DE19963363A1 - Maßverkörperung - Google Patents
MaßverkörperungInfo
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer magnetischen Maßverkörperung. Zur Erzeugung idealer magnetischer Bereiche wird mindestens ein Draht aus magnetisierbarem Material in mindestens einer Lage auf eine Trommel zu einer Spule mit Windungen gewickelt, wobei eine Relativbewegung zwischen zugeführtem Draht und Trommel in Richtung der Trommelachse erfolgt und anschließend die Windungen der Spule in ihrem Abstand zueinander fixiert werden. Eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens besteht aus einer Trommel (10), einer Vorschubeinheit, einer Zuführeinheit für Draht (7) und mindestens eine Magnetisierungseinheit (13) mit Polschuhen zur Herstellung eines magnetischen Feldes aufweist.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung
einer magnetischen Maßverkörperung. Außerdem betrifft
die Erfindung eine Vorrichtung zur Herstellung einer
magnetischen Maßverkörperung sowie eine magnetische
Maßverkörperung aus einzelnen, entlang einer Achse in
einem Teilungsabstand zueinander angeordneten
magnetischen Bereichen.
Magnetische Maßstäbe oder Skalen, die eine magnetische
Verkörperung eines Längenmaßstabes darstellen, werden in
vielfältiger Weise technisch benutzt. Diese
Maßverkörperungen werden durch geeignete Sensoren
abgetastet und beispielsweise zur Lagesteuerung von
Werkzeugmaschinen eingesetzt. Sie ermöglichen eine
inkrementale Längenmessung, wobei durch Anordnung
mehrerer solcher Maßstäbe nebeneinander bzw. geeignete
Kodierungen auch Längenmeßsysteme zu verwirklichen sind,
die absolute Werte liefern.
Die magnetischen Maßverkörperungen werden zur
Herstellung von Drehwinkelgebern, Linearweggebern usw.
eingesetzt. Beispielsweise ist aus der DE-C2-33 08 404
eine Vorrichtung zur Messung einer Relativverschiebung
bekannt, die als Maßverkörperung ein auf mindestens
einer Magnetspur aufgezeichnetes Magnetisierungsmuster
als Maßverkörperung beinhaltet.
Ein Positionssensor, der aus der DE-A1-33 25 353 bekannt
ist, verwendet ebenfalls mehrere zu Spuren nebeneinander
angeordnete magnetische Maßverkörperungen. Die einzeln
magnetisierten Bereiche sind entsprechend der
gewünschten Teilung voneinander beabstandet. Durch
geeignete Sensoren werden die Skalen abgefahren und die
Signale der Sensoren so verarbeitet, daß eine
Interpolation möglich ist, und ein Meßsignal geliefert
wird, das auch kleinere Auflösungen ermöglicht als der
Abstand der magnetisierten Bereiche von einander. Die
Auswerteschaltung ermöglichen deshalb Auflösungen, die
typischerweise 1/1000 des Teilungsmaßes ausmachen. So
ist eine Meßgenauigkeit erreichbar, die in der
Größenordnung von einem oder einigen µ-Metern liegen.
Solche magnetischen Maßverkörperungen können
beispielsweise durch Auftragen einer Schicht von
magnetisierbaren Partikeln auf einen Träger hergestellt
werden, wobei anschließend durch eine geeignete
Vorrichtung die einzelnen Bereiche magnetisiert werden.
Bei der Magnetisierung entstehen im Übergangsbereich von
einem magnetisierten Bereich zum anderen magnetisierten
Bereich in Folge der Partikelgröße und anderer Einflüsse
unscharfe Bereiche, die der Verringerung des
Teilungsabstandes Grenzen setzten. Zur Verbesserung der
Meßgenauigkeit ist jedoch die Verringerung des
Teilungsabstandes und die Vermeidung solcher unscharfer
Randbereiche wünschenswert.
Aufgabe der Erfindung ist es deshalb, ein Verfahren zur
Herstellung magnetischer Maßverkörperungen anzugeben,
das es ermöglicht, diese unscharfen Bereiche zu
vermeiden und eine weitere Verringerung des
Teilungsabstandes ermöglicht. Es sollen somit
magnetische Maßverkörperungen ermöglicht werden, die
eine höhere Meßgenauigkeit erlauben.
Die Aufgabe wird durch ein Verfahren zur Herstellung
einer magnetischen Maßverkörperung dadurch gelöst, daß
mindestens ein Draht aus magnetisierbarem Material
zunächst magnetisiert wird, vorzugsweise quer zur
Längsachse des Drahtes, dann in mindestens einer Lage
auf eine Trommel zu einer Spule mit Windungen gewickelt
wird, wobei eine Relativbewegung zwischen zugeführtem
Draht und Trommel in Richtung der Trommelachse erfolgt
und anschließend die Windungen der Spule in ihrem
Abstand zueinander fixiert werden. Ein solcher
beipielsweise aus einer geeigneten Legierung bestehender
Draht weist eine definierte äußere Form auf, die eine
scharfe Trennung der magnetischen Bereiche ermöglicht.
Der Draht kann auf wenige µ-Meter genau in seiner
Querschnittsdimension gezogen werden und auf eine Spule
gewickelt werden. Der Teilungsabstand wird durch die
Steigung der Windungen bestimmt, die sich aus dem
Verhältnis der Vorschubgeschwindigkeit, d. h. der
Relativgeschwindigkeit zwischen zugeführtem Draht und
der Trommel, zur Winkelgeschwindigkeit der Wickelung
ergibt. Durch eine nachträgliche Fixierung der Windungen
kann eine spätere Verschiebung der einzelnen Windungen
der Spule vermieden werden. Der Draht wird zum Beispiel
so magnetisiert, daß die Magnetisierungsrichtung
senkrecht zur Trommelachse liegt. Beispielsweise kann
die Magnetisierung direkt vor dem Aufwickeln des Drahtes
auf der Trommel erfolgen. So können in Längsrichtung der
Trommelachse magnetische Maßverkörperungen hergestellt
werden, bei denen sich magnetisierte Bereiche und
unmagnetisierte Bereiche abwechseln. Wird die
Magnetisierungsrichtung des Drahtes im bestimmten
Rhythmus in Abhängigkeit zum Wickelwinkel geändert, so
können auch magnetisierte Bereiche mit entgegengesetzter
Orientierung nebeneinander in Richtung der Trommelachse
aufgebracht werden. Eine solche beispielsweise
zylindrische, magnetische Maßverkörperung kann direkt
als Maßstab in einem Längenmeßsystem eingesetzt werden.
Für bestimmte Fälle sind jedoch auch Trommeln mit
Vorteil einsetzbar, die nicht zylindrisch, sondern
prismatisch ausgebildet sind.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens ist
vorgesehen, daß der mindestens eine Draht parallel zur
Trommelachse magnetisiert wird. Dadurch läßt sich die
magnetische Auflösung verdoppeln. Während normalerweise
die Polteilung der fertigen Maßverkörperung das Doppelte
des Windungsabstandes beträgt, wird bei dieser
Ausgestaltung mit einer Windung gleichzeitig ein Nord-
und ein Südpol erzeugt, so daß die Polteilung dem
Windungsabstand entspricht. Die Polbreite beträgt also
die Hälfte der Drahtabmessung.
Wenn die Magnetisierungsrichtung des Drahtes nicht
parallel sondern senkrecht zur Trommelachse gewählt
wird, kann mit einem Draht trotzdem eine
entgegengesetzte magnetische Polung der nebeneinander
liegenden Windungen erreicht werden. Dazu ist
vorgesehen, daß eine Änderung der
Magnetisierungsrichtung des mindestend einen Drahtes
synchron mit der Trommeldrehung erfolgt. Man kann also
dann mit Vorteil auf eine zweite
Magnetisierungsvorrichtung verzichten.
Zur Vermeidung von unmagnetisierten oder unscharf
magnetisierten Abschnitten des Drahtes ist in einer
weiteren Ausgestaltung des Verfahrens vorgesehen, daß
zwei Drähte mit einer entgegengesetzten Orientierung
magnetisiert werden, dann in mindestens einer Lage,
vorzugsweise gleichzeitig nebeneinander auf die Trommel
gewickelt wird. Dabei kann die Magnetisierungsrichtung
der beiden Drähte beim Wickeln beibehalten werden. In
Längsrichtung der Trommelachse entsteht dann eine
Abfolge von jeweils entgegengesetzt magnetisierten
Bereichen.
Flache, bandförmige magnetische Maßverkörperungen lassen
sich herstellen, wenn, wie in einer weiteren
Ausgestaltung des Verfahrens vorgesehen ist, die Spule
etwa in Richtung der Trommelachse zu Streifen
aufgetrennt wird. Diese einzelnen Streifen weisen im
Querschnitt die Außenkontur der Trommel auf. Bei
entsprechend großem Durchmesser einer zylindrischen
Trommel kann die Krümmung vernachlässigt werden oder beim
Aufbringen auf einen bandförmigen Träger in eine flache
Form gebracht werden. Dies wird vermieden, wenn die
Trommel prismatisch ist und die Trennschnitte so gelegt
werden, daß die magnetische Maßverkörperung
beispielsweise aus dem ebenen Flächenteil der Trommel in
Längsachse herausgeschnitten wird. Der Schnitt muß nicht
in Richtung der Trommelachse erfolgen, er kann
vorteilhaft auch unter einem dem Steigungswinkel der
Windung entsprechenden Winkel zur Trommelachse erfolgen,
so daß er quer zur Drahtlängsachse liegt.
Ein vorteilhaft geringer Teilungsabstand läßt sich
erreichen, wenn die Drahtwindungen ohne Abstand
zueinander auf die Trommel gewickelt werden.
Die Aufgabe wird auch durch eine Vorrichtung zur
Herstellung einer magnetischen Maßverkörperung gelöst,
die eine Trommel, eine Vorschubeinheit, eine
Zuführeinheit für Draht und eine erste
Magnetisierungseinheit mit Polschuhen zur Herstellung
eines magnetischen Feldes aufweist, wobei die Polschuhe
quer zur Längsachse des Drahtes angeordnet sind. Während
des Wickelns sorgt die Vorschubeinheit dafür, daß der
von der Zuführeinheit zur Trommel gelangende Draht
nebeneinander auf der Trommel abgelegt wird. Die
Magnetisierungseinheit magnetisiert mit ihren Polschuhen
den Draht quer zu seiner Längsrichtung, so daß die
Magnetisierungsrichtung des Drahtes in der Windung der
Spule senkrecht zur Trommelachse ist. Dies wird dadurch
erreicht, daß die Polschuhe quer zur Trommelachse
angeordnet sind.
Eine bessere Auflösung der magnetischen Maßverkörperung
bei gleichbleibenden Drahtabmessungen erhält man jedoch,
wenn die Richtung der Polschuhe bzw. die
Magnetisierungsrichtung des Drahtes parallel zur
Trommelachse angeordnet ist.
Die Ausgestaltung, bei der zwei Zuführeinheiten für
Draht und zwei Magnetisiervorrichtungen mit Polschuhen
vorgesehen sind, die quer zur Längsrichtung von beiden
Drähten angeordnet sind, ermöglicht die Entstehung
nebeneinanderliegender entgegengesetzt magnetisierter
Bereiche auf der Trommel.
Die Vorrichtung gestaltet sich besonders einfach, wenn
sie einen mit der Magnetisiervorrichtung
synchronisierten Antrieb zum Drehen der Trommel
aufweist. In diesem Fall können nämlich die
Zuführeinheiten für den Draht und die Magnetisiereinheit
stationär ausgebildet werden, während sich die Trommel
dreht. Das Herumführen der Magnetisierungseinheit
und/oder der Drahtzuführeinheit um eine feststehende
Trommel wird dadurch vermieden. Der Aufbau der
Vorrichtung ist somit vorteilhaft unkompliziert. Er
ähnelt damit einer bekannten Drehmaschine und eine
einzige Drahtzuführeinrichtung mit
Magnetisierungsvorrichtung reicht dabei aus.
Die Ausgestaltung, bei der eine Trennvorrichtung zur
Trennung des Drahtes etwa in Richtung der Trommelachse,
vorzugsweise quer zur Drahtlängsachse, vorgesehen ist,
ermöglicht nach Herstellung der Wicklung die Trennung in
einzelne lineare magnetische Maßverkörperungen. Aus
einer Wicklung kann so eine Vielzahl von magnetischen
Maßverkörperungen hergestellt werden.
Die Genauigkeit der hergestellten magnetischen
Maßverkörperung wird vorteilhaft erhöht, wenn die
Vorrichtung eine Vorspanneinheit zur Erzeugung einer,
vorzugsweisen geregelten, Zugkraft zur Herstellung
definierter Drahtdicken des Drahtes aufweist.
Beispielsweise kann direkt vor dem Aufwickeln der Draht
durch eine Diamantdüse gezogen und dabei gleichzeitig
kalibriert werden. Die Vorspannung entspricht dann der
Reibkraft und Umformkraft in der Kalibrierdüse.
Wenn die Vorrichtung eine Glühvorrichtung aufweist, kann
die Magnetisierung qualitativ verbessert werden.
Zur Befestigung des Drahtes kann bei der Herstellung der
Wicklung beispielsweise eine Laserschweißung an
geeigneter Stelle die entstandene Wicklung fixieren.
Eine andere Möglichkeit der Fixierung bietet sich durch
Aufbringen einer zunächst flüssigen Keramikmasse, die
durch geeignete Verfahren anschließend ausgehärtet wird.
Besonders vorteilhaft ist, wenn der Draht ein
Rechteckprofil aufweist. In diesem Fall können nämlich
die magnetisierten Bereiche flächig aneinander stoßen
und es werden keine Hohlräume gebildet, wie
beispielsweise bei einem runden Draht. Es werden dadurch
besonders steile Signalflanken beim Abtasten der
magnetischen Maßverkörperung durch einen Sensor
ermöglicht.
Die Aufgabe wird außerdem durch eine magnetische
Maßverkörperung aus entlang einer Achse in einem
Teilungsabstand zueinander angeordneten magnetischen
Bereichen dadurch gelöst, daß die magnetischen Bereiche
aus mindestens einem magnetisierten Draht bestehen. Eine
solche magnetische Maßverkörperung weist einen
vorteilhaft definierten und exakten Übergang zwischen
entgegengesetzt magnetisierten Bereichen auf.
Mit Vorteil ist vorgesehen, daß die Maßverkörperung aus
Einzelmagneten besteht, die miteinander mittels einer
Fixiermasse, vorzugsweise Keramik, miteinander verbunden
sind. Die fertige magnetische Maßverkörperung weist dann
einen hohen Verschleißwiderstand auf und ist auch bei
höheren Temperaturen vorteilhaft einsetzbar. Die
Einzelmagnete entstehen, wenn aus einer Wicklung mehrere
bandförmige Streifen in Richtung der Trommelachse
herausgetrennt werden.
Ein besonders vorteilhafter Signalverlauf der
abtastenden Sensoren ergibt sich, wenn die Einzelmagnete
einen rechteckigen Querschnitt aufweisen.
Die Erfindung wird in einer bevorzugten Ausführungsform
unter Bezugnahme auf eine Zeichnung beschrieben, wobei
weitere vorteilhafte Einzelheiten den Figuren der
Zeichnung zu entnehmen sind. Funktionsmäßig gleiche
Teile sind dabei mit denselben Bezugszeichen versehen.
Die Figuren der Zeichnung zeigen im einzelnen:
Fig. 1 die idealisierte Form der erfindungsgemäßen
magnetischen Maßverkörperung zur Anwendung in
Längenmeßsystemen in einer schematischen
perspektivischer Ansicht,
Fig. 2 eine schematische perspektivische Darstellung
der in der Praxis derzeit erreichten Gestalt
einer magnetischen Maßverkörperung,
Fig. 3 in schematischer perspektivischer Darstellung
eine Vorrichtung zur Herstellung einer
magnetischen Maßverkörperung gemäß der
Erfindung mit zwei zugeführten Drähten,
Fig. 4 eine schematische vergrößerte Darstellung
eines Details einer Vorrichtung zur
Herstellung einer magnetischen
Maßverkörperung gemäß Detail IV in Fig. 3,
Fig. 5 eine schematische perspektivische Darstellung
eines Vorproduktes zur Herstellung einer
erfindungsgemäßen magnetischen
Maßverkörperung,
Fig. 6 eine schematische perspektivische Darstellung
einer magnetischen Maßverkörperung gemäß der
Erfindung,
Fig. 7 eine schematische perspektivische Darstellung
einer Vorrichtung zur Herstellung einer
magnetischen Maßverkörperung mit nur einer
Drahtzuführeinrichtung,
Fig. 8 eine schematische vergrößerte Darstellung
eines Details einer Vorrichtung zur
Herstellung einer magnetischen
Maßverkörperung gemäß Detail X aus Fig. 7
mit auf Abstand gewickelten Windungen,
Fig. 9 eine schematische vergrößerte Darstellung
eines Details einer Vorrichtung zur
Herstellung einer magnetischen
Maßverkörperung gemäß Detail X aus Fig. 7
mit eng gewickelten Windungen,
Fig. 10 einen schematischen Aufbau einer
Maßverkörperung nach der
Magnetisierungsrichtung des Drahtes,
Fig. 11 einen schematischen Aufbau einer alternativen
die Auflösung verdoppelnde Maßverkörperung
nach der Magnetisierungsrichtung des Drahtes,
Fig. 12 eine schematische perspektivische Darstellung
einer Maßverkörperung als Rundstab und
Fig. 13 eine schematische perspektivische Darstellung
einer Drahtzuführvorrichtung.
In Fig. 1 kennzeichnet Bezugsziffer 1 einen
magnetischen Bereich, dessen Nordpol mit "N" und Südpol
"S" gekennzeichnet ist. Der Nordpol N des magnetischen
Bereichs 1 liegt in dieser idealisierten quaderartigen
Form oben. Direkt benachbart ist ein weiterer
magnetischer Bereich 2, dessen Magnetisierungsrichtung
dem magnetischen Bereich 1 entgegengesetzt orientiert
ist, so daß der Südpol des magnetischen Bereichs 2 oben
liegt. Eine Vielzahl solcher magnetischer Bereiche sind
sequenziell nebeneinander in Pfeilrichtung 30
angeordnet. Zwischen den magnetischen Bereichen 1, 2
ergibt sich beim Abtasten der magnetischen
Maßverkörperung ein Bereich 3 mit undefinierter
Magnetisierungsrichtung. Die aus einer Vielzahl von
magnetischen Bereichen 1, 2 aufgebaute und in Fig. 1
dargestellte magnetische Maßverkörperung läßt sich in
der Praxis nicht erreichen. Die in der Praxis
ausgeführten magnetischen Maßverkörperungen können
schematisch als in einer Form vorliegend angenommen
werden, wie sie in Fig. 2 dargestellt ist. Zur
Herstellung bekannter magnetischer Maßverkörperungen
wird eine Schicht 6 mit magnetisierbaren Partikeln 31
auf einen nicht dargestellten Träger aufgebracht und
anschließend magnetisiert. Die Größe der magnetischen
Partikel 31 und die Randunschärfe der verwendeten
Magnetisiervorrichtungen führt zwischen den magnetischen
Bereichen zu Zonen undefinierter
Magnetisierungsrichtung, die einen mehr oder minder von
einer Geraden abweichen und dem Verlauf der in Fig. 2
dargestellten Linie 5 folgen. Typischerweise kann der
Teilungsabstand T in der Größenordnung von etwa 1 mm
liegen. Die genaue Mittellage des Bereichs undefinierter
Magnetisierungsrichtung ist beim Abtasten der
tatsächlich magnetisierten Bereiche 4 somit nur
statistisch vorhersagbar.
Zur Annäherung der magnetisierten Bereiche 4 an die in
Fig. 1 dargestellte idealisierte Form, wie sie die
magnetisierten Bereiche 1 und 2 aufweisen, dient die
schematisch in Fig. 3 dargestellte Vorrichtung. Die
Vorrichtung zur Herstellung einer magnetischen
Maßverkörperung besteht im wesentlichen aus einer
Trommel 10, die um ihre Achse 14 in Pfeilrichtung 32
angetrieben wird. Zur Trommel 10 werden zwei Drähte 7, 8
aus magnetisiertem Material geführt und das Ende
zunächst auf der Trommel 10 befestigt. Die Zufuhr der
Drähte 7, 8 erfolgt von nicht dargestellten
Zuführeinheiten, in denen von einem Drahtcoil die Drähte
7, 8 abgezogen werden. Auf dem Weg zwischen
Drahtzuführeinrichtung und Trommel 10 werden die Drähte
7 und 8 zwischen Magnetisierungseinheiten 13 beim
Durchlauf durch die Spalte 11, 12 zwischen den
Polschuhen 33 magnetisiert, so daß Draht 7 die
entgegengesetzte Magnetisierungsrichtung wie Draht 8
aufweist. Während der Drehung der Trommel 10 in Richtung
32 erfolgt eine Relativbewegung zwischen Trommel 10 und
Drähten 7, 8 in Richtung der Trommelachse 14, so daß
eine Spule 9 auf der Trommel 10 entsteht.
Das Detail IV ist in Fig. 4 vergrößert dargestellt. Die
zugeführten Drähte 7, 8 weisen wie in dieser Darstellung
erkennbar einen rechteckigen Querschnitt auf. Auf der
zylindrischen Teilfläche 15 der Trommel 10 entsteht eine
in dieser Darstellung axial geschnittene Spule 9 aus eng
aneinanderliegenden entgegengesetzt magnetisierten
Drähten 7, 8.
Ein Segment der Spule 9 ist in Fig. 5 dargestellt. Zur
Herstellung linearer magnetischer Maßverkörperungen wird
dann die Spule bei den Sektoren 21 in Richtung der
Trommelachse getrennt, so daß lineare magnetische
Maßverkörperungen 16 entstehen, wie sie in Fig. 6
dargestellt sind. Diese weisen dann annähernd die
idealisierte Form auf, wie sie in Fig. 1 gezeigt ist.
Der Teilungsabstand der magnetischen Bereiche 1, 2
entspricht beispielsweise typisch ca. 25 µm. Eine solche
lineare magnetische Maßverkörperung liefert bei
Abtastung durch geeignete Sensoren ein vorteilhaft
scharfes Signal, das durch geeignete Schaltungen weiter
interpoliert werden kann, so daß dadurch eine gegenüber
dem Stand der Technik vorteilhaft erhöhte Meßgenauigkeit
erzielt wird.
In Fig. 7 ist eine Vorrichtung zur Herstellung einer
magnetischen Maßverkörperung mit nur einer
Drahtzuführeinrichtung dargestellt. Bei gleichbleibender
Magnetisierungsrichtung des Drahtes 7 einsteht eine
Spule 9 gemäß Fig. 8, wenn die Windungen auf Abstand
gewickelt werden und die Magnetisierungsrichtung
senkrecht zur Trommelachse 11 gewählt wird.
Beim Wickeln eng aneinanderliegender Windungen entsteht
eine Spule gemäß Fig. 9. Wenn beim Wickeln synchron mit
der Trommelumdrehung die Polung der
Magnetisierungsvorrichtung 13 gewechselt wird, entsteht
ein Magnetisierungsschema wie es in den Fig. 9 und 10
dargestellt ist.
Wird jedoch die Polung nicht verändert aber die
Magnetisierungsrichtung parallel zur Trommelachse 11
gewählt, so entsteht ein Magnetisierungsschema, wie es
in Fig. 11 gezeigt ist. Die Teilung T entspricht dann
der Drahtabmessung. Eine Synchronisiereinrichtung zur
Synchronisierung der Magnetisiervorrichtung mit der
Trommeldrehung kann dann mit Vorteil entfallen.
Werden die Windungen statt auf einer Trommel auf einen
Stab 14 aufgebracht, so kann dieser direkt als
Maßverkörperung Verwendung finden, wie er beispielsweise
in Fig. 12 dargestellt ist.
Fig. 13 zeigt eine schematische perspektivische
Darstellung einer Drahtzuführ- und
Magnetisiervorrichtung, bei der die Dicke des Drahtes
beim Zuführen geregelt wird. Die Bewegungsrichtung des
Drahtes 7 ist durch Pfeil 17 angegeben. In einem
Ziehstein 22 wird der Draht zunächst vorkalibriert und
anschließend mittels Induktionsspulen 23 zur besseren
Magnetisierung induktiv aufgeheizt. Die Dickenänderung
erfolgt mittels Umlenkrollen 24, 25 in Abhängigkeit von
der durch Meßvorrichtung 26 ermittelten Ist-Abmessung.
Das Signal der Meßvorrichtung wird über eine
Signalleitung 27 einem Regler 28 aufgeschaltet, der das
Signal mit einem Sollwert vergleicht und in Abhängigkeit
einer ermittelten Abweichung über Wirkverbindung 29 die
Umlenkrolle 24 in Richtung der Pfeile 34 so verstellt,
daß der Abweichung entgegengewirkt wird.
Alternativ, was besser ist, beeinflußt der Regler die
Drehgeschwindigkeit der Umlenkrollen 24, 25, so daß sich
die Rollen unterschiedlich schnell drehen, damit sich
eine mehr oder weniger starke Längung des Drahtes 7
ergibt, die der gemessenen Maßabweichung entgegenwirkt.
Hinter der Meßvorrichtung 26 ist schließlich die
Magnetisierungseinheit 13 angeordnet, von der die
Polschuhe 33 dargestellt sind.
N Nordpol
S Südpol
T Teilungsabstand
S Südpol
T Teilungsabstand
1
magnetischer Bereich
2
magnetischer Bereich
3
Bereich
4
praktisch magnetisierter Bereich
7
Draht
8
Draht
9
Spule
10
Trommel
11
Trommelachse
12
Spalt
13
Magnetisierungseinheit
14
Stab
15
Teilfläche
16
lineare magnetische Maßverkörperung
17
Pfeil
21
Sektor
22
Ziehstein
23
Induktionsspule
24
Umlenkrolle
25
Umlenkrolle
26
Meßvorrichtung
27
Signalleitung
28
Regler
29
Wirkverbindung
30
Pfeilrichtung
31
Partikel
32
Pfeilrichtung
33
Polschuh
34
Pfeile
Claims (18)
1. Verfahren zur Herstellung einer magnetischen
Maßverkörperung, dadurch gekenn
zeichnet, daß mindestens ein Draht aus
magnetisierbarem Material zunächst magnetisiert
wird, vorzugsweise quer zur Längsachse des Drahtes,
dann in mindestens einer Lage auf eine Trommel zu
einer Spule mit Windungen gewickelt wird, wobei
eine Relativbewegung zwischen zugeführtem Draht und
Trommel in Richtung der Trommelachse erfolgt und
anschließend die Windungen der Spule in ihrem
Abstand zueinander fixiert werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch ge
kennzeichnet, daß der mindestens eine
Draht parallel zur Trommelachse magnetisiert wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet, daß eine Änderung der
Magnetisierungsrichtung des mindestens einen
Drahtes synchron mit der Trommeldrehung erfolgt.
4. Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch
gekennzeichnet, daß zwei Drähte mit
einer entgegengesetzten Orientierung magnetisiert
werden, dann in mindestens einer Lage, vorzugsweise
gleichzeitig nebeneinander auf die Trommel
gewickelt werden.
5. Verfahren nach Ansprüchen 1, 2, 3 oder 4, da
durch gekennzeichnet, daß die
Spule in Richtung der Trommelachse zu Streifen
aufgetrennt wird.
6. Verfahren nach einem der Ansprüchen 1 bis 5, da
durch gekennzeichnet, daß die
Drahtwindungen ohne Abstand zueinander auf die
Trommel gewickelt werden.
7. Vorrichtung zur Herstellung einer magnetischen
Maßverkörperung, dadurch gekenn
zeichnet, daß sie eine Trommel (10), eine
Vorschubeinheit, eine Zuführeinheit für Draht (7)
und mindestens eine Magnetisierungseinheit (13) mit
Polschuhen zur Herstellung eines magnetischen
Feldes aufweist.
8. Vorrichtung zur Herstellung einer magnetischen
Maßverkörperung nach Anspruch 7, dadurch
gekennzeichnet, daß die Polschuhe quer
zur Trommelachse (14) angeordnet sind.
9. Vorrichtung zur Herstellung einer magnetischen
Maßverkörperung nach Anspruch 7 oder 8, da
durch gekennzeichnet, daß die
Polschuhe parallel zur Trommelachse angeordnet
sind.
10. Vorrichtung zur Herstellung einer magnetischen
Maßverkörperung nach Anspruch 7, 8 oder 9, da
durch gekennzeichnet, daß sie
mindestens zwei Zuführeinheiten für Draht (8) und
mindestens zwei Magnetisiervorrichtungen (13) mit
Polschuhen aufweist, die quer oder parallel zur
Längsrichtung der Trommelachse (11) angeordnet
sind.
11. Vorrichtung zur Herstellung einer magnetischen
Maßverkörperung nach einem der Ansprüche 7 bis 10,
dadurch gekennzeichnet, daß
sie einen mit der Magnetisierungsvorrichtung
synchronisierten Antrieb zum Drehen der Trommel
(10) aufweist.
12. Vorrichtung zur Herstellung einer magnetischen
Maßverkörperung nach einem der Ansprüche 7 bis 11,
dadurch gekennzeichnet, daß
sie eine Trennvorrichtung zur Trennung des Drahtes
(7, 8) etwa in Richtung der Trommelachse (14),
vorzugsweise quer zur Drahtlängsachse, aufweist.
13. Vorrichtung zur Herstellung einer magnetischen
Maßverkörperung nach einem der Ansprüche 7 bis 12,
dadurch gekennzeichnet, daß
sie eine Vorspanneinheit zur Erzeugung einer,
vorzugsweisen geregelten, Zugkraft zur Herstellung
definierter Drahtdicken des Drahtes aufweist.
14. Vorrichtung zur Herstellung einer magnetischen
Maßverkörperung nach einem der Ansprüche 7 bis 13,
dadurch gekennzeichnet, daß
sie eine Glühvorrichtung (23) zur besseren
Magnetisierung des Drahtes aufweist.
15. Vorrichtung zur Herstellung einer magnetischen
Maßverkörperung nach einem der Ansprüche 7 bis 14,
dadurch gekennzeichnet, daß
der Draht ein Rechteckprofil aufweist.
16. Magnetische Maßverkörperung aus entlang einer Achse
in einem Teilungsabstand zueinander angeordneten
magnetischen Bereichen, dadurch ge
kennzeichnet, daß die magnetischen
Bereiche (1, 2) aus mindestens einem magnetisierten
Draht (7, 8) bestehen.
17. Magnetische Maßverkörperung nach Anspruch 16,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Maßverkörperung aus Einzelmagneten besteht, die
miteinander mittels einer Fixiermasse, vorzugsweise
Keramik, miteinander verbunden sind.
18. Magnetische Maßverkörperung nach Anspruch 16 oder
17, dadurch gekennzeichnet,
daß die Einzelmagnete einen rechteckigen
Querschnitt aufweisen.
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1999
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