DE202005019830U1

DE202005019830U1 - Shaft rotation sensor has cardan coupling using fixed and coupling rings positioned by radial rotation pins

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Publication number: DE202005019830U1
Application number: DE202005019830U
Authority: DE
Original assignee: Sick Stegmann GmbH
Current assignee: Sick Stegmann GmbH
Priority date: 2005-12-20
Filing date: 2005-12-20
Publication date: 2006-02-16
Anticipated expiration: 2015-12-21

Abstract

A shaft (12) rotation sensor has a cardan coupling (24) using a ring on the component (22) , a ring on the sampler unit and a coupling ring positioned in those rings by two radial rotation pins at right angles to the sensor shaft (16).

Description

Die Erfindung betrifft einen Drehgeber gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The The invention relates to a rotary encoder according to the preamble of the claim 1.

Drehgeber dienen dazu, die Drehbewegung einer Welle in Bezug auf ein Bauelement zu messen, z. B. die Winkelposition, Winkelgeschwindigkeit und/oder Winkelbeschleunigung der Welle eines Motors zu messen, insbesondere der Welle eines Elektromotors für die Regelung des Motorantriebs. Die Drehgeber weisen eine Geberwelle auf, die eine Winkelmassverkörperung, z. B. eine Codescheibe trägt, welche von einer Abtasteinrichtung abgetastet wird. Die Geberwelle wird mit der zu messenden Welle starr gekuppelt, so dass sich die Winkelmassverkörperung mit der zu messenden Welle dreht. Die Abtasteinrichtung wird mit dem Bauelement drehfest verbunden.encoders serve to the rotational movement of a shaft with respect to a component to measure, for. As the angular position, angular velocity and / or To measure angular acceleration of the shaft of an engine, in particular the shaft of an electric motor for the regulation of the motor drive. The encoders have a sensor shaft on, which is an angular measurement, z. B. carries a code disk, which is scanned by a scanning device. The encoder shaft is rigidly coupled with the shaft to be measured, so that the Winkelmassverkörperung rotates with the shaft to be measured. The scanner is with the component rotatably connected.

Bei dem Anbau des Drehgebers an das zu messende Objekt treten im Allgemeinen geringe Fehler auf, z . B. Rundlauffehler der zu messenden Welle, Achsneigungsfehler der Geberwelle gegenüber der zu messenden Welle und ein axialer und/oder radialer Versatz der Geberwelle gegenüber der zu messenden Welle. Um solche Fehler auszugleichen, ist es z. B. aus der DE 32 06 875 A1 und der DE 89 15 109 U1 bekannt, die Abtasteinrichtung nicht starr an dem Bauelement zu befestigen, sondern über eine axial und radial nachgiebige, jedoch drehsteife Kupplung an dem Bauelement anzubringen. Diese Kupplung ist als Federblech oder als flexibler Balg ausgebildet und koaxial zu der Geberwelle bzw. der zu messenden Welle angeordnet. Auf Grund dieser flexiblen Kupplung kann die Abtasteinrichtung den durch die genannte Fehler bedingten Bewegungen der Geberwelle folgen.When mounting the encoder to the object to be measured, in general, small errors occur, for. B. concentricity error of the shaft to be measured, Achsneigungsfehler the encoder shaft relative to the shaft to be measured and an axial and / or radial displacement of the encoder shaft relative to the shaft to be measured. To compensate for such errors, it is z. B. from the DE 32 06 875 A1 and the DE 89 15 109 U1 it is known not to fix the scanning device rigidly to the component, but to mount it on the component via an axially and radially resilient but torsionally rigid coupling. This coupling is designed as a spring plate or as a flexible bellows and arranged coaxially with the encoder shaft or the shaft to be measured. Because of this flexible coupling, the scanning device can follow the movements of the encoder shaft caused by said errors.

Bei diesen bekannten Drehgebern haben die für die flexible Nachgiebigkeit erforderlichen Federeigenschaften der Kupplung zur Folge, dass auch eine geringe elastische Verwindung in Drehrichtung nicht vollständig ausgeschlossen werden kann. Die Winkelsteifigkeit der Kupplung und damit die Winkeltreue der Messung sind somit begrenzt.at These known encoders have the flexibility for the flexibility required spring characteristics of the coupling result in that too a slight elastic torsion in the direction of rotation is not completely excluded can be. The angular rigidity of the coupling and thus the angular accuracy of the Measurement is therefore limited.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, einen Drehgeber der eingangs genannten Gattung dahingehend zu verbessern, dass Fehler beim Ankuppeln des Drehgebers ohne Beeinträchtigung der Winkelmessgenauigkeit ausgeglichen werden können.Of the Invention is based on the object, a rotary encoder of the above genus to improve that error when coupling of the encoder without impairment the angle measurement accuracy can be compensated.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch einen Drehgeber mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1.These The object is achieved by a rotary encoder with the features of claim 1.

Vorteilhafte Ausführungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.advantageous versions The invention are specified in the subclaims.

Der wesentliche Gedanke der Erfindung besteht darin, als Kupplung zwischen der Abtasteinrichtung und dem Bauelement ein Kardangelenk zu verwenden. Dieses Kardangelenk erlaubt eine Taumelbewegung der Geberwelle und der Abtasteinrichtung in Bezug auf die Achse der zu messenden Welle. Die Kardankupplung hat jedoch keine elastischen Federeigenschaften, so dass auch keine elastische Verwindung in Drehrichtung auftritt und eine optimale Drehsteifigkeit der Kupplung erhalten wird.Of the essential idea of the invention is as a coupling between the scanner and the device to use a universal joint. This universal joint allows a tumbling motion of the encoder shaft and the scanning device with respect to the axis of the shaft to be measured. However, the cardan coupling has no elastic spring properties, so that no elastic distortion in the direction of rotation occurs and an optimal torsional rigidity of the clutch is obtained.

Um auch einen radialen Versatz zwischen der Geberwelle und der zu messenden Welle ausgleichen zu können, ist in einer bevorzugten Ausführung eine radiale Verschiebung der Ringe des Kardangelenks auf den jeweiligen Drehzapfen möglich. Dadurch kann ein Unrundlauf ausgeglichen werden, der von einem Unrundlauf der zu messenden Welle oder von einem radialen Versatz der Achsen der zu messenden Welle und der Geberwelle herrühren kann.Around also a radial offset between the encoder shaft and the measured Balancing wave, is in a preferred embodiment a radial displacement of the rings of the universal joint to the respective Pivot possible. Thereby can be compensated for a runaway, that of a runaway the shaft to be measured or a radial offset of the axes can originate from the measured shaft and the encoder shaft.

In einer weiteren vorteilhaften Ausführung ist das Kardangelenk an dem Bauelement des zu messenden Objekts und/oder an den Drehgeber, d. h. seiner Abtasteinrichtung, auf achsparallelen Führungsstiften axial verschiebbar. Diese Befestigung ist drehsteif, lässt jedoch eine axiale Bewegung der Abtasteinrichtung zu, so dass auch axiale Fehler ausgeglichen werden können, ohne die Winkeltreue der Messung zu beeinträchtigen.In Another advantageous embodiment is the universal joint on the component of the object to be measured and / or on the rotary encoder, d. H. its scanning device, on axially parallel guide pins axially displaceable. This attachment is torsionally stiff, but leaves an axial movement of the scanning device, so that also axial Errors can be compensated without affecting the angular accuracy of the measurement.

Ist eine radiale Verschiebbarkeit der Ringe des Kardangelenks auf den Drehzapfen und/oder eine axiale Verschiebbarkeit des Kardangelenks auf achsparallelen Führungszapfen vorgesehen, so kann hiermit ein Lagerspiel verbunden sein, welches eine minimale Verdrehung des Drehgebers gegenüber dem zu messenden Objekt zulassen kann. Eine solche Verdrehbarkeit kann auch durch unvermeidliche Herstellungstoleranzen bedingt sein. Um eine Auswirkung eventueller Lagertoleranzen und des Lagerspiels auf die Winkelgenauigkeit der Messung auszuschließen, kann in einer bevorzugten Ausführung der Drehgeber gegenüber dem Bauelement des Messobjektes in Drehrichtung federnd vorgespannt sein. Diese Federspannung nimmt die Toleranzen und das Spiel aus der Verbindung des Kardangelenkes mit dem Bauelement und/oder dem Drehgeber und aus den Lagern des Kardangelenks.is a radial displacement of the rings of the universal joint on the Trunnions and / or axial displaceability of the universal joint on axially parallel guide pins provided, so hereby a bearing clearance can be connected, which a minimum rotation of the encoder relative to the object to be measured can allow. Such twistability can also be caused by unavoidable manufacturing tolerances be conditional. To an effect of possible bearing tolerances and the bearing clearance on the angular accuracy of the measurement can exclude in a preferred embodiment the encoder opposite the component of the measurement object is resiliently biased in the direction of rotation be. This spring tension decreases the tolerances and the game the connection of the universal joint with the component and / or the Encoders and bearings of universal joint.

Im folgenden wird die Erfindung anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen:in the The following is the invention with reference to an illustrated in the drawing embodiment explained in more detail. It demonstrate:

1 in einer perspektivischen Explosionsdarstellung den Drehgeber und das Messobjekt, 1 in a perspective exploded view of the encoder and the measurement object,

2 in einer entsprechenden perspektivischen Ansicht den Drehgeber im montierten Zustand, 2 in a corresponding perspective view of the encoder in the assembled Zu was standing,

3 eine perspektivische Ansicht der Kupplung und 3 a perspective view of the clutch and

4 eine axiale Draufsicht auf die Kupplung. 4 an axial plan view of the coupling.

Als Anwendungsbeispiel für die Erfindung ist ein Elektromotor 10 mit einer Welle 12 dargestellt, deren Winkelposition, Drehzahl usw. zur Regelung bzw. Steuerung gemessen werden soll. Hierzu dient ein Drehgeber 14, der in beliebiger, an sich bekannter Weise aufgebaut sein kann, soweit sich aus der nachfolgenden Beschreibung nichts anderes ergibt.As an application example of the invention is an electric motor 10 with a wave 12 represented whose angular position, speed, etc. to be measured for control or control. A rotary encoder is used for this purpose 14 , which may be constructed in any manner known per se, unless otherwise stated in the following description.

Der Drehgeber 14 weist eine Geberwelle 16 auf, die mit der zu messenden Welle 12 des Elektromotors 10 starr kuppelbar ist. Hierzu kann die Geberwelle 16 beispielsweise in eine axiale Sackbohrung der Welle 12 eingesetzt und über eine am entgegengesetzten freien Ende zugängliche Schraube 18 in der Sackbohrung der Welle 12 kraftschlüssig verspannt werden.The encoder 14 has a sensor shaft 16 on, with the wave to be measured 12 of the electric motor 10 is rigidly coupled. For this purpose, the encoder shaft 16 for example, in an axial blind bore of the shaft 12 inserted and accessible via an opposite free end screw eighteen in the blind hole of the shaft 12 be clamped non-positively.

Die Geberwelle 16 ist mittels Wälzlagern in einer Abtasteinrichtung drehbar gelagert. Eine auf der Geberwelle 16 angebrachte Winkelmaßverkörperung, z. B. eine Codescheibe, wird durch eine optische, magnetische oder sonstige Abtastung der Abtasteinrichtung abgetastet, um die entsprechende Winkelinformation zu erzeugen. Die Abtasteinrichtung weist ein Gehäuse 20 auf, welches die Abtastung, die Winkelmaßverkörperung, die Lager, die Auswerteelektronik, usw. umschließt und gegen die Umgebung abdichtet.The encoder shaft 16 is rotatably supported by means of rolling bearings in a scanning device. One on the encoder shaft 16 attached angular scale, z. Example, a code disc is scanned by an optical, magnetic or other scanning of the scanning device to produce the corresponding angle information. The scanning device has a housing 20 which encloses the scan, the angle gauges, the bearings, the transmitter, etc. and seals against the environment.

Die Abtasteinrichtung mit ihrem Gehäuse 20 wird an einer Anbaufläche 22 des Elektromotors 10 montiert, die koaxial zur Welle 12 und in einer zur Achse der Welle 12 senkrechten Ebene angeordnet ist. Zur Montage dient eine Kupplung in Form eines Kardangelenks 24, das in den 3 und 4 als Einzelteil gezeigt ist. Das Kardangelenk 24 ist vorzugsweise im Spritzgussverfahren aus Kunststoff hergestellt.The scanner with its housing 20 is on a cultivated area 22 of the electric motor 10 mounted, coaxial with the shaft 12 and in one to the axis of the shaft 12 vertical plane is arranged. For mounting a coupling in the form of a universal joint is used 24 that in the 3 and 4 shown as a single item. The universal joint 24 is preferably made by injection molding of plastic.

Das Kardangelenk 24 weist einen ersten Ring 26 auf, an dessen Außenumfang wenigstens zwei, im dargestellten Ausführungsbeispiel vier im gleichen Winkelabstand angeordnete Ösen 26 angeformt sind. In diametral angeordnete Ösen 28 werden Schrauben 30 eingesetzt, die in Bohrungen 32 der Anbaufläche 22 einge schraubt werden, wodurch der erste Ring 26 drehfest an der Anbaufläche 22 des Elektromotors 10 fixiert ist. Der erste Ring 26 muss kein separates Bauteil sein, sondern kann auch als Flansch einstückig an der Anbaufläche 22 ausgebildet sein.The universal joint 24 has a first ring 26 on, on its outer circumference at least two, in the illustrated embodiment, four at the same angular distance arranged eyelets 26 are formed. In diametrically arranged eyelets 28 be screws 30 used in drilling 32 the acreage 22 be screwed, making the first ring 26 rotatably on the acreage 22 of the electric motor 10 is fixed. The first ring 26 does not have to be a separate component, but can also be used as a flange in one piece on the acreage 22 be educated.

Koaxial in den ersten Ring 26 ist ein Koppelring 34 eingesetzt. Der Koppelring 34 ist auf zwei Drehzapfen 36 gelagert, die diametral zueinander in den ersten Ring 26 fest eingesetzt sind. Die Drehzapfen 36 ragen radial und parallel zur Ebene des ersten Ringes 26 in dessen Innenraum. Die Drehzapfen 36 durchsetzen gleitend radial durchgehende Bohrungen des Koppelringes 34. Der Außendurchmesser des Koppelringes 34 ist kleiner als der Innendurchmesser des ersten Ringes 26, so dass der Koppelring 34 auf den Drehzapfen 36 radial gegenüber dem ersten Ring 26 verschiebbar ist, wodurch das Zentrum des Koppelringes 34 gegenüber dem Zentrum des ersten Ringes 26 verschiebbar ist. Außerdem sind die Drehzapfen 36 axial von der an der Anbaufläche 22 anliegenden Unterseite des ersten Ringes 26 um einen größeren Abstand versetzt als der Materialstärke des Koppelringes 34 unterhalb der Bohrungen entspricht. Dadurch ist der Koppelring 34 auch auf den Drehzapfen 36 um einen entsprechenden Winkel gegenüber dem ersten Ring 26 schwenkbar.Coaxial in the first ring 26 is a coupling ring 34 used. The coupling ring 34 is on two pivots 36 stored diametrically opposite each other in the first ring 26 are firmly inserted. The pivots 36 protrude radially and parallel to the plane of the first ring 26 in its interior. The pivots 36 passing through sliding radially through holes of the coupling ring 34 , The outer diameter of the coupling ring 34 is smaller than the inner diameter of the first ring 26 so that the coupling ring 34 on the pivot 36 radially opposite the first ring 26 is displaceable, causing the center of the coupling ring 34 opposite the center of the first ring 26 is displaceable. In addition, the pivots 36 axially from the on the acreage 22 adjacent bottom of the first ring 26 offset by a greater distance than the material thickness of the coupling ring 34 below the holes. This is the coupling ring 34 also on the pivot 36 at a corresponding angle to the first ring 26 pivotable.

Konzentrisch in dem Koppelring 34 ist ein zweiter Ring 38 angeordnet. Der zweite Ring 38 sitzt auf zwei Drehzapfen 40, die diametral zueinander in den Koppelring 34 eingesetzt sind. Die Drehzapfen 40 ragen von dem Koppelring 34 radial nach innen und verlaufen in einer zur Ebene des Koppelrings 34 parallelen Ebene. Die Verbindungslinie der Drehzapfen 40 verläuft senkrecht zu der Verbindungslinie der Drehzapfen 36, die den Koppelring 34 lagern. Die Drehzapfen 40 greifen gleitfähig in Bohrungen des zweiten Ringes 38. Da außerdem der Außendurchmesser des zweiten Ringes 38 kleiner ist als der Innendurchmesser des Koppelringes 34, ist der zweite Ring 38 gegenüber dem Koppelring 34 um die Achse der Drehzapfen 40 schwenkbar und radial in Richtung der Drehzapfen 40 gegen den Koppelring 34 entsprechend der Durchmesserdifferenz verschiebbar. Der zweite Ring 38 weist senkrecht zu seiner Ebene durchgehende und diametral zueinander angeordnete Bohrungen 42 auf, die mit einer Gleitbuchse 44 ausgekleidet sind. In die Bohrungen 42 können Führungsstifte 46 eingesetzt werden, die achsparallel zu der Geberwelle 16 an der Abtasteinrichtung ausgebildet sind. Die Führungsstifte 46 werden in den Gleitbuchsen 44 der Bohrungen 42 mit minimalem radialem Spiel axial gleitfähig aufgenommen.Concentric in the coupling ring 34 is a second ring 38 arranged. The second ring 38 sits on two pivots 40 diametrically opposed to each other in the coupling ring 34 are used. The pivots 40 protrude from the coupling ring 34 radially inwardly and extend in a plane to the coupling ring 34 parallel plane. The connecting line of the pivot 40 is perpendicular to the connecting line of the pivot 36 that the coupling ring 34 to store. The pivots 40 slidably engage holes in the second ring 38 , In addition, since the outer diameter of the second ring 38 smaller than the inner diameter of the coupling ring 34 , is the second ring 38 opposite the coupling ring 34 about the axis of the pivot 40 pivotable and radial in the direction of the pivot 40 against the coupling ring 34 displaceable according to the diameter difference. The second ring 38 has perpendicular to its plane through and diametrically opposed holes 42 on that with a sliding bush 44 are lined. In the holes 42 can guide pins 46 can be used, which are axially parallel to the encoder shaft 16 are formed on the scanning device. The guide pins 46 be in the bushings 44 drilling 42 taken axially slidably with minimal radial play.

Am Außenumfang des Gehäuses 20 des Drehgebers 14 ist mittels Schrauben 48 eine Rollfeder 50 befestigt, die auf einen Schaftstift 52 aufgerollt ist, der achsparallel zu der Geberwelle 16 angeordnet ist. Der Schaftstift 52 ragt über die der Anbaufläche 22 zugewandte Seite des Gehäuses 20 hinaus und ist in eine Bohrung 54 in der Anbaufläche 22 einsteckbar. Die Rollfeder 50 liegt mit einer großen Kontaktfläche an dem Gehäuse 20 an und ist über den metallischen Schaftstift 52 elektrisch leitend mit dem Gehäuse des Elektromotors 10 verbunden. Die HF-Abschirmung des Drehgebers durch dessen leitfähiges Gehäuse 20 wird dadurch zuverlässig mit dem Gehäuse des Elektromotors 10 gekoppelt und an dieses weitergegeben.On the outer circumference of the housing 20 of the rotary encoder 14 is by means of screws 48 a scroll spring 50 attached to a shaft pin 52 rolled up, the axis parallel to the encoder shaft 16 is arranged. The shaft pin 52 protrudes above the cultivated area 22 facing side of the housing 20 out and into a hole 54 in the cultivated area 22 inserted. The scroll spring 50 lies with a large contact surface on the housing 20 on and is over the metallic shaft pin 52 electrically conductive with the housing of the electric motor 10 connected. The HF shielding of the encoder through its conductive housing 20 This makes it reliable with the housing of the electric motor 10 coupled and passed on to this.

Die Montage des Drehgebers 14 an dem Elektromotor 10 ergibt sich aus den 1 und 2 in folgender Weise:
Zunächst wird das Kardangelenk 24 an der Anbaufläche 22 des Elektromotors 10 montiert, indem der erste Ring 26 mittels der Schrauben 30 an der Anbaufläche 22 angeschraubt wird. Dann wird der Drehgeber 14 aufgesteckt, wobei die Geberwelle 16 koaxial durch das Kardangelenk 24 hindurchgeführt und in die Welle 12 des Elektromotors 10 eingesteckt wird. Dabei werden die Führungsstifte 46 des Drehgebers 14 in die Bohrungen 42 des zweiten Ringes 38 eingeschoben. Die Bohrungen 32 der Anbaufläche 22, welche die Winkelstellung des Kardangelenks 24 und damit der Bohrungen 42 festlegen, sind mit einem solchen Winkelversatz gegenüber der Bohrung 54 angeordnet, dass die Rollfeder 50 von dem in 1 gezeigten vollständig aufgerollten Zustand in den in 2 gezeigten gespannten Zustand teilweise abgewickelt werden muss, wenn der Schaftstift 52 in die Bohrung 54 eingesteckt wird. Sobald der Drehgeber mit seinen Führungsstiften 46 in die Bohrungen 42 des Kardangelenks 24 und der Schaftstift 52 in die Bohrung 54 eingesteckt sind, wird die Geberwelle 16 mittels der Schraube 18 in der Welle 12 des Elektromotors 10 geklemmt, wodurch der Drehgeber 14 vollständig an dem Elektromotor 10 montiert ist.The assembly of the rotary encoder 14 on the electric motor 10 arises from the 1 and 2 in the following way:
First, the universal joint 24 at the cultivation area 22 of the electric motor 10 mounted by the first ring 26 by means of screws 30 at the cultivation area 22 is screwed on. Then the rotary encoder 14 attached, with the encoder shaft 16 coaxial through the universal joint 24 passed and into the shaft 12 of the electric motor 10 is inserted. This will be the guide pins 46 of the rotary encoder 14 into the holes 42 of the second ring 38 inserted. The holes 32 the acreage 22 indicating the angular position of the universal joint 24 and thus the drilling 42 are set with such an angular offset from the bore 54 arranged that the scroll spring 50 from the in 1 shown completely rolled up state in the 2 shown tensioned state must be partially handled when the shaft pin 52 into the hole 54 is inserted. Once the rotary encoder with its guide pins 46 into the holes 42 of the universal joint 24 and the shaft pin 52 into the hole 54 are plugged in, the encoder shaft 16 by means of the screw eighteen in the wave 12 of the electric motor 10 clamped, causing the encoder 14 completely on the electric motor 10 is mounted.

Das Spannen der Rollfeder 50 bei der Montage des Drehgebers 14 hat zur Folge, dass die Rollfeder 50 im montierten Zustand ein Drehmoment auf das Gehäuse 20 und damit die Abtasteinrichtung des Drehgebers 14 ausübt, welches in der Darstellung der 2 den Drehgeber 14 im Uhrzeigersinn beaufschlagt. Dieses Drehmoment bewirkt, dass das Lagerspiel der Drehzapfen 36 und der Drehzapfen 40 und ebenso das Lagerspiel der Führungsstifte 46 in den Gleitbuchsen 44 der Bohrungen 42 unwirksam gemacht wird.The tensioning of the roll spring 50 during assembly of the rotary encoder 14 As a result, the scroll spring 50 in the mounted state, a torque on the housing 20 and thus the scanning device of the rotary encoder 14 exercises, which in the representation of the 2 the encoder 14 acted upon in a clockwise direction. This torque causes the bearing clearance of the pivot 36 and the pivot 40 and also the bearing clearance of the guide pins 46 in the bushings 44 drilling 42 is made ineffective.

Bei montiertem Drehgeber 14 ermöglicht die kardanische Aufhängung der Abtasteinrichtung und der in dieser Abtasteinrichtung drehbar gelagerten Geberwelle 16 durch das Kardangelenk 24, dass der Drehgeber 14 mit der Geberwelle 16 eine Taumelbewegung ausführen kann, die sich aus eventuellen Achsneigungsfehlern in der Fluchtung der Welle 12 und der Geberwelle 16 ergeben. Ein Unrundlauf der Welle 12 und/oder ein radialer Versatz zwischen den Achsen der Welle 12 und der Geberwelle 16 können dadurch ausgeglichen werden, dass der Koppelring 34 auf den Drehzapfen 36 und der zweite Ring 38 auf den Drehzapfen 40 radial verschiebbar ist. Axiale Fehler können dadurch ausgeglichen werden, dass die Führungsstifte 46 axial in den Bohrungen 42 gleiten können. Trotz dieses gesamten Fehlerausgleichs ist die Kopplung des Drehgebers 14 an den Elektromotor 10 und dessen Welle 12 absolut drehsteif. Die Vorspannung durch die Rollfeder 50 bewirkt außerdem, dass auch eventuell durch das Lagerspiel des Kardangelenks 24 bedingte geringfügige Winkelungenauigkeiten ausgeschaltet werden.With mounted rotary encoder 14 allows the gimbal mounting of the scanner and rotatably mounted in this scanner encoder shaft 16 through the universal joint 24 that the rotary encoder 14 with the encoder shaft 16 can perform a wobbling movement resulting from any axial inclination errors in the alignment of the shaft 12 and the encoder shaft 16 result. A runaway of the wave 12 and / or a radial offset between the axes of the shaft 12 and the encoder shaft 16 can be compensated by the coupling ring 34 on the pivot 36 and the second ring 38 on the pivot 40 is radially displaceable. Axial errors can be compensated by using the guide pins 46 axially in the holes 42 can slide. Despite this total error compensation is the coupling of the encoder 14 to the electric motor 10 and its wave 12 absolutely torsionally stiff. The bias by the scroll spring 50 also causes that possibly also by the bearing clearance of the universal joint 24 conditional minor angular inaccuracies are turned off.

Es ist ohne weiteres ersichtlich, dass derselbe axiale Fehlerausgleich erreicht werden kann, wenn das Kardangelenk 24 an der Anbaufläche 22 axial verschiebbar geführt und an dem Drehgeber 14 fest montiert ist. In diesem Fall könnte dann der zweite Ring 38 gegebenenfalls auch als Flansch integral an dem Drehgeber 14 ausgebildet sein. Weiter könnte das Kardangelenk 24 sowohl an der Anbaufläche 22 als auch an dem Drehgeber 14 axial verschiebbar angebracht sein.It is readily apparent that the same axial error compensation can be achieved when the universal joint 24 at the cultivation area 22 guided axially displaceable and on the encoder 14 is firmly mounted. In this case, then could the second ring 38 optionally also as a flange integral to the encoder 14 be educated. Next could be the universal joint 24 both on the acreage 22 as well as at the encoder 14 be mounted axially displaceable.

Weiter ist es offensichtlich, dass anstelle einer Vorspannung durch die Rollfeder 50 eine Lagervorspannung auch auf andere an sich bekannte Weise erzeugt werden kann. Bei einer ausreichend präzisen Führung des Koppelrings 34 auf den Drehzapfen 36 und des zweiten Ringes 38 auf den Drehzapfen 40 sowie der Führungsstifte 46 in den Gleitbuchsen 44 kann auch auf eine Vorspannung des Kardangelenks verzichtet werden.Next, it is obvious that instead of a bias by the scroll spring 50 a bearing preload can also be generated in other known manner. With a sufficiently precise guidance of the coupling ring 34 on the pivot 36 and the second ring 38 on the pivot 40 as well as the guide pins 46 in the bushings 44 can also be dispensed with a bias of the universal joint.

Schließlich ist ohne weiteres erkennbar, dass es für die Funktion des Kardangelenks unerheblich ist, ob der äußere erste Ring 26 an der Anbaufläche 22 und der innere zweite Ring 38 an dem Drehgeber 14 angebracht ist oder ob umgekehrt, der äußere erste Ring an dem Drehgeber 14 und der innere zweite Ring an der Anbaufläche 22 angebracht sind.Finally, it is readily apparent that it is irrelevant to the function of the universal joint, whether the outer first ring 26 at the cultivation area 22 and the inner second ring 38 at the encoder 14 is attached or vice versa, the outer first ring on the encoder 14 and the inner second ring on the cultivated area 22 are attached.

Claims

Rotary encoder for measuring the rotational movement of a shaft to be measured ( 12 ) with respect to a component ( 22 ) with a sensor shaft ( 16 ), which carries a Winkelmaßverkörperung and is rotatably mounted in a scanning device, wherein the encoder shaft ( 16 ) rigidly with the shaft to be measured ( 12 ) is coupled and wherein the scanning device via a torsionally rigid, axially and radially resilient, the encoder shaft ( 16 ) coaxially enclosing coupling with the component ( 22 ) is coupled, characterized in that the coupling as a universal joint ( 24 ) is formed, which one on the component ( 22 ) non-rotatably fixable or molded first ring ( 26 ), a non-rotatably fixable or integrally formed on the scanning second ring ( 38 ) and a coupling ring ( 34 ), wherein the coupling ring ( 34 ) on the first ring ( 26 ) and on the second ring ( 38 ) each with two pivot pins ( 36 . 40 ) is mounted to each other and to the encoder shaft ( 16 ) are vertical.

Rotary encoder according to claim 1, characterized in that the universal joint ( 24 ) with respect to the component ( 22 ) and / or with respect to the scanning device of the rotary encoder ( 14 ) guided parallel to the axis is displaceable.

Rotary encoder according to claim 1 or 2, characterized in that the coupling ring ( 34 ) and the second ring ( 38 ) on the respective pivot ( 36 . 40 ) are radially displaceable.

Rotary encoder according to one of the preceding claims, characterized in that the universal joint ( 24 ) is biased spring loaded in the direction of rotation.

Rotary encoder according to claim 4, characterized in that the bias voltage by a rotary encoder ( 14 ) attacking scroll spring ( 50 ) is effected.

Rotary encoder according to claim 5, characterized in that the scroll spring ( 50 ) on the RF shielding housing ( 20 ) of the rotary encoder ( 14 ) is electrically conductive, on the electrically conductive component ( 22 ) and the RF shield from the housing ( 20 ) to the component ( 22 ) passes on.