Die
Erfindung betrifft einen Drehantrieb, mit einem Grundkörper und
einem diesbezüglich
zu einer rotativen Abtriebsbewegung um eine Drehachse antreibbaren
Abtriebsteil, und mit einer Positionserfassungseinrichtung, die
am Abtriebsteil angeordnete, bei der Abtriebsbewegung entlang einer
kreisbogenförmigen
Betätigungsbahn
bewegte Betätigungsmittel
sowie wenigstens zwei entlang der Betätigungsbahn verteilt am Grundkörper angeordnete, berührungslos
auf die Betätigungsmittel
ansprechende Positionssensoren enthält.The
The invention relates to a rotary drive, with a base body and
one in this regard
to a rotary output movement about a rotation axis drivable
Stripping part, and with a position detecting device, the
arranged on the driven part, during the driven movement along a
circular
actuating track
moving actuators
and at least two distributed along the actuating path arranged on the base body, non-contact
on the actuating means
includes responsive position sensors.
Ein
aus der EP 0798472
B1 bekannter Drehantrieb dieser Art ist als fluidbetätigter Drehantrieb ausgebildet,
der ein wellenförmiges
Abtriebsteil zu einer hin und her gehenden rotativen Abtriebsbewegung
antreiben kann. Zur Erfassung zweier Relativpositionen zwischen
dem Abtriebsteil und dem Grundkörper
trägt das
Abtriebsteil Betätigungsmittel in
Gestalt eines dauermagnetischen Betätigungselementes, das sich
bei der Abtriebsbewegung entlang einer kreisbogenförmigen Betätigungsbahn
bewegt. Neben der Betätigungsbahn
sind zwei bezüglich des Grundkörpers ortsfeste
Positionssensoren angeordnet, die auf das Betätigungselement ansprechen, wenn
dieses in ihre Nähe
gelangt. Unterschiedliche Relativpositionen können durch eine Veränderung der
bezüglich
der Drehachse eingenommenen Drehwinkellage der Positionssensoren
erfasst werden. Letztere sind in diesem Zusammenhang an zwei relativ
zueinander und relativ zum Grundkörper dreheinstellbaren ringförmigen Halteelementen
fixiert, deren Herstellung relativ aufwendig ist und die auch relativ
viel Platz beanspruchen. Die von den Positionssensoren abgehenden
Kabel können überdies
in manchen Fällen
die Handhabung beeinträchtigen.One from the EP 0798472 B1 known rotary drive of this type is designed as a fluid-operated rotary drive, which can drive a wave-shaped driven part to a reciprocating rotary output motion. For detecting two relative positions between the driven part and the base body, the driven part carries actuating means in the form of a permanent-magnetic actuating element which moves along a circular arc-shaped actuating path during the driven movement. In addition to the actuating track two stationary position sensors are arranged with respect to the main body, which respond to the actuating element when it comes close to it. Different relative positions can be detected by a change in the angular position of the position sensors with respect to the axis of rotation. The latter are fixed in this context to two relative to each other and rotatable relative to the main body annular retaining elements whose production is relatively complicated and which also take up a relatively large amount of space. Moreover, the cables going out of the position sensors may in some cases interfere with handling.
Es
ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen kompakt bauenden
Drehantrieb mit einfach handhabbarer Positionserfassungseinrichtung zu
schaffen.It
The object of the present invention is to provide a compact construction
Rotary drive with easy to handle position detection device too
create.
Zur
Lösung
dieser Aufgabe ist vorgesehen, dass die dem Abtriebsteil zugeordneten
Betätigungsmittel
mindestens zwei Betätigungselemente
aufweisen, die in ihren bezüglich
des Abtriebsteils und relativ zueinander eingenommenen Betätigungspositionen
in der Verlaufsrichtung ihrer jeweiligen Betätigungsbahn variabel positionierbar
sind, wobei die Betätigungselemente
und die Positionssensoren so angeordnet und/oder ausgebildet sind,
dass jeder Positionssensor nur durch ein spezifisches der Betätigungselemente
aktivierbar ist, auf das der wenigstens eine andere Positionssensor
nicht anspricht.to
solution
This object is provided that the associated output part
actuating means
at least two actuators
have in their respect
the driven part and relative to each other assumed operating positions
can be variably positioned in the direction of their respective actuating path
are, with the actuators
and the position sensors are arranged and / or formed,
that each position sensor only by a specific one of the actuators
can be activated on the at least one other position sensor
not appealing.
Die
zu erfassenden Drehwinkelstellungen des Abtriebsteils können somit
ohne Veränderung der
Einbaulage der grundkörperseitigen
Positionssensoren sehr einfach und überaus variabel eingestellt
werden. Jedes der beiden bevorzugt permanentmagnetischen Betätigungselemente
lässt sich unabhängig vom
anderen Betätigungselement
in seiner Drehwinkellage relativ zum Abtriebsteil variabel positionieren
und justieren. Dementsprechend lässt sich
auch praktisch jeder beliebige Drehwinkel, den das Abtriebsteil
bei seiner Abtriebsbewegung zurücklegt,
problemlos abfragen. Sind beispielsweise die Positionssensoren mit
Bezug zur Drehachse des Abtriebsteils um 90° zueinander versetzt entlang
den Betätigungsbahnen
platziert, können
bei einem fluidbetätigten
Drehantrieb problemlos Drehwinkel des Abtriebsteils mindestens bis
zu 270° erfasst
werden. Da sich die Einstellmaßnahmen
auf die keine elektrischen Zuleitungen benötigenden Betätigungselemente
beschränken,
können
durch den Einstellvorgang auch keine elektrischen Funktionsstörungen, beispielsweise
aufgrund von Kabelschäden,
hervorgerufen werden. Nicht zuletzt ermöglicht die Positionserfassungseinrichtung
sehr exakte Positionsangaben auch deshalb, weil die vorhandenen
Positionssensoren jeweils nur von einem ganz bestimmten Betätigungselement
aktiviert werden können,
sodass aus dem Umstand, dass das ein Positionssignal hervorrufende
Betätigungselement
bekannt ist, exakt auf die momentane Drehwinkellage und in der Regel auch
auf die aktuelle Drehrichtung geschlossen werden kann.The
to be detected rotational angular positions of the driven part can thus
without changing the
Installation position of the base body side
Position sensors very simple and very variable set
become. Each of the two preferred permanent magnetic actuators
can be independent of
another actuator
in its angular position relative to the driven part variably position
and adjust. Accordingly, it is possible
also virtually any angle of rotation, the output part
travels at its output movement,
query without problems. For example, if the position sensors with
Reference to the axis of rotation of the driven part along 90 ° offset from one another
the actuating tracks
placed, can
in a fluid-operated
Rotary drive without problems Rotation angle of the driven part at least until
detected at 270 °
become. As the adjustment measures
on the no electrical supply lines requiring actuators
restrict,
can
through the adjustment and no electrical malfunction, for example
due to cable damage,
be caused. Last but not least, the position detection device allows
very exact position information also because the existing
Position sensors each only from a very specific actuator
can be activated
so from the circumstance that that causes a position signal
actuator
is known, exactly to the current angular position and usually also
can be closed to the current direction of rotation.
Vorteilhafte
Weiterbildungen der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen hervor.advantageous
Further developments of the invention will become apparent from the dependent claims.
Ein
optimales Verhältnis
zwischen konstruktivem Aufwand und erzielbarem Nutzen stellt sich
ein, wenn die Positionserfassungseinrichtung genau zwei Positionssensoren
und genau zwei Betätigungselemente
aufweist, wobei durch entsprechende Ausgestaltung oder Anordnung
gewährleistet
ist, dass die Positionssensoren nur auf unterschiedliche Betätigungselemente
ansprechen. Bewegt sich das schaltungstechnisch nicht zugeordnete
Betätigungselement
an einem Positionssensor vorbei, bleibt dieser inaktiv.One
optimal ratio
between constructive effort and achievable benefit arises
when the position detecting means is exactly two position sensors
and exactly two actuators
has, wherein by appropriate design or arrangement
guaranteed
is that the position sensors only on different actuators
speak to. Moves the circuit unassigned
actuator
past a position sensor, this remains inactive.
Die
Betätigungselemente
sind, wie schon angedeutet, bevorzugt permanentmagnetisch ausgebildet
und können
insbesondere jeweils aus einem einfachen Dauermagnetstück bestehen,
vorzugsweise in Gestalt eines Plättchens
oder Klötzchens.
Als darauf ansprechende Positionssensoren kommen insbesondere sogenannte
Hall-Sensoren oder magnetoresistive Sensoren in Frage.The
actuators
are, as already indicated, preferably formed permanent magnetic
and can
each consist in particular of a simple permanent magnet piece,
preferably in the form of a small plate
or blocks.
As responsive position sensors are in particular so-called
Hall sensors or magnetoresistive sensors in question.
Die
paarweise spezifische Zuordnung zwischen einem Betätigungselement
und einem Positionssensor in schaltungstechnischer Hinsicht lässt sich
beispielsweise durch unterschiedliche räumliche Ausrichtungen der Komponenten
realisieren. Dies gilt insbesondere in Verbindung mit permanentmagnetischen
Betätigungselementen
und auf deren Magnetfelder ansprechende Positionssensoren. Letztere sprechen
in der Regel nur auf ein in bestimmter Weise orientiertes Magnetfeld
an, sodass man durch entsprechende, voneinander abweichende Orientierungen
der Polarisation der Betätigungselemente
und der darauf abgestimmten Einbaulage der Positionssensoren auch
dann nur das angestrebte Positionssignal erhält, wenn die nicht für ein Zusammenwirken ausersehenen
Komponenten aneinander vorbeilaufen. Dies eröffnet viele Möglichkeiten
zu einer platzsparenden Unterbringung der Komponenten der Positionserfassungseinrichtung,
ohne Zwang zur Einhaltung einer großen räumlichen Distanz.The pairwise specific assignment between an actuating element and a position sensor in terms of circuit technology can be realized for example by different spatial orientations of the components. This is especially true in connection with permanent mag netic actuators and on their magnetic fields responsive position sensors. The latter usually respond only to a magnetic field oriented in a specific manner, so that only the desired position signal is obtained by appropriate, divergent orientations of the polarization of the actuators and the matched mounting position of the position sensors, even if the non-co-working components pass each other. This opens up many possibilities for a space-saving accommodation of the components of the position detection device, without compulsion to maintain a large spatial distance.
Gleichwohl
kann selbstverständlich
die paarweise spezifische Zuordnung der miteinander kooperierenden
Betätigungselemente
und Positionssensoren auch daraus resultieren, dass man unter Beibehaltung
identischer räumlicher
Ausrichtungen die Betätigungselemente
so platziert, dass sich zueinander beabstandete Betätigungsbahnen
ergeben und die in deren Bereich platzierten Positionssensoren nicht von
Betätigungselementen
akti viert werden, die einer anderen Betätigungsbahn zugeordnet sind.nevertheless
of course
the pairwise specific assignment of cooperating with each other
actuators
and position sensors also result from keeping one
identical spatial
Alignments the actuators
placed so that spaced actuating tracks
and the position sensors placed in their area are not of
actuators
be acti fourth, which are assigned to another actuating track.
Hier
besteht beispielsweise die Möglichkeit, mehrere
Betätigungselemente
mit unterschiedlichem radialem Abstand zur Drehachse des Abtriebsteils anzuordnen,
sodass sie bei der Abtriebsbewegung auf Betätigungsbahnen laufen, die über unterschiedliche
Radien verfügen.
Insbesondere können
die Betätigungsbahnen
hierbei konzentrisch zueinander angeordnet sein.Here
For example, it is possible to have several
actuators
with different radial distance to the axis of rotation of the stripping section,
so that they run in the driven movement on actuating tracks, which have different
Have radii.
In particular, you can
the actuating tracks
be concentric with each other.
Möglich ist
auch eine axial beabstandete Anordnung der Betätigungselemente und der aus
deren Bewegung resultierenden Betätigungsbahnen.Is possible
also an axially spaced arrangement of the actuators and the
their movement resulting actuating tracks.
Die
Positionssensoren sind zweckmäßigerweise
in einer gemeinsamen, zur Drehachse des Abtriebsteils rechtwinkeligen
Positionssensorebene angeordnet. Dies ermöglicht in der Achsrichtung
des Abtriebsteils überaus
kompakte Abmessungen der Positionserfassungseinrichtung. Dabei wirkt
sich auch vorteilhaft aus, dass die Positionssensoren selbst keiner
Einstellbarkeit in der Drehrichtung des Abtriebsteils bedürfen und
folglich auf Einstellmittel zur Lageveränderung verzichtet werden kann.The
Position sensors are expediently
in a common, perpendicular to the axis of rotation of the driven part
Position sensor plane arranged. This allows in the axial direction
the output part over
compact dimensions of the position detection device. It works
also advantageous that the position sensors themselves none
Adjustability in the direction of rotation of the driven part require and
Consequently, can be dispensed setting means for changing the position.
Als
besonders zweckmäßig wird
eine Ausführungsform
angesehen, bei der die Positionssensoren gemeinsam an einer bezüglich des
Grundkörpers
ortsfest fixierten oder fixierbaren Trägerplatine angeordnet sind.
Die Trägerplatine
ist bevorzugt ringförmig
ausgebildet und so am Grundkörper
angebracht, dass ihre Ringachse mit der Drehachse des Abtriebsteils
zusammenfällt.When
is particularly useful
an embodiment
viewed, in which the position sensors together at a relative to the
the body
fixed fixed or fixable carrier board are arranged.
The carrier board
is preferably annular
trained and so on the body
attached that its ring axis with the axis of rotation of the driven part
coincides.
Bei
der Trägerplatine
kann es sich um eine Leiterplatte, vorzugsweise aber um eine MID-Komponente
handeln (MID = Moulded Interconnect Device). Auf diese Weise können bei
Bedarf alle relevanten Komponenten der Positionserfassungseinrichtung
mit Ausnahme der Betätigungselemente platzsparend
und rationell auf der Trägerplatine
angeordnet werden. Denkbar sind hierbei auch Leuchtanzeigemittel,
die der Schaltstellungsanzeige der Positionssensoren dienen und
insbesondere das Einstellen der zu detektierenden Drehwinkelpositionen erleichtern.
Ebenso kann die Trägerplatine
eine Auswerteelektronik für
die Positionssensoren beinhalten.at
the carrier board
it may be a printed circuit board, but preferably an MID component
act (MID = Molded Interconnect Device). This way you can
Requires all relevant components of the position detection device
save space with the exception of the actuators
and rational on the carrier board
to be ordered. Also conceivable here are light-emitting means,
which serve the switching position display of the position sensors and
in particular, facilitate the setting of the angular positions to be detected.
Likewise, the carrier board
an evaluation for
include the position sensors.
Zum
Schutz kann die Trägerplatine
zusammen mit den Positionssensoren in einem an den Grundkörper angebauten,
bevorzugt ringförmigen und/oder
haubenförmigen
Sensorgehäuse
untergebracht sein. Dessen Wandung kann in Verbindung mit Leuchtan zeigemitteln über Aussparungen
verfügen,
durch die hindurch die optischen Schaltsignale von außen sichtbar
sind.To the
Protection can be the carrier board
together with the position sensors in a mounted on the body,
preferably annular and / or
domed
sensor housing
be housed. Whose wall can in conjunction with Leuchtan zeigemitteln on recesses
feature,
visible through the optical switching signals from the outside
are.
Für die einstellbare
Lagerung der Betätigungselemente
sind zweckmäßigerweise
zwei jeweils eines der Betätigungselemente
tragende Halter vorhanden, die jeweils drehwinkelmäßig einstellbar am
Abtriebsteil fixiert sind. Vorzugsweise ist hierbei einer der Halter
direkt am Abtriebsteil befestigt und trägt seinerseits den zweiten
Halter, jeweils in dreheinstellbarer Weise.For the adjustable
Storage of actuators
are expediently
two each one of the actuators
carrying holder available, each angularly adjustable on
Stripping part are fixed. Preferably, this is one of the holders
attached directly to the stripping section and in turn carries the second
Holder, each in a dreheinstellbarer way.
Um
die zwischen den beiden Betätigungselementen
eingenommene Winkellage reproduzierbar einstellen zu können, empfiehlt
sich die Verwirklichung einer Einstellskala und eines mit dieser
kooperierenden Zeigers.Around
the between the two actuators
It is recommended to be able to set the angular position reproducibly
the realization of a setting scale and one with this
cooperating pointer.
Bei
dem Drehantrieb handelt es sich vorzugsweise um einen fluidbetätigten Drehantrieb,
dessen Abtriebsteil zu einer hin und her gehenden rotativen Abtriebsbewegung
antreibbar ist. Ein solcher Drehantrieb lässt sich beispielsweise in
der Handhabungstechnik zum Umpositionieren von Teilen, aber auch
in anderen Industriezweigen, sehr vorteilhaft einsetzen.at
the rotary drive is preferably a fluid-operated rotary drive,
the output part to a reciprocating rotary output movement
is drivable. Such a rotary drive can be, for example, in
Handling technology for repositioning parts, but also
in other industries, use very beneficial.
Nachfolgend
wird die Erfindung anhand der beiliegenden Zeichnung näher erläutert. In
dieser zeigen:following
The invention will be explained in more detail with reference to the accompanying drawings. In
show this:
1 eine
bevorzugte Bauform des erfindungsgemäßen Drehantriebes in perspektivischer Darstellung, 1 a preferred design of the rotary drive according to the invention in a perspective view,
2 eine
Draufsicht des Drehantriebes aus 1 mit Blickrichtung
gemäß Pfeil
II, 2 a plan view of the rotary drive 1 looking in the direction of arrow II,
3 eine
verkleinerte Seitenansicht des Drehantriebes aus 1 mit
Blickrichtung gemäß Pfeil
III, 3 a reduced side view of the rotary drive 1 looking in the direction of arrow III,
4 den
Drehantrieb mit einer Explosionsdarstellung der zur Positionserfassungseinrichtung gehörenden Komponenten, 4 the rotary drive with an exploded view of belonging to the position detection device components,
5 die
Positionserfassungseinrichtung im zusammengebauten Zustand in einer
Einzeldarstellung, 5 the position detection device in the assembled state in a single representation,
6 eine
Untersicht der aus 5 ersichtlichen Positionserfassungseinrichtung,
wobei die an einer Trägerplatine
fixierten Positionssensoren sichtbar sind, 6 a soffit of the 5 apparent position detection device, wherein the fixed to a support plate position sensors are visible,
7 eine
schematische Darstellung des Funktionsprinzips der beim Ausführungsbeispiel
der 1 bis 6 verwendeten Positionserfassungseinrichtung, 7 a schematic representation of the principle of operation in the embodiment of 1 to 6 used position detecting device,
8 ein
optionales Detail der Positionserfassungseinrichtung entsprechend
dem strichpunktiert markierten Ausschnitt VIII aus 5, 8th an optional detail of the position detection device corresponding to the dash-dotted marked section VIII 5 .
9 in
schematischer Darstellung eine Ansicht einer weiteren Ausführungsform
der Positionserfassungseinrichtung mit Blick in Achsrichtung der Drehachse
des Abtriebsteils, 9 a schematic representation of a view of a further embodiment of the position detecting device with a view in the axial direction of the axis of rotation of the driven part,
10 einen
Schnitt durch die Anordnung aus 9 gemäß Schnittlinie
X-X, 10 a section through the arrangement 9 according to section line XX,
11 und 12 eine
Einstellmöglichkeit der
aus 9 und 10 ersichtlichen Anordnung für einen
zu erfassenden Drehwinkel bei unterschiedlichen Drehpositionen des
Abtriebsteils und 11 and 12 an adjustment from the 9 and 10 apparent arrangement for a rotational angle to be detected at different rotational positions of the driven part and
13 und 14 zwei
unterschiedliche Drehpositionen des Abtriebsteils bei einer anderen Drehwinkeleinstellung
und in einer mit 11 und 12 vergleichbaren
Darstellungsweise. 13 and 14 two different rotational positions of the driven part at a different angle setting and in a 11 and 12 comparable presentation.
Bei
dem exemplarisch abgebildeten Drehantrieb 1 handelt es
sich um einen fluidbetätigten
Drehantrieb, der vorzugsweise mit Druckluft betrieben ist, sich
jedoch auch für
einen Betrieb mit anderen Medien eignet.In the exemplary illustrated rotary drive 1 it is a fluid-operated rotary drive, which is preferably operated with compressed air, but is also suitable for operation with other media.
Der
Drehantrieb 1 ist zweckmäßigerweise als Schwenkflügelantrieb
ausgeführt.
Er besitzt eine Befestigungsplatte 2 zur externen Befestigung,
an der die eigentliche Antriebseinrichtung 3 befestigt
ist. Im Wesentlichen verfügt
die Antriebseinrichtung 3 über ein außen kreiszylindrisches Antriebsgehäuse 4,
in dem sich eine nicht näher
gezeigte Arbeitskammer befindet, die durch einen drehbar gelagerten Schwenkflügel in zwei
Beaufschlagungsräume
unterteilt ist. Der Schwenkflügel
ist mit einem bevorzugt als Welle ausgebildeten Abtriebsteil 5 drehfest
verbunden, das das Antriebsgehäuse 4 koaxial
durchsetzt und an einer in 3 nach unten
weisenden Arbeitsseite 6 mit einem Abtriebsabschnitt herausragt. Hier
lässt sich
ein beliebiger, zu einer Schwenk- oder Drehbewegung anzutreibender
Gegenstand befestigen.The rotary drive 1 is suitably designed as a swing-wing drive. He has a mounting plate 2 for external attachment to the actual drive device 3 is attached. Essentially, the drive device has 3 via an outer circular cylindrical drive housing 4 in which a work chamber not shown in detail is located, which is divided by a rotatably mounted pivoting wing into two Beaufschlagungsräume. The pivoting wing is provided with a preferably designed as a shaft driven part 5 rotatably connected, which is the drive housing 4 interspersed coaxially and at an in 3 down-facing work page 6 protrudes with an output section. Here can be any, to be driven to a pivoting or rotating object to fix.
In
jeden der beiden durch den Schwenkflügel abgetrennten Beaufschlagungsräume mündet ein
eigener Beaufschlagungskanal 7a, 7b, der zur Außenfläche des
Antriebsgehäuses 4 führt, wo
sich nicht näher
dargestellte Druckmittelleitungen zur gesteuerten Zu- und Abfuhr
des Betätigungsfluides
anschließen
lassen.In each of the two separated by the swing wings Beaufschlagungsräume opens its own admission channel 7a . 7b leading to the outer surface of the drive housing 4 leads, where can not connect pressure medium lines not shown for the controlled supply and discharge of the actuating fluid.
Auf
diese Weise kann der Schwenkflügel
zu einer hin und her gehenden Schwenkbewegung veranlasst werden,
woraus eine hin und her gehende rotative Abtriebsbewegung des Abtriebsteils 5 resultiert,
die bei 8 durch einen Doppelpfeil angedeutet ist. Die Drehachse 12 der
Abtriebsbewegung 8 fällt
mit der Längsachse
des Abtriebsteils 5 zusammen.In this way, the pivoting wing can be made to a reciprocating pivotal movement, resulting in a reciprocating rotary output movement of the driven part 5 that results in 8th indicated by a double arrow. The rotation axis 12 the output movement 8th falls with the longitudinal axis of the driven part 5 together.
Weitere
Details über
einen bevorzugten Aufbau der Antriebseinrichtung 3 können der DE 3941255 C2 entnommen
werden, auf deren Inhalt an dieser Stelle ausdrücklich verwiesen wird.Further details about a preferred construction of the drive device 3 can the DE 3941255 C2 whose contents are expressly referred to at this point.
Durch
im Innern des Antriebsgehäuses 4 vorhandene
Anschlagmittel, die mit dem Schwenkflügel kooperieren, kann ein maximaler
Drehwinkel für das
Abtriebsteil 5 vorgegeben sein. Bei entsprechender Ausgestaltung
der Anschlagmittel – beispielsweise
austauschbar oder einstellbar – können unterschiedliche
maximale Drehwinkel vorgegeben werden und auch die Platzierung des
jeweils eingestellten Drehwinkelfensters in der Umfangsrichtung
der Drehachse 12 kann hierbei verändert werden.Through inside the drive housing 4 existing stop means, which cooperate with the swing wing, a maximum angle of rotation for the output part 5 be predetermined. With appropriate design of the stop means - for example, interchangeable or adjustable - different maximum rotation angle can be specified and also the placement of each set angle of rotation window in the circumferential direction of the axis of rotation 12 can be changed here.
Bei
Bedarf kann am Abtriebsteil 5 auch eine außerhalb
der Arbeitskammer angeordnete externe Drehwinkel-Einstelleinrichtung
zur variablen Vorgabe des maximal möglichen Drehwinkels und auch
zur Einstellung der Position des Drehwinkel fensters vorgesehen sein,
insbesondere der Art, wie sie in der eingangs diskutierten EP 0798472 B1 beschrieben ist.If necessary, can be on the output part 5 Also arranged outside the working chamber external rotation angle adjusting means for variably setting the maximum possible rotation angle and also for adjusting the position of the rotation angle window can be provided, in particular the type as discussed in the opening paragraph EP 0798472 B1 is described.
An
der dem Abtriebsabschnitt des Abtriebsteils 5 axial entgegengesetzten
Rückseite
der Antriebseinrichtung 3 ist eine Positionserfassungseinrichtung 13 angeordnet,
die in 5 und 6 in Einzeldarstellung, zum
einen in einer perspektivischen Draufsicht und zum anderen in einer
perspektivischen Untersicht, abgebildet ist. Sie ermöglicht die Erfassung
mehrerer Drehwinkelpositionen, die das Abtriebsteil 5 relativ
zu dem das Antriebsgehäuse 4 enthaltenden
Grundkörper 14 des
Drehantriebes 1 während
seiner Abtriebsbewegung 8 einnehmen kann.At the output section of the driven part 5 axially opposite rear side of the drive device 3 is a position detection device 13 arranged in 5 and 6 in a single representation, on the one hand in a perspective plan view and the other in a perspective bottom view, is shown. It allows the detection of several rotational angle positions, the output part 5 relative to the drive housing 4 containing basic body 14 of the rotary drive 1 during its output movement 8th can take.
Das
Abtriebsteil 5 ragt an der der Arbeitsseite 6 entgegengesetzten
Rückseite
der Antriebseinrichtung 3 mit einem Kupplungsabschnitt 15 axial heraus.
Mit diesem Kupplungsabschnitt 15 sind ein erster Halter 16 und
ein zweiter Halter 17 in lösbar drehfest fixierbarer Weise
verbunden. Der erste Halter 16 trägt ein zweckmäßigerweise
permanentmagnetisches erstes Betätigungselement 18 und
der zweite Halter 17 ein bevorzugt ebenfalls permanentmagnetisches
zweites Betätigungselement 19.
Beide Betätigungselemente 18, 19 sind
mit radialem Abstand zur Drehachse 12 angeordnet und bewegen sich
entlang einer die Drehachse 12 als Zentrum besitzenden
ersten be ziehungsweise zweiten kreisförmigen Betätigungsbahn 22, 23,
wenn das Abtriebsteil 5 eine Abtriebsbewegung 8 ausführt.The output part 5 sticks out at the working side 6 opposite rear of the drive direction 3 with a coupling section 15 axially out. With this coupling section 15 are a first holder 16 and a second holder 17 connected in releasably rotatable fixed manner. The first holder 16 carries a suitably permanent magnetic first actuator 18 and the second holder 17 a preferably also permanent magnetic second actuator 19 , Both actuators 18 . 19 are at a radial distance to the axis of rotation 12 arranged and move along a rotation axis 12 as center possessing first or second circular actuating path 22 . 23 when the stripping section 5 a driven movement 8th performs.
Die
Positionserfassungseinrichtung 13 enthält ferner einen ersten und
einen zweiten Positionssensor 24, 25, die direkt
oder indirekt an dem Grundkörper 14 fixiert
sind. Ihre Position stimmt nicht überein, sie sind entlang der
Betätigungsbahn 22, 23 verteilt,
also mit einem gewissen Abstand zueinander angeordnet. Bezogen auf
die Drehachse 12 als Zentrum kann der Abstand als Winkelabstand
bezeichnet werden. Dieser beläuft
sich bei dem Ausführungsbeispiel
der 1 bis 8 auf ca. 240°.The position detection device 13 Also includes a first and a second position sensor 24 . 25 directly or indirectly on the body 14 are fixed. Their position does not match, they are along the operating track 22 . 23 distributed, so arranged with a certain distance from each other. Relative to the axis of rotation 12 as a center, the distance can be referred to as the angular distance. This amounts to in the embodiment of 1 to 8th to about 240 °.
Die
Positionssensoren 24, 25 sprechen auf ein in bestimmter
Weise in ihre Nähe
gelangendes Magnetfeld an und geben als Resultat auf ein solches Magnetfeld
ein Sensorsignal aus. Bevorzugt handelt es sich um Hall-Sensoren
oder um magnetoresistive Sensoren.The position sensors 24 . 25 are responsive to a magnetic field reaching close to them, and as a result, output a sensor signal to such a magnetic field. Preferably, it is Hall sensors or magnetoresistive sensors.
Folglich
können
die Positionssensoren 24, 25 durch die im Rahmen
der Abtriebsbewegung 8 in ihre Nähe gelangenden Betätigungselemente 18, 19 berührungslos
aktiviert werden. Anhand der jeweiligen Aktivierung sind unmittelbare
Rückschlüsse auf die
relative Drehposition zwischen dem Abtriebsteil 5 und dem
Grundkörper 14 möglich.Consequently, the position sensors can 24 . 25 by the as part of the output movement 8th in their vicinity reaching actuators 18 . 19 be activated contactlessly. On the basis of the respective activation are direct conclusions about the relative rotational position between the stripping section 5 and the body 14 possible.
Um
eine variable Positionsabfrage zu ermöglichen, sind die Betätigungselemente 18, 19 in Richtung
der Abtriebsbewegung 8 jeweils relativ zum Abtriebsteil 5 und
auch relativ zueinander variabel positionierbar. Die jeweils eingestellte
Position sei als Betätigungsposition
bezeichnet. Somit besteht die Möglichkeit,
die Betätigungspositionen
der beiden Betätigungselemente 18, 19 unabhängig voneinander,
insbesondere stufenlos, einzustellen. Man kann sowohl den bezüglich der
Drehachse 12 als Zentrum gemessenen Winkelabstand zwischen
den beiden Betätigungselementen 18, 19 variabel
vorgeben als auch den Anfangspunkt und den Endpunkt des ausgewählten Winkelbereiches
bzw. Drehwinkelfensters. Jede Betätigungsstellung kann bezüglich des Abtriebsteils 5 lösbar drehfest
arretiert werden.To enable a variable position query, the actuators are 18 . 19 in the direction of the output movement 8th each relative to the driven part 5 and also variably positionable relative to each other. The respectively set position is referred to as the actuation position. Thus, there is the possibility of the operating positions of the two actuators 18 . 19 independently of each other, in particular stepless, to adjust. You can both with respect to the axis of rotation 12 measured as the center angular distance between the two actuators 18 . 19 specify variable as well as the starting point and the end point of the selected angular range or angle of rotation window. Each actuation position can with respect to the stripping section 5 releasably locked against rotation.
Eine
weitere Besonderheit der Positionserfassungseinrichtung 13 resultiert
daraus, dass die Betätigungselemente 18, 19 und
die Positionssensoren 24, 25 so angeordnet und/oder
ausgebildet sind, dass jeder Positionssensor 24, 25 stets
nur durch ein spezifisches, das heißt vorbestimmtes der vorhandenen
Betätigungselemente 18, 19 aktivierbar
ist, während
er auf alle anderen Betätigungselemente
unabhängig
von der Drehposition des Abtriebsteils 5 nicht anspricht.Another special feature of the position detection device 13 results from the fact that the actuators 18 . 19 and the position sensors 24 . 25 are arranged and / or formed so that each position sensor 24 . 25 always only by a specific, that is predetermined of the existing actuators 18 . 19 is activated while acting on all other actuators regardless of the rotational position of the driven part 5 not appealing.
Beim
Ausführungsbeispiel,
bei dem die Betätigungselemente 18, 19 und
die Positionssensoren 24, 25 jeweils genau zweifach
vorhanden sind, spricht der erste Positionssensor 24 ausschließlich auf
das erste Betätigungselement 18 und
der zweite Positionssensor 24 ausschließlich auf das zweite Betätigungselement 19 an.
Das jeweils andere Betätigungselement
kann die Drehwinkelposition des funktionell nicht zugeordneten Positionssensors
passieren, ohne diesen zu aktivieren und ein Sensorsignal zu erzeugen.In the embodiment in which the actuating elements 18 . 19 and the position sensors 24 . 25 are exactly two times available, speaks the first position sensor 24 exclusively on the first actuator 18 and the second position sensor 24 exclusively on the second actuator 19 at. The respective other actuating element can pass the rotational angle position of the functionally unassigned position sensor without activating it and generating a sensor signal.
Ein
besonderer Vorteil in dieser Maßnahme liegt
darin, dass bei Bedarf auf die Drehrichtung des Abtriebsteils 5 geschlossen
werden kann. Jedenfalls sind exakt definierte Schaltstellungsabfragen
möglich,
da bei der Betätigung
eines Positionssensors stets klar ist, welches Betätigungselement
ihn aktiviert hat.A particular advantage of this measure is that, if necessary, on the direction of rotation of the driven part 5 can be closed. In any case, exactly defined switching position queries are possible because it is always clear when actuating a position sensor which actuating element has activated it.
Bei
dem Ausführungsbeispiel
der 1 bis 8 resultiert die paarweise spezifische
Zuordnung der miteinander kooperierenden Betätigungselemente und Positionssensoren 18, 24; 19, 25 aus
unterschiedlichen räumlichen
Ausrichtungen dieser Komponenten. Dabei macht man sich zunutze,
dass die durch ein Magnetfeld hervorrufbare Aktivierung der Positionssensoren 24, 25 von
der Ausrichtung des Magnetfeldes abhängt. Durch diese Maßnahme ist ein
zuverlässiges,
zuordnungsrichtiges Be tätigen
der Positionssensoren 24, 25 auch dann gewährleistet, wenn
die einzelnen Komponenten auf engstem Raum zusammengefasst sind.In the embodiment of the 1 to 8th results in the pairwise specific assignment of the cooperating actuators and position sensors 18 . 24 ; 19 . 25 from different spatial orientations of these components. One makes use of the fact that the activation of the position sensors can be triggered by a magnetic field 24 . 25 depends on the orientation of the magnetic field. By this measure is a reliable, assignment correct Be make the position sensors 24 . 25 guaranteed even if the individual components are combined in a confined space.
Exemplarisch
sind die Betätigungselemente 18, 19 so
angeordnet, dass ihr Zentrumsabstand zur Drehachse 12 gleichgroß ist. Dies
hat zur Folge, dass die beiden Betätigungsbahnen 22, 23 in
ihren Verlaufsrichtungen zumindest im Wesentlichen zusammenfallen,
wie dies anhand der 2 und 7 leicht
nachvollziehbar ist.Exemplary are the actuators 18 . 19 arranged so that their center distance to the axis of rotation 12 is the same size. This has the consequence that the two actuating tracks 22 . 23 in their directions at least substantially coincide, as determined by the 2 and 7 easy to understand.
Obgleich
prinzipiell eine Bauform möglich wäre, bei
der die Positionssensoren 24, 25 radial neben
den Betätigungsbahnen 22, 23 platziert
sind, empfiehlt sich die bei allen Ausführungsformen realisierte Maßnahme,
die Positionssensoren 24, 25 axial neben den Betätigungsbahnen 22, 23 vorzusehen, wobei
mit "axial" die Achsrichtung
der Drehachse 12 gemeint ist. Bei einem Blick in Richtung
der Drehachse 12, wie er sich gemäß 2 erschließt, liegen
somit die Positionssensoren 24, 25 vor oder – bevorzugt – hinter
den Betätigungsbahnen 22, 23.Although in principle a design would be possible in which the position sensors 24 . 25 radially next to the actuating tracks 22 . 23 are placed, it is recommended that implemented in all embodiments measure, the position sensors 24 . 25 axially next to the actuating tracks 22 . 23 to provide, with "axial" the axial direction of the axis of rotation 12 is meant. Looking at the axis of rotation 12 as he said 2 opens up, so lie with the position sensors 24 . 25 before or - preferably - behind the actuating tracks 22 . 23 ,
Mit
anderen Worten sind die Betätigungsbahnen 22, 23 einerseits
und die Positionssensoren 24, 25 andererseits
in bezüglich
der Drehachse 12 axial zueinander beabstandeten Ebenen angeordnet. von
Vorteil ist dabei, wenn die vorhandenen Positionssensoren 24, 25 untereinander
in einer gemeinsamen, zur Drehachse 12 rechtwinkeligen
Positionssensorebene 26 liegen.In other words, the actuating tracks 22 . 23 on the one hand and the position sensors 24 . 25 on the other hand with respect to the axis of rotation 12 arranged axially spaced planes. It is advantageous if the existing position sensors 24 . 25 with each other in a common, to the axis of rotation 12 right-angle position sensor plane 26 lie.
Ebenfalls
vorteilhaft ist es, wenn die vorhandenen Positionssensoren 24, 25 untereinander
den gleichen Abstand zur Drehachse 12 aufweisen und folglich
auf einem gemeinsamen Kreisbogen liegen, der die Drehachse 12 als
Zentrum hat. Der Radius dieses gemeinsamen Kreisbogens ist bei dem
Ausführungsbeispiel
der 1 bis 8 der gleiche wie die untereinander
identischen Radien der beiden Betätigungsbahnen 22, 23.It is also advantageous if the existing position sensors 24 . 25 with each other the same distance to the axis of rotation 12 and consequently lie on a common circular arc, which is the axis of rotation 12 as a center has. The radius of this common arc is in the embodiment of 1 to 8th the same as the mutually identical radii of the two actuating tracks 22 . 23 ,
Um
die erläuterte
zuordnungsrichtige Aktivierung der Positionssensoren 24, 25 zu
erzielen, kann beispielsweise die aus 7 ersichtliche
Ausrichtung der betroffenen Komponenten vorliegen. Man erkennt dort
schematisch die beiden Positionssensoren 24, 25,
die von den beiden Betätigungselementen 18, 19 passiert
werden, wenn diese sich entlang ihrer zusammenfallenden Betätigungsbahnen 22, 23 bewegen.
Die beiden Positionssensoren 24, 25 sind so konzipiert,
dass sie nur von einem Magnetfeld erregbar sind, das sie in der
durch einen Pfeil angedeuteten Richtung durchsetzt. Durch eine um 90° zueinander
verdrehte Anordnung der Positionssensoren 24, 25 wird
erreicht, dass der erste Positionssensor 24 nur von einem
quer zur Verlaufsrichtung der Betätigungsbahnen 22, 23 orientierten
Magnetfeld erregt wird und der zweite Positionssensor 25 nur
von einem sich im Wesentlichen in der Verlaufsrichtung der Betätigungsbahnen 22, 23 erstreckenden
Magnetfeld.To the explained allocation correct activation of the position sensors 24 . 25 To achieve, for example, the 7 apparent alignment of the affected components. It shows schematically the two position sensors 24 . 25 that of the two actuators 18 . 19 when they pass each other along their coincidental operating paths 22 . 23 move. The two position sensors 24 . 25 are designed so that they can only be excited by a magnetic field, which penetrates them in the direction indicated by an arrow. By a 90 ° to each other twisted arrangement of the position sensors 24 . 25 is achieved that the first position sensor 24 only from one transverse to the direction of the actuation paths 22 . 23 oriented magnetic field is excited and the second position sensor 25 only of a substantially in the direction of the actuation paths 22 . 23 extending magnetic field.
Die
beiden Betätigungselemente 18, 19 sind nun
so ausgebildet und angeordnet, dass das Magnetfeld des ersten Betätigungselementes 18 in
der geschilderten Querrichtung und das Magnetfeld des zweiten Betätigungselementes 19 in
der geschilderten Längsrichtung
der Betätigungsbahnen 22, 23 ausgerichtet
ist. Dies erreicht man durch entsprechende Wahl der Polarisationsrichtungen
der permanentmagnetischen Betätigungselemente 18, 19 beziehungsweise
der Ausrichtung deren Magnetpole. Somit ist sichergestellt, dass
nur dasjenige der an einem Positionssensor vorbeilaufenden Betätigungselemente
in der Lage ist, den Positionssensor zu aktivieren, das in seiner
Polarisationsrichtung auf die Ansprechrichtung des betroffenen Positionssensors
abgestimmt ist.The two actuators 18 . 19 are now formed and arranged so that the magnetic field of the first actuating element 18 in the described transverse direction and the magnetic field of the second actuating element 19 in the described longitudinal direction of the actuating tracks 22 . 23 is aligned. This can be achieved by appropriate choice of polarization directions of the permanent magnetic actuators 18 . 19 or the orientation of their magnetic poles. This ensures that only that of the actuating elements passing by a position sensor is able to activate the position sensor, which is tuned in its polarization direction to the direction of response of the relevant position sensor.
Eine
alternative Ausführungsform
zur Realisierung der selektiven Aktivierung der Positionssensoren 24, 25 ist
anhand der 9 bis 14 illustriert.
Diejenigen Komponenten, die den schon beschriebenen entsprechen,
sind dabei mit übereinstimmenden
Bezugszeichen versehen. Die Abbildungen sind rein schematischer
Natur.An alternative embodiment for realizing the selective activation of the position sensors 24 . 25 is based on the 9 to 14 illustrated. Those components which correspond to those already described, are provided with matching reference numerals. The pictures are purely schematic.
Bei
dieser Bauform kann auf untereinander gleich orientierte und auch
gleich ausgebildete Betätigungselemente 18, 19 und
Positionssensoren 24, 25 zurückgegriffen werden. Die paarweise
spezifische Zuordnung in schaltungstechnischer Hinsicht geschieht
hier nicht auf der Basis unterschiedlicher räumlicher Ausrichtungen, sondern
dadurch, dass die beiden Betätigungsbahnen 22, 23 so
weit zueinander beabstandet sind, dass die ihnen entlanglaufenden
Betätigungselemente 18, 19 nicht
die notwendige Erregungskraft aufbringen, um den der jeweils anderen
Betätigungsbahn
zugeordneten Positionssensor zu aktivieren.In this design can on equally oriented and equally trained actuators 18 . 19 and position sensors 24 . 25 be resorted to. The pairwise specific assignment in terms of circuitry does not take place here on the basis of different spatial orientations, but in that the two actuating paths 22 . 23 so far apart that the running along them actuators 18 . 19 do not apply the necessary excitation force to activate the position sensor associated with the other actuating track.
Bei
dem gezeigten Ausführungsbeispiel
verfügen
die beiden Betätigungsbahnen 22, 23 über unterschiedlich
große
Radien. Sie liegen zwar in einer gemeinsamen, zur Drehachse 12 rechtwinkeligen Betätigungsebene 27,
sind jedoch konzentrisch mit radialem Abstand zueinander angeordnet.
Die die Positionssensoren 24, 25 enthaltende Positionssensorebene 26 ist
in Achsrichtung der Drehachse 12 mit Abstand zu der Betätigungsebene 27 platziert,
wobei jeder von einem bestimmten Betätigungselement 18, 19 zu
betätigender
Positionssensor 24, 25 axial beabstandet zur betreffenden
Betätigungsbahn 22, 23 angeordnet
ist. In Richtung der Drehachse 12 gesehen liegt somit ein
jeweiliger Positionssensor 24, 25 auf derjenigen
Betätigungs bahn 22, 23,
deren Betätigungselement 18, 19 für seine
Betätigung
zuständig ist.In the embodiment shown, the two actuating tracks 22 . 23 over different radii. Although they are in a common, to the axis of rotation 12 rectangular operating plane 27 but are concentric with each other at a radial distance. The position sensors 24 . 25 containing position sensor level 26 is in the axial direction of the axis of rotation 12 at a distance from the operating plane 27 placed, each one by a specific actuator 18 . 19 to be actuated position sensor 24 . 25 axially spaced from the respective actuating path 22 . 23 is arranged. In the direction of the axis of rotation 12 Seen thus is a respective position sensor 24 . 25 on that actuation path 22 . 23 , whose actuator 18 . 19 is responsible for his activity.
Beider
Anordnung gemäß 9 und 10 sind
die beiden Positionssensoren 24, 25 unter einem
unveränderlichen
Winkelabstand von 90° ortsfest
bezüglich
des Grundkörpers 14 angeordnet.
Die Drehwinkellage der beiden Betätigungselemente 18, 19 hingegen
ist erfindungsgemäß variabel
einstellbar.Both arrangement according to 9 and 10 are the two position sensors 24 . 25 at a fixed angular distance of 90 ° stationary with respect to the body 14 arranged. The angular position of the two actuators 18 . 19 In contrast, the invention is variably adjustable.
Die 11 bis 14 zeigen
zwei mögliche Anwendungsfälle der
aus 9 und 10 ersichtlichen Anordnung.
Die beiden Anwendungsfälle
unterscheiden sich lediglich in den unterschiedlichen Betätigungspositionen
der Betätigungselemente 18, 19,
die im Falle der 11 und 12 einen
Winkelabstand von 180° und
im Falle der 13 und 14 einen
Winkelabstand von lediglich 90° zueinander
aufweisen. Der Anwendungsfall der 11 und 12 ermöglicht somit
die Detektion zweier um 90° zueinander
versetzter Drehwinkelpositionen des Abtriebsteils 5, während beim
Anwendungsfall der 13 und 14 zwei
um 180° versetzte
Drehwinkelpositionen des Abtriebsteils 5 detektierbar sind.The 11 to 14 show two possible use cases of 9 and 10 apparent arrangement. The two applications only differ in the different operating positions of the actuators 18 . 19 that in the case of 11 and 12 an angular distance of 180 ° and in the case of 13 and 14 have an angular distance of only 90 ° to each other. The application of the 11 and 12 thus enables the detection of two mutually offset by 90 ° rotational angle positions of the driven part 5 , while in the application of the 13 and 14 two offset by 180 ° rotational angle positions of the driven part 5 are detectable.
Abweichend
von der anhand 10 bis 14 beschriebenen
Modifikation wäre
es auch möglich,
die Betätigungselemente 18, 19 derart
axial beabstandet zueinander anzuordnen, dass die von ihnen durchlaufenen
Betätigungsbahnen
in unterschiedlichen Betätigungsebenen 27 verlaufen,
die in der Achsrichtung der Drehachse 12 versetzt zueinander
angeordnet sind. Es wäre
dann möglich,
den radialen Abstand der Betätigungselemente 18, 19 von der
Drehachse 12 identisch auszuführen. Die Positionssensoren 24, 25 würde man
in diesem Fall zweckmäßigerweise
radial außerhalb
der jeweils zugeordneten Betätigungsbahn
platzieren oder an den axial voneinander abgewandten Seiten der
beiden axial nebeneinanderliegenden Betätigungsbahnen.Deviating from the basis 10 to 14 described modification, it would also be possible, the actuators 18 . 19 axially spaced to arrange such that the traversed by them actuating paths in different levels of actuation 27 run in the axial direction of the axis of rotation 12 offset from one another. It would then be possible, the radial distance of the actuators 18 . 19 from the axis of rotation 12 identical. The position sensors 24 . 25 In this case, it would be expedient to place it radially outside the respectively assigned actuating path or on the axially mutually remote sides of the two axially adjacent actuating paths.
Zurückkommend
auf die 1 bis 8, sei die
dort abgebildete bevorzugte konstruktive Ausgestaltung des Drehantriebes 1 näher erläutert.Coming back to the 1 to 8th Let be the preferred structural design of the rotary drive shown there 1 explained in more detail.
Demnach
ist rückseitig
an den Grundkörper 14,
insbesondere an das Antriebsgehäuse 4,
ein bevorzugt ringförmiges
Sensorgehäuse 28 mit
zur Drehachse 12 koaxialer Ausrichtung angesetzt. Durch
geeignete Befestigungsmittel 32, beispielsweise Schrauben,
ist das Sensorgehäuse 28 lösbar an dem
Grundkörper 14 fixiert.
Ein zentral vom Grundkörper 14 wegragender
Zentrierfortsatz 33 greift zentrierend in die zentrale
Durchbrechung 34 des ringförmigen Sensorgehäuses 28 ein.
Diese zentrale Durchbrechung 34 wird zudem von dem Kupplungsabschnitt 15 durchgriffen,
der auf der dem Grundkörper 14 axial
entge gengesetzten Seite des Sensorgehäuses 28 mit den beiden
Haltern 16, 17 bestückt ist.Accordingly, the back of the body 14 , in particular to the drive housing 4 , a preferred annular sensor housing 28 with to the axis of rotation 12 coaxial alignment. By suitable fasteners 32 For example, screws, is the sensor housing 28 detachable on the base body 14 fixed. A central of the main body 14 protruding centering extension 33 engages centering in the central opening 34 the annular sensor housing 28 one. This central opening 34 is also from the coupling section 15 passed through, on the base body 14 axially entge gengesetzten side of the sensor housing 28 with the two holders 16 . 17 is equipped.
Wie
aus 6 ersichtlich ist, handelt es sich bei dem Sensorgehäuse 28 zweckmäßigerweise
um ein haubenförmiges
Bauteil. Es ist an der dem Grundkörper 14 zugewandten
Axialseite offen und wird dort im installierten Zustand vom Grundkörper 14 abgedeckt.How out 6 it can be seen, it is the sensor housing 28 expediently to a hood-shaped component. It is at the base body 14 facing axial side open and is there in the installed state of the body 14 covered.
In
dem Sensorgehäuse 28 ist
ein zur Drehachse 12 konzentrischer ringförmiger Aufnahmeraum 35 ausgebildet,
in dem sich die beiden Positionssensoren 24, 25 befinden.
Letztere sind am Sensorgehäuse 28 und über dieses
am Grundkörper 14 ortsfest
festgelegt.In the sensor housing 28 is one to the axis of rotation 12 concentric annular receiving space 35 formed, in which the two position sensors 24 . 25 are located. The latter are on the sensor housing 28 and about this at the base 14 fixed in place.
Vorzugsweise
sind die beiden Positionssensoren 24, 25 gemeinsam
an einer in den Aufnahmeraum 35 eingesetzten und dort durch
beliebige Mittel am Sensorgehäuse 28,
insbesondere lösbar,
fixierten Trägerplatine 36 angeordnet.
Zweckmäßigerweise
ist die Trägerplatine 36 in
Anpassung an die Kontur des Aufnahmeraumes 35 ringförmig ausgebildet, wobei
ihre Ringachse mit der Drehachse 12 zusammenfällt und
ihre Platinenebene rechtwinkelig zu dieser Drehachse 12 verläuft.Preferably, the two position sensors 24 . 25 together at one in the recording room 35 used and there by any means on the sensor housing 28 , in particular detachable, fixed carrier board 36 arranged. Conveniently, the carrier board 36 in adaptation to the contour of the receiving space 35 annular, with its ring axis with the axis of rotation 12 coincides and its board plane perpendicular to this axis of rotation 12 runs.
Auf
der Trägerplatine 36 befinden
sich weitere Elektronikkomponenten 37, die eine Auswerteelektronik
für die
Positions sensoren 24, 25 bilden. Sie ist in der
Lage, auf der Basis der von den Positionssensoren 24, 25 erzeugten
Sensorsignale weiterverwertbare Positionssignale zu generieren,
die über
ein abgehendes Kabel 38 an eine nicht näher dargestellte elektronische
Steuereinrichtung übermittelt
werden können.
In der Wandung des Sensorgehäuses 28 ist
eine den Durchtritt des Kabels 38 gestattende Kabeldurchtrittsöffnung 42 ausgebildet.On the carrier board 36 There are other electronic components 37 , the sensors for the position sensors 24 . 25 form. She is capable of being based on the position sensors 24 . 25 generated sensor signals to generate usable position signals via an outgoing cable 38 can be transmitted to an electronic control device not shown. In the wall of the sensor housing 28 is a passage of the cable 38 permitting cable entry opening 42 educated.
Es
versteht sich, dass bei entsprechender Ausstattung der Positionserfassungseinrichtung 13 auch
eine kabellose Übertragung
der Positionssignale möglich
ist, beispielsweise über
Funksignale.It is understood that with appropriate equipment of the position detection device 13 a wireless transmission of the position signals is possible, for example via radio signals.
Die
Trägerplatine 36 kann
auch mit Leuchtanzeigemitteln 43, beispielsweise LEDs,
bestückt sein,
die der Schaltstellungsanzeige der Positionssensoren 24, 25 dienen.
Sie können
also den Betriebszustand der Positionssensoren 24, 25 visualisieren.
Insbesondere ist die Auslegung so getroffen, dass jedem Positionssensor 24, 25 ein
eigenes Leuchtanzeigemittel 43 zugeordnet ist, das aufleuchtet,
wenn der zugeordnete Positionssensor 24, 25 aktiviert
ist.The carrier board 36 can also with luminescent means 43 , such as LEDs, be equipped, the switching position display of the position sensors 24 . 25 serve. So you can check the operating status of the position sensors 24 . 25 visualize. In particular, the design is such that each position sensor 24 . 25 a separate light indicator 43 is assigned, which lights up when the assigned position sensor 24 . 25 is activated.
In
der Nachbarschaft der Leuchtanzeigemittel 43 kann die Wandung
des Sensorgehäuses 28 je eine
die Wandung durchsetzende Aussparung 44 aufweisen, durch
die hindurch die optischen Schaltsignale der Leuchtanzeigemittel 43 von
außen
her sichtbar sind. Die Aussparungen 44 können bei
Bedarf durch eine lichtdurchlässige
Wand, insbesondere ein transparentes Kunststoffmaterial, verschlossen
sein, um ein Eindringen von Verunreinigungen in den Aufnahmeraum 35 zu
verhindern.In the neighborhood of the light-emitting means 43 can the wall of the sensor housing 28 one each the wall passing through recess 44 have, through which the optical switching signals of the light-emitting means 43 are visible from the outside. The recesses 44 If necessary, they can be closed by a transparent wall, in particular a transparent plastic material, in order to prevent contaminants from entering the receiving space 35 to prevent.
Bei
der Trägerplatine 36 handelt
es sich beispielsweise um eine Leiterplatte und vorzugsweise um
ein sogenanntes MID-Teil
(MID = Moulded Interconnect Device). Die Ausführung als MID-Teil ermöglicht eine
besonders kostengünstige
Fertigung und erlaubt auch sehr einfach die Realisierung komplexer Verläufe der
die auf der Trägerplatine 36 fixierten Komponenten 24, 25, 37, 43 verbindenden
Leiterbahnen. Durch konstruktive Maßnahmen kann durch Umgießen der
LED auf das transparente Kunststoffmaterial auch verzichtet werden.At the carrier board 36 For example, it is a circuit board and preferably a so-called MID part (MID = Molded Interconnect Device). The design as an MID part allows a particularly cost-effective production and also allows very simple realization of complex courses of the on the carrier board 36 fixed components 24 . 25 . 37 . 43 connecting tracks. By constructive measures can be dispensed with by encapsulating the LED on the transparent plastic material.
Bei
einer MID-Ausführung
hat man auch die Möglichkeit,
die Leiterbahnen unmittelbar an der Innenfläche der den Aufnahmeraum 35 begrenzenden Wandung
des Sensorgehäuses 28 auszubilden.
Man könnte
in diesem Fall sogar auf eine gesonderte Trägerplatine 36 verzichten
und die vorgenannten Komponenten 24, 25, 37, 43 unmittelbar
auf die Wandung des Sensorgehäuses 28 bestücken.In an MID version, it is also possible, the tracks directly on the inner surface of the receiving space 35 limiting wall of the sensor housing 28 train. You could even in this case on a separate carrier board 36 dispense and the aforementioned comm components 24 . 25 . 37 . 43 directly on the wall of the sensor housing 28 equip.
Die
Betätigungsebene 27,
in der die Betätigungsbahnen 22, 23 der
Betätigungselemente 18, 19 verlaufen,
ist dem Sensorgehäuse 28 an
der dem Grundkörper 14 entgegengesetzten
Seite axial vorgelagert. Indem das Sensorgehäuse 28 aus einem für Magnetfelder
durchlässigen
Material besteht, beispielsweise Kunststoff- oder Aluminiummaterial, bleibt
die zuverlässige
Erregung der Positionssensoren 24, 25 gleichwohl
gewährleistet.The operating level 27 in which the actuating tracks 22 . 23 the actuators 18 . 19 run is the sensor housing 28 at the base body 14 axially in front of the opposite side. By the sensor housing 28 consists of a magnetic field permeable material, such as plastic or aluminum material, remains the reliable excitation of the position sensors 24 . 25 nevertheless guaranteed.
Das
erste Betätigungselement 18 sitzt
an oder in einem radial abstehenden ersten Tragarm des ersten Halters 16.
Letzterer ist koaxial unmittelbar auf den Kupplungsabschnitt 15 in
verdrehbarer Weise auf den Kupplungsabschnitt 15 aufgesteckt und
mittels einer stirnseitig angebrachten Klemmschraube 47 mit
dem Kupplungsabschnitt 15 lösbar axial verspannt. Bei gelöster Klemmschraube 47 kann
der erste Halter 16 gemäß Doppelpfeil 48 relativ zum
Abtriebsteil 5 verdreht werden, um das von ihm getragene
erste Betätigungselement 18 in
gewünschter
Weise zu positionieren. Die getroffene Einstellung wird durch Festziehen
der Klemmschraube 47 fixiert.The first actuator 18 sits on or in a radially protruding first arm of the first holder 16 , The latter is coaxial directly with the coupling section 15 in a rotatable manner on the coupling portion 15 attached and by means of a frontally mounted clamping screw 47 with the coupling section 15 releasably axially braced. With the clamping screw loosened 47 may be the first holder 16 according to double arrow 48 relative to the stripping section 5 be twisted to the worn by him first actuator 18 to position in the desired manner. The adjustment is made by tightening the clamping screw 47 fixed.
Das
zweite Betätigungselement 19 sitzt
an oder in einem ebenfalls radial abstehenden zweiten Tragarm 46 des
zweiten Halters 17. Letzterer ist zweckmäßigerweise
ringförmig
ausgebildet und mit seiner zentralen Ausnehmung 52 auf
einen zylind rischen Lagerabschnitt 53 des ersten Halters 16 koaxial
aufgesetzt.The second actuator 19 sits on or in a likewise radially projecting second support arm 46 of the second holder 17 , The latter is expediently ring-shaped and with its central recess 52 on a cylindric bearing section 53 of the first owner 16 placed coaxially.
Der
ringförmige
erste Halter 16 ist relativ zum zweiten Halter 17 verdrehbar.
Die durch Verdrehen eingestellte Relativposition kann durch eine
zweite Klemmschraube 54 lösbar festgesetzt werden, die ein
Gewindeloch des ersten Halters 16 durchgreift und mit dem
zweiten Halter 17, insbesondere der Außenfläche des Lagerabschnittes 53,
verspannbar ist. Bei vorübergehend
gelöster
Klemmschraube 54 kann somit durch gemäß Doppelpfeil 49 erfolgendes Verdrehen
des zweiten Halters 17 relativ zum ersten Halter 16 der
Winkelabstand zwischen den beiden Betätigungselementen 18, 19 nach
Bedarf eingestellt werden.The annular first holder 16 is relative to the second holder 17 rotatable. The relative position set by turning can be adjusted by a second clamping screw 54 releasably fixed, which is a threaded hole of the first holder 16 passes through and with the second holder 17 , in particular the outer surface of the bearing section 53 , is braceable. With temporarily released clamping screw 54 can thus by double arrow 49 successively turning the second holder 17 relative to the first holder 16 the angular distance between the two actuators 18 . 19 adjusted as needed.
Zur
Fixierung der jeweils eingestellten Positionen können anstelle der Klemmschrauben 47, 54 auch
andere Sicherungsmittel eingesetzt werden.To fix the respective set positions, instead of the clamping screws 47 . 54 also other securing means are used.
Um
die Winkeleinstellung der beiden Halter 16, 17 zu
erleichtern, ist die Positionserfassungseinrichtung 13 zweckmäßigerweise
mit geeigneten Ablesemitteln 55 ausgestattet. Diese umfassen
beim Ausführungsbeispiel
eine mit dem zweiten Betätigungselement 19 verbundene
Einstellskala 56, die zweckmäßigerweise am Außenumfang
des die zentrale Ausnehmung 52 auf weisenden ringförmigen Abschnittes 58 des
zweiten Halters 17 angeordnet ist. Mit dieser Einstellskala 56 kooperiert
ein mit dem ersten Betätigungselement 18 verbundener
Zeiger 57, der in der Nachbarschaft der Einstellskala 56 am Außenumfang
des zweiten Halters 16 angeordnet ist. Entsprechend der
relativen Drehwinkelposition zwischen den beiden Haltern 16, 17 ändert sich
die Relativposition zwischen dem Zeiger 57 und der Einstellskala 56,
sodass man den jeweils getroffenen Einstellwert leicht ablesen und
reproduzierbar wieder auffinden kann.To adjust the angle of the two holders 16 . 17 to facilitate, is the position detection device 13 expediently with suitable reading means 55 fitted. In the exemplary embodiment, these include one with the second actuating element 19 connected setting scale 56 , which expediently on the outer circumference of the central recess 52 on pointing annular section 58 of the second holder 17 is arranged. With this adjustment scale 56 cooperates with the first actuator 18 connected pointer 57 who is in the neighborhood of the setting scale 56 on the outer circumference of the second holder 16 is arranged. According to the relative angular position between the two holders 16 . 17 the relative position between the pointer changes 57 and the adjustment scale 56 so that you can easily read the set value and find reproducible again.
Es
versteht sich, dass die Anordnung von Einstellskala 56 und
Zeiger 57 bezüglich
der beiden Halter 16, 17 auch umgekehrt sein kann.
In diesem Zusammenhang zeigt die 8 eine bevorzugte Ausführungsform.
Hier befindet sich die Einstellskala 56 an einer axial
orientierten Ringfläche 62 des
ersten Halters 16, die vom ringförmigen Abschnitt 58 des zweiten
Halters 17 abgedeckt ist. Dieser ringförmige Abschnitt 58 verfügt jedoch
axial gegenüberliegend der
Einstellskala 56 über
eine Durchbrechung 62, in deren Bereich der Zeiger 57 angeordnet
ist und durch die jeweils ein Ausschnitt der Einstellskala 56 sichtbar
ist.It is understood that the arrangement of setting scale 56 and pointers 57 with respect to the two holders 16 . 17 also be reversed. In this context, the shows 8th a preferred embodiment. Here is the adjustment scale 56 on an axially oriented annular surface 62 of the first owner 16 coming from the annular section 58 of the second holder 17 is covered. This annular section 58 However, has axially opposite the setting scale 56 over an opening 62 in whose area the pointer 57 is arranged and through each a section of the setting scale 56 is visible.
Die
beschriebenen Bauformen der Positionserfassungseinrichtung 13 ermöglichen
eine platzsparende und flachbauende Kon struktion. Für die Justierung
der erfassbaren Drehwinkelpositionen des Abtriebsteils 5 sind
lediglich die beiden Betätigungselemente 18, 19 einstellbar
ausgebildet, während
die beiden Positionssensoren 24, 25 keiner Einstellmöglichkeit
bedürfen
und unter einem vorbestimmten Winkelabstand ortsfest installiert
sind. Ein bevorzugter Winkelabstand beträgt 90°, wobei allerdings auch andere
Winkel möglich
sind.The described types of position detection device 13 allow a space-saving and flat construction. For the adjustment of the detectable angular position of the driven part 5 are only the two actuators 18 . 19 adjustable formed while the two position sensors 24 . 25 require no adjustment and are installed stationary at a predetermined angular distance. A preferred angular distance is 90 °, although other angles are possible.
Die
Betätigungselemente 18, 19 sind
zweckmäßigerweise
als sehr kleinbauende Permanentmagnete ausgebildet, die sich leicht
in kleine Abmessungen aufweisende Halter 16, 17 integrieren
lassen.The actuators 18 . 19 are expediently designed as very small permanent magnets, which are easily in small dimensions having holders 16 . 17 integrate.
Während beim
Ausführungsbeispiel
der zweite Halter 17 nicht direkt am Abtriebsteil 5 fixiert ist,
sondern nur mittelbar unter Zwischenschaltung des ersten Halters 16,
ist prinzipiell auch eine andere Bauform möglich, wie zum Beispiel durch
eine schnappende Rasterung, bei der beiden Halter 16, 17 unabhängig voneinander
am Abtriebsteil 5 einstellbar fixiert sind.While in the embodiment of the second holder 17 not directly on the stripping section 5 is fixed, but only indirectly with the interposition of the first holder 16 , In principle, a different design is possible, such as by a snap-locking, in the two holders 16 . 17 independently of each other on the stripping section 5 are fixed adjustable.
Die
den Positionssensoren 24, 25 zugeordnete Auswerteelektronik
kann so ausgebildet sein, dass mit ihr das Ansprechverhalten der
Positionssensoren kontrollierbar ist. Beispielsweise lässt sich
dadurch die Ansprechschwelle vorgeben.The position sensors 24 . 25 assigned evaluation electronics can be designed so that with them the response of the position sensors can be controlled. For example, this allows the threshold to be specified.
Während beim
Ausführungsbeispiel
genau zwei Betätigungselemente 18, 19 und
zwei Positionssensoren 24, 25 vorhanden sind,
sind auch Ausführungsformen
möglich,
die über
eine größere Anzahl von
Betätigungselementen
und/oder Positionssensoren verfügen.While in the embodiment exactly two actuators 18 . 19 and two position sensors 24 . 25 are present, embodiments are also possible, which have a larger number of actuators and / or position sensors.
So
sind zum Beispiel je zwei bezüglich
der Betätigungsbahn
hintereinander angeordnete Betätigungselemente
denkbar, die je einen Sensor zweimal ansteuern können, um beispielsweise beim
ersten Sensorsignal die Rotationsgeschwindigkeit zu vermindern und
beim zweiten Sensorsignal die Rotation zu stoppen.So
For example, there are two each
the operating track
successively arranged actuators
conceivable, which can each control a sensor twice, for example, at
first sensor signal to reduce the rotational speed and
stop the rotation at the second sensor signal.