufgelöteten Ring 4 mit der magnetischen Teilung 6 ist mit einer Welle 8 verbunden, die wiederum in einem Stator 9 drehbar gelagert ist. Am Stator 9 ist eine an sich bekannte magnetfeldemp findliche Abtasteinheit 10 befestigt, welche die magnetische Teilung 6 abta stet und elektrische positionsabhängige Abtastsignale erzeugt.In Fig. 6 is a particularly advantageous use of a material measure according to the invention He prepared illustrated. The material measure with the base body 1 and the soldered ring 4 with the magnetic graduation 6 is connected to a shaft 8 , which in turn is rotatably mounted in a stator 9 . On the stator 9 , a known magnetic field sensitive scanning unit 10 is attached, which scans the magnetic graduation 6 and generates electrical position-dependent scanning signals.

Die Welle 8 kann auch direkt die Spindel einer Werkzeugmaschine sein. The shaft 8 can also be the spindle of a machine tool.

Der Teilungsträger 4 kann dabei eine Dauermagnetlegierung aus Al Ni Co sein oder auf der Basis Kobalt, Eisen und Vanadin bestehen. Weiterhin kön nen auch Seltenerd-Dauermagnetlegierungen und keramische Hartmagnete wie Ne Fe B oder Sm Co eingesetzt werden.The graduation carrier 4 can be a permanent magnet alloy made of Al Ni Co or consist of cobalt, iron and vanadium. Rare earth permanent magnet alloys and ceramic hard magnets such as Ne Fe B or Sm Co can also be used.

Um eine besonders stabile Verbindung zu erhalten, sollte das Hartlötverfah ren eingesetzt werden. Gegenüber dem Weichlöten wird ein höherschmel zendes Lot - beispielsweise hoch silberhaltig - eingesetzt. Durch diese Maßnahme wird die mögliche Betriebstemperatur der Maßverkörperung er höht. Desweiteren wird die beim Löten erreichte Zugfestigkeit noch weiter verbessert.In order to obtain a particularly stable connection, the brazing process should be used. Compared to soft soldering, there is a higher melting point zendes Lot - for example high silver content - used. Through this Measure will be the possible operating temperature of the material measure increases. Furthermore, the tensile strength achieved during soldering becomes even further improved.

Um die magnetischen Eigenschaften zu optimieren, ist es bekannt, daß das magnetische Material 4 einer Wärmebehandlung im Magnetfeld zu unterzie hen ist. Das erfindungsgemäße Verfahren hat den Vorteil, daß diese Be handlung während des Lötvorgangs erfolgen kann. Während des Lötens, also während der Wärmebehandlung wird das magnetische Material 4 einem Magnetfeld mit gewünschter Richtung ausgesetzt. Bei dem Ring 4 der trommelförmigen Maßverkörperung sollte das Magnetfeld in Umfangsrich tung (Meßrichtung X) wirken, so daß sich die Elementarmagnete des ma gnetischen Materials 4 in Umfangsrichtung, also in Meßrichtung orientieren. Das hierzu erforderliche äußere Magnetfeld kann durch Permanentmagnete oder durch Spulen erzeugt werden. Während des Lötens lassen sich somit anisotrope Eigenschaften des magnetischen Materials 4 einstellen. Alterna tiv kann das äußere Magnetfeld auch senkrecht zur Meßrichtung X angelegt werden, so daß sich die Elementarmagnete senkrecht zur Meßrichtung X ausrichten.In order to optimize the magnetic properties, it is known that the magnetic material 4 is to be subjected to a heat treatment in the magnetic field. The inventive method has the advantage that this treatment can be done during the soldering process. During the soldering, that is to say during the heat treatment, the magnetic material 4 is exposed to a magnetic field in the desired direction. In the ring 4 of the drum-shaped material measure, the magnetic field should act in the circumferential direction (measuring direction X), so that the elementary magnets of the magnetic material 4 are oriented in the circumferential direction, that is to say in the measuring direction. The external magnetic field required for this can be generated by permanent magnets or by coils. Anisotropic properties of the magnetic material 4 can thus be set during the soldering. Alternatively, the external magnetic field can also be applied perpendicular to the measuring direction X, so that the elementary magnets are aligned perpendicular to the measuring direction X.

Claims

1. Measuring standard with

- A drum-shaped base body ( 1 ), on the outer circumference ( 1.1 ) of a prefabricated ring ( 4 ) made of a magnetic material with its inner surface area ( 4.1 ) is fixed by soldering, between the base body ( 1 ) and the ring ( 4 ) Solder ( 3 ) is introduced, which flatly connects the ring ( 4 ) to the base body ( 1 ),
- A in the circumferential direction of the ring ( 4 ) consecutively angeord Neten magnetic pattern ( 6 ) with sections different Ma gnetisierung on a the soldered surface area ( 4.1 ) ge opposite circular peripheral surface of the ring ( 4 ).

2. material measure according to claim 1, characterized in that the prefabricated ring ( 4 ) is formed by bending and then welding together a band-shaped material made of a deformable permanent magnet alloy.

3. material measure according to claim 2, characterized in that on the outer circumference ( 1.1 ) of the base body ( 1 ), a groove ( 12 ) is introduced, in which a bead ( 13.1 ) of the welded connection ( 13 ) of the ring ( 4 ) engages.

4. material measure according to claim 1, characterized in that the prefabricated ring ( 4 ) is a molded body made of a permanent magnet alloy.

5. material measure according to one of the preceding claims, characterized in that the base body ( 1 ) and / or the ring ( 4 ) at least one pocket ( 2 , 11 ) for receiving solder ( 3 ).

6. material measure according to one of the preceding claims, characterized in that the solder ( 3 ) contains a material component which diffuses into the surface ( 1.1 ) of the base body ( 1 ).

7. material measure according to one of the preceding claims, characterized in that the ring ( 4 ) consists of a permanent magnet alloy with cobalt.

8. material measure according to one of the preceding claims, characterized in that the solder ( 3 ) contains at least the material component nickel.

9. material measure according to one of the preceding claims 1 to 7, characterized in that the solder ( 3 ) contains at least the substance component silver.

10. material measure according to one of the preceding claims 1 to 9, characterized in that the base body ( 1 ) consists of steel.

11. material measure according to one of the preceding claims 1 to 7, characterized in that the base body ( 1 ) at least largely consists of titanium and the solder ( 3 ) contains at least the material component copper.

12. Position measuring device with

a drum-shaped base body ( 1 ), on the outer circumference of which a prefabricated ring ( 4 ) is fastened with its inner surface area ( 4.1 ) by soldering, in that a solder ( 3 ) is introduced between the base body ( 1 ) and the ring ( 4 ), that connects the ring ( 4 ) to the base body ( 1 ) in a materially integral manner,
- A in the circumferential direction of the ring ( 4 ) one behind the other arranged magnet pattern ( 6 ) with different sections of magnetization on a surface of the ring ( 4 ) directly opposite the soldered surface area ( 4.1 ),
- A magnetic field sensitive scanning unit ( 10 ) which scans the magnetic pattern ( 6 ) and generates at least one position-dependent electrical scanning signal as a function of the current angular position of the base body ( 1 ).