DE2150552C2 - Induktive Meß vorrichtung - Google Patents

Induktive Meß vorrichtung

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DE2150552C2 DE19712150552 DE2150552A DE2150552C2 DE 2150552 C2 DE2150552 C2 DE 2150552C2 DE 19712150552 DE19712150552 DE 19712150552 DE 2150552 A DE2150552 A DE 2150552A DE 2150552 C2 DE2150552 C2 DE 2150552C2
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Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine induktive Meß-
vorrichtung zur Umwandlung von Wegen in elektrische Größen bei relativ zueinander bewegbaren Teilen, insbesondere für zyklisch-absolute Lagemessungen, mit einem Maßstab, dessen Körper mit einer eine Folge von gleichen Abstand (Polteilung) von-
einander aufweisenden Polen abwechselnder Polarität ergebenden Wicklung versehen ist, und mit einem relativ zum Maßstab verstellbaren Läufer, dessen Körper zwei getrennte Wicklungen aufweist, die Polfolgen mit der Polteilung am Maßstab gleicher Polteilung ergeben, weiche um eine halbe Polteilung zueinander versetzt angeordnet sind.
Bei bekannten Meßvorrichtungen dieser Art ist der Maßstab ein aus Glas. Keramik oder Stahl bestehendes ebenes Lineal, auf dessen Oberseite als Wicklung zur Bildung der Polfolge mäanderförmige Leiterbahnen isoliert aufgebracht sind. Parallel zu diesem Lineal und mit Zwischenraum gegenüber demselben ist eine den Läufer bildende v/ocne Platte bewegbar Dabei werden die beiden zueinander versetzten Wicklungen des Läufers ebenfalls durch mäanderförmigL· Leiterzüge gebildet, die sich auf der dem Lineal zugewandten Seite der Platte befinden. Es handelt sich dabei um 2polige Anordnungen, d. h. die Maßstabteilung wird durch jeweils zwei Pole gebildet.
Eine Vorrichtung der genannten Art läßt sich als reines Meßsystem einsetzen, kann insbesondere aber auch in einem Lageregelkreis verwendet werden. Innerhalb einer Maßstabteilung ist eine analoge und absolute Messung möglich. Die absolute Messung läßt sich auch mit Hilfe digitaler Methoden vornehmen. Mit jeder im Verlauf eines zu messenden Weges erreichten neuen Maßstabteilung beginnt ein neuer Zyklus dieser Absolutmessung. Für die Aneinanderreihung der einzelnen Zyklen zu einer quasikontinuierlichen Messung stehen ebenfalls digitale Methoden zur Verfügung. Grundsätzlich bestehen bei der Meßvorrichtung verschiedene Betriebsmöglichkeiten, je nachdem, ob die Speisung bzw. Signalabnahme am Maßstab oder am Läufer erfolgt und ob eine oder beide Wicklungen des Läufers gespeist werden.
Meßvorrichtungen der genannten Gattung haben sich vom Prinzip her als sehr vorteilhaft erwiesen und werden beispielsweise bei Werkzeugmaschinen verwendet. Für den praktischen Einsatz solcher Meßvorrichtungen werden bezüglich der Ausführung und der Anbringung ihrer Teile zahlreiche Forderungen gestellt, deren Erfüllung vielfach Schwierigkeiten be-
reitet. Beim Zusammensetzen eines lungeren Muß1 siiibes aus einzelnen Teilstücken müssen diese sehr sorgfältig und genau justiert werden. Um den Läufer mit Bezug auf den Maßstab einwandfrei zu führen und dabei den Abstand zwischen den beiden Teilen möglichst klein zu halten, ist ein Wagen erforderlich, der auf Führungsbahnen am Träger des Maßstabes läuft. Die aneinander vorbeibewegten Flächen von Maßstab und Läufer sind sehr empfindlich und müssen gegen Beschädigungen geschützt werden. Ein diesem Zweck dienendes Gehäuse vergrößert die äußeren Abmessungen der Vorrichtung. Ein bei Vorhandensein eines Laufwagens unvermeidlicher Schlitz macht besondere Abdichtmaßnahmen erforderlich. Ein grundsätzliches Problem bildet bei der Herstellung der Meßvorrichtung die genaue Anbringung der die Ausbildung der Pole bestimmenden Leiterbahnen aiif dem Maßstab und dein Läufer.
Es ist weiterhin ein zu einer anderen Gattung gehörender elektromagnetischer Wandler zur Messung von Verschiebungen bekannt, der aus einer Reihe wechsclstromführender Leiter und eirvr Reihe von Abnahmeleitern besteht. Diese sind jeweils in Serie geschaltet und derart gegeneinander verschiebbar, daß die in den Abnahmeleitern induzierte Stromstärke \on deren Stellung hinsichtlich der stromführenden Leiter abhängt und ein Maximum erreicht, wenn die Abnahmeleiter den stromführenden Leitern unmittelbar gegenüberstehen. Bei einer besonderen Ausführung eines solchen Wandlers sind die stromführenden Leiter und die Abnahmeleiter als schraubenförmige Primär- und Sekundärwicklungen gleicher Steigung ausgebildet, die auf zwei koaxial angeordneten zylindrischen Gliedern angeordnet sind (deutsche Auslegeschrift 1 163 563). Mindestens eine der Wicklungen kann dabei eine als doppelgängige Schraube gewickelte Leiterschleife sein, so daß die Strrmrichtung der Windungen längs der Achse abwechselt. Diese Vorrichtung weist keine um eine halbe Polteilung zueinander versetzte Läuferwicklungen auf.
Auch bei Vorrichtungen der letztgenannten Art ist die Genauigkeit ebenso wie bei den weiter oben erläuterten Vorrichtungen der eingangs genannten Gattung von der Genauigkeit der Anordnung der verschiedenen Leiter abhängig, also von deren Anbringung auf dem zugehörigen Träger. Der Träger der Wicklung ist in jedem Falle ein Isolierkörper. Alle: Bestrebungen, bei solchen Vorrichtungen die Genauigkeit zu erhöhen, zielen auf eine Erhöhung der Genauigkeit der Lage der Leiter auf dem Isulierkörper ab. was in der Praxis jedoch große Schwierigkeiten mit sich bringt. Auch wenn der die Wicklung bildende Draht von Rillen im Träger aufgenommen werden soll, kommt es einerseits darauf an, mit welcher Genauigkeit solche Rillen in dem schwierig zu bearbeitenden Isolienverkstofi herstellbar sind, und andererseits, welche Lage der Draht in den Rillen dann tatsächlich einnimmt. Dies bringt daher erhebliche Unsicherheitsfaktoren mit sich.
Ziel der Erfindung ist es, bestehende Schwierigkeiten unrf Unzulänglichkeiten zu überwinden und eine vorteilhafte Meßvorrichtung der eingangs geErfordernissen im Hinblick auf die Herstellung und nannten Gattung zu schaffen, die den praktischen den Betrieb in besonderem Maße Rechnung trägt, die sich bei einfachem Aufbau durch hohe Genauigkeit und Robustheit auszeichnet, ohne Schwierigkeiten justierbar ist und sich für Einsat/fiüle verschiedener Art eignet.
Zu diesem Zweck sieht die Erfindung eine Vorrichtung vur. die gekennzeichnet ist durch die Komhination folgender Merkmale:
a) der Maßstabskörper ist, wie an sich bekannt, stab- oder rohrförmig ausgebildet, und seine Wicklung hat die Form einer mindestens zweigängigen Wendel;
ίο b) jede der beiden Läuferwicklungen ist. «vie bei einer Wicklung an sich bekannt, als mindestens ^ zweigängige Wendel ausgebildet;
c) der Maßstabskörper und der Läuferkörper bestehen aus magnetisch permeablem Material (weichem EisenwerkstofT);
d) die Maßstabswicklung und die Läuferwicklungen sind in schraubenförmig verlaufenden Nuten des Maßstabskörpers bzw. des Läuferkörpers angeordnet;
e) die Pole sind durh die zwischen den Nuten vorhandenen, schraubenförmig verlaufenden Teile des Maßstabskörpers bzw des Läuferkörpers gebildet und durch deren geometrische Form bestimmt.
Eine solche Meßvorrichtung genügt hinsichtlich der Zuverlässigkeit und Exaktheit des Meßergebnisses sehr hohen Anforderungen. Im Gegensatz zu den bekannten Vorrichtungen ist für die Genauigkeit des Maßstabes nun nicht mehr ein bestimmter kalibrierter Zustand der einzelnen stromführenden Leiter und ihre räumlich genaue Fixierung auf dem Träger maßgebend, sondern nur noch die Ausbildung der magnetischen Polflächen, also die Lage der Polflächen-Mitten und die Gleichheit der Polbreiten Solche Polflächen lassen sich mit hoher Geschwindigkeit und exakter Lage ihrer Kanten mit herkömmlichen Bearbeitungsoperationen ohne Schwierigkeit herstellen. Insbesondere kann dies durch Einschneiden eines zweigängigen Gewindes in den Träger ge-
♦0 schehen. Ohne Einfluß ist ferner die Form oder die Gleicnmäßigkeit der tieferliegenden Teile der Nuten. Auch bei der Einbringung der Wicklung sind besondere Genauigkeitsmaßnalimen nicht mehr erforderlich. Unabhängig davon, ob die Wicklung durch
einen Einzeldraht oder eine Lage bzw. ein Bündel aus mehreren Drähten gebildet wird, kann sie zweckmäßig in der Nut mittels eines geeigneten Materials, beispielsweise eines Klebers, eingebettet werden. Die Nuten können nach dem Einlegen der Drähte ausgegössen werden.
Die Erfindung ermöglicht es außerdem, die Polflächen des Maßstabs und des Läufers mit nur sehr geringem Luftspalt im Verhältnis zur Breite der Polflächen einander gegenüberzustellen, wodurch auch für die Lage der Nulldurchgänge eine hohe Genauigkeit e-reicht wird.
Der Läuferkörper erhält zweckmäßig die Form einer den Maßstab umgebenden Hülse. Deren Halterung und Führung relativ zum Maßstab bereitet keine Schwierigkeiten. Falls erforderlich, kann der Maßstab beiderseits der Hülse durch einen Faltenbalg oder ein Teleskoprohr abgedeckt sein, wodurch sich ohne Beeinträchtigung der Bewegungsmöglichkeit der Hülse ein einwandfreier Schutz des Maßstabes ergibt.
Eine sehr vorteilhafte Ausführung besteht darin, daß der Läufer unmittelbar auf dem Maßstab gleitet. Dies läßt sich bei Verwendung einer Hülse als Lau-
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fer besonders einfach erreichen, zumal konzentrische Teile wie eine Hülse und ein Rundstab leicht mit hoher Genauigkeit herstellbar sind. Die dem Maßstab zugewandte Fläche des Läufers, so namentlich die Innenfläche einer Hülse, kann dabei die Gleitfläche bilden. Es lassen sich aber auch an den Enden des Läufers Lagerstücke mit entsprechend günstigen Cileitcigenschaften vorsehen, welche den Läufer auf dem Maßstab führen. Der die Wicklungen tragende, sich zwischen diesen Lagerstücken erstreckende Teil des Läufers kann dabei auch einen geringen Abstand von der Oberfläche des Maßstabes aufweisen. Da keine nennenswerten Belastungen auftreten, hat die Gleitlagerung des Läufers auf dem Maßstab eine hohe Lebensdauer und kann wartungsfrei gehalten werden. Sie ist unempfindlich gegen Erschütterungen und läßt ohne weiteres auch hohe Relativgeschwindigkciten von Läufer und Maßstab zu, wie sic z. B. bei Eilgangbewegungen an Werkzeugmaschinen auftreten.
Die Anzahl der Windungen der Läuferwicklungen kann zwecks Mittelwertbildung zum Ausgleich eventueller Polteilungsfehler groß gewählt werden und hängt im übrigen von den Gegebenheiten des Einzelfalles ab.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungsmcrkmale der erfindungsgemäßen Vorrichtung ergeben sich aus den angefügten Ansprüchen und aus der nachfolgender Erläuterung einiger in der Zeichnung dargestellter Ausführungsbeispiele der Meßvorrichtung. Es zeigt
Fig. 1 in schcmatischer perspektivischer Darstellung eine Maßstabswicklung in Form einer zweigängigen Wendel,
F ι g. 2 schematisch die Anordnung der als zweigängige Wendel ausgebildeten Wicklungen von Maßstab und Läufer,
F i g. 3 einen die Lage der Wicklungen bei einer Ausführung von Maßstab und Läufer veranschaulichenden axialen Längsschnitt,
Fig. 4 eine an einer Maschine oder einem Gerät angebrachte Meßvorrichtung in perspektivischer Darstellung,
Fig. 5 eine weitere Ausführung der Meßvorrichtung in Draufsicht.
Fig. 6 eine Teildraufsicht einer abgewandelten Ausführung der Meßvorrichtung.
Fig. 7 eine Ausführung von Maßstab und Läufer in axialem Längsschnitt.
Fig. 8 eine weitere Ausführung von Maßstab und Läufer in axialem Längsschnitt und
Fig. 9 eine Ausführungsform einer Maßstabslagerung.
F i g. 1 läßt eine als zweigängige schraubenförmige Wendel 1 ausgebildete Wicklung erkennen, die einem zylindrischen Maßstabskörper 2 zugeordnet ist. Die Pfeilspitzen an den Windungen geben dabei die in einem bestimmten Augenblick gegebene Richtung des in der Wendel fließenden Wechselstromes an, der je nach der Betriebsweise der Meßvorrichtung in die Wicklung eingespeist oder aus derselben abgenommen wird. Es entsteht somit durch die zweigängige Wendel längs des Maßstabes eine Folge von Polen abwechselnder Polarität oder Qualität.
In Fi g. 2 ist die prinzipielle Anordnung von Maßstabs- und Läuferwicklungen gezeigt, wobei die zweigängige Wendel der Maßstabswicklung wiederum mit der Ziffer 1 und die beiden zweigängigen Wendel der Läuferwicklungen mit den Ziffern 3 und 4 bezeichnet sind. Die die Wicklungen tragenden Körper des Maßstabes 2 und des Läufers S sind mit strichpunktierten linien angedeutet. Sämtliche Wicklungen I. 3 und 4 haben die gleiche Polteilung /. Die Läiiferwicklung 4 isl gegenüber der Läuferwicklung 3 um den Betrag einer halben Polteilung t 2 versetzt, was elektrisch einer Phasenverschiebung von "" entspricht.
ίο Für die Ausführung der Wendel-Wicklungen bestehen mehrere Möglichkeiten. Eine derselben ist in F i g. 3 gezeigt. Hierbei weist sowohl der Maßstabskörper 2 als auch eine den Läuferkörper bildende Hülse 5 schraubenförmig verlaufende Nuten 6. 7 auf. «5 die jeweils ein zweigängiges Gewinde bilden. In die Gewindenuten 6. 7. die bei diesem Ausführungsbeispiel quadratischen Querschnitt haben, sind Drähte 8 eingelegt, welche die Wicklungen 1, 3 und 4 bilden. Die Stromrichtung zu einem gegebenen Augenblick so ist dabei in den Qucrschnittsflächcn der Drähte jeweils mit einem Kreuz (aus der Zcichcncbene heraiK trctcnd) und mit einem Punkt (in die Zeichenebene hineingehend) angedeutet. Entsprechende Symbole sind auch in F i g. 2 eingezeichnet. Fi g. 3 zeigt ebenes so wie Fig. 2, daß die Wicklungen 3. 4 des Laniers 5 um den Betrag t/2. d. h. um eine halbe PoI-teilung /. in axialer Richtung zueinander versetzt angeordnet sind. Dies kann z. B. durch eine geteilte Ausbildung der Hülse 5 leicht erreicht werden. Fig. 4 veranschaulicht eine Ausführung der Meßvorriciitung an einer Maschine oder an einem Gerät, bei der die in Richtung des Pfeiles F verlaufende lineare Bewegung bzw. die Position eines Tische^ oder Schlittens 11 relativ zu einem mit Führungen 13 für den Schlitten versehenen Gestell 12 gemessen werden soll. In zwei am Gestell 12 angebrachten Böcken 14 ist der Maßstab 2 der Vorrichtung so gehalten, daß er während des Meßvorganges seine Lage nicht ändert. Er ist mit einer zweigängigen Wendel-Wicklung der in den Fig. ' bis ? wiedergegebenen Art versehen, die der Übersichtlichkeit halber in F i g. 4 nicht besonders dargestellt ist.
Der Läufer der Meßvorrichtung ist eine den Maßstab 2 umgebende Hülse5, die in ihrem Inneren zwei zueinander versetzte Wendel-Wicklungen der ebenfalls in den Fig. 1 bis 3 gezeigten Art trägt. Die Hülse 5 kann auf dem Maßstab 2 gLiten und ist an einer Stelle ihres Außcnumfanges durch einen Stift, einen Kugelbolzen oder ein anderes geeignetes Halteelement mit einer verwindungssteifen Blattfeder 15 verbunden, die am Schlitten Il befestigt ist. Durch diese Halterung ergibt sich eine spielfreie Mitnahme des Läufers 5 in der Schlittenbewegungsrichtung F Die Anordnung ist dabei unempfindlich gegenübei Verlageningen des Schlittens 11 in Richtung E !ot recht zu seiner Führung, wie sie bei außergewöhn licher Belastung oder Entlastung des Schlittens vor kommen können. Bei der Anbringung des Maß Stabes 2 am Gestell 12 sind keine extremen Genauig keitsanforderungen zu erfüllen. Der Maßstab kam unter Einhaltung normaler Fertigungstoleranzen be züglich der Verschieberichtung F angebaut werden Wird dann der Schlitten 11 in seine Ausgangspositioi gebracht, der eine Nullstellung der Meßvorrichtun entsprechen soll, so braucht keine Verschiebung de Maßstabes in axialer Richtung vorgenommen ζ wt ι den. sondern es kann in sehr einfacher Weis durch Drehen des Maßstabes in seiner Halterung ii
Sinne des Pfeiles C ein elektrischer Nullabgleich erreicht werden, worauf dann der Maßstab in dieser eingestellten Lage festgesetzt wird. Die Tatsache, daß eine Justierung der Vorrichtung in Meßrichtung bzw. eine Änderung des Lagemeßwertes durch Drehen von Maßstab und Hülse relativ zueinander möglich i'it, beruht auf dem Vorhandensein von schraubenförmig verlaufenden Wicklungen im Maßstab und in tier Hülse und stellt ein besonders vorteilhaftes Merkmal dar. Es lassen sich dadurch nicht allein Justiervorgänge sehr einfach durchführen, sondern eine Meßwerländerimg durch Relativdrehung von Maßslab und Läufer kann auch zu anderen Zwecken ausgenutzt werden, wie noch erläutert wird.
Hei der in Fig. 4 gezeigten Ausführung ist die Rlatlfeder 15 in Richtung ihrer F.bene starr. Wird der Maßslab 2 nun so angebracht, daß seine Längsachse nicht parallel /ur Schlittenführung 13 verläuft, sondern in einem geringen Winkel gegenüber dieser stein, so führt dies dazu, daß im Verlauf der Sehlittcnbewegung der Hülse 5 durch die Blattfeder 15 eine kleine Drehung im Sinne des Pfeiles /) erteilt wird, was nach dem vorstehend (iesagten eine Meßwerländerung ergibt. Auf diese Weise ist es z.H. möglich, einen Sumniensteigungsfehler bei der die Wicklung hiklendcn Wendel auszugleichen. Die 1 !aliening für den Maßstab kann für solche oder •■iiidere Fülle mit einer entsprechenden Einsicllmögt;L11kcit in Richtung /? ausgestattet sein.
In Fig. 5 ist die Meßvorrichtung im Prinzip ιΚίμι angeordnet wie in Fig. 4. Der I 'nlerschied besteht darin, daß eine Verlängerung des in seinen Halterungen 14 drehbar, aber axial umersehiehbar belagerten Maßstabes 2 mit einem Drehantrieb 16. beispielsweise einem Schrittmotor, verbunden ist. so daß dadurch dem Maßstab zu wählbaren Zeitpunkten eine gewünschte und gegebenenfalls in ihrer Größe MML'elihare Drehung erteilt werden kann, wie es außer zu Finstell/wecken z. H. auch für bestimmte Steuerungsaufgaben zweckmäßig sein kann. Fs ist dadurch in einfacher Weise eine beliebige Nullverschielning der Meßvorrichtung möglich.
Hei der Ausführung nach F i g. 6 ist auf einem über die Halterung 14 axial hinausragenden Ansatz des Maßstabes 2 ein Ritzel 17 befestigt, das in eine '/..ihnstange 18 eingreift. Diese sitzt an einem in Richtung des Pfeiles (i verstellbaren Maschinenteil ll>. Die übrige Ausführung der MeßvorrichUing kann derjenigen nach F i g. 5 entsprechen. Dies veranschaulicht die Möglichkeit, die Wegmaße zweier beweglicher Teile, hier der Schlitten ίΐ und 19. addieren bzw. subtrahieren zu können. Dabei verschiebt der eine Schlitten den Läufer, während der andere Schlitten den Maßstab dreht. Natürlich ist es auch möglich, den Maßstab mit einem sich drehenden Maschinenteil bzw. mit einem Drehantrieb für einen verschiebbaren Teil unmittelbar oder über ein Getriebe zu kuppeln.
In Fig. 9 ist eine Ausführung veranschaulicht, die eine besonders feinfühlige Maßstabvcrstc, ng ermöglicht, wie sie beispielsweise zum Justiere der Vorrichtung, zur Nullpunktverschicbung oder zu anderen Zwecken von Vorteil sein kann. Der l'C Wicklung 1 tragende Maßstab 2 weist einen mit G. winde 21 versehenen Ansatz 22 auf. Das Gewinde 21 steht im Eingriff mit einem entsprechenden Muttergewinde einer Büchse 23. die in einem ortsfesten Lagerbock 24 sitzt. Am Fnde des Ansatzes 22 befindet sich ein Handrad 25 oder ein den Maßstab mit einem Drehantrieb verbindender Kupplungsteil. Die Steigung des Gewindes 21 ist um einen geringen Prozentsatz, z.H. um H)1Vn, kleiner als die Steigung der Wicklung 1. Außerdem ist das Gewinde 21 entgegengesetzt zu dem von der Wicklung 1 verkorperl.cn Gewinde gerichtet. Hierdurch wird eine kleine Meßwertänderung bzw. Nullpunktvcrschiebung bei verhältnismäßig großem Drehsvinkel des Maßstabes erreicht. Nach einer solchen Einstellung kann der Maßstab durch geeignete, nicht besonders dargestellte Mittel, z. B. durch eine Klemmvorrichtung, in der eingestellten Lage gesichert werden.
Das Herbeiführen einer Nullpunktvcrschiebung bzw. Meßwertänderung durch Maßstabsdrehung gestattet im übrigen auch eine leichte und genaue Justierung von einzelnen Maßstabsleücn relativ zueinander, wenn es erforderlich ist, einen Maßslab aus zwei oder mehr Teilen zusammenzusetzen. Es läßt sich auch für die Verbindung solcher Maßstabsteile ein Gewinde vorsehen.
Das Prinzip tier Einstellung durch Drehung wird vorteilhaft auch beim Läufer angewendet, um die beiden Wicklungen desselben genau in den richtigen Abstand voneinander zu bringen. Zwei Beispiele hierfür zeigen die F i g. 7 und S bei einem hiilsenförmigen Läufer 35 bzw. 45.
Bei der Ausführung nach I·'i g. " sind zwei Hülsenteile35i/ und 35/> vorhanden, die mit stirnseitigen Planllächen aneinanderliegen und von denen jeder eine Wicklung 3 bzw. 4 aufweist. Heide HiiKent ei Ic 35 a. 35/' weiden außen \on einer Büchse: 3fi übergriffen, die an einem Inde eine Schulter 36 u als Anlage Iin den Hülsenteil 35 α aufweist und an dem
.!5 anderen Fnde mit einer aufgeschraubten Überwurfmutter 37 verseilen ist. die an der äußeren Stirnseite des HüNentciles 35 h anlieut. Der Hülsenteil 35 α ist mittels einer in eine Nut der Büchse 36 eingreifenden Paßfeder 38 gegen Drehung in der Büchse 36 gevichert. Der andere Hülsenteil 35/; Ist mit einem An-•at/ 39 versehen, der einen Hand- oder Schlüsselangriif bildet. Fr läßt sich dadurch bei leicht gelöster Überwurfmutter 37 in der Büchse 36 relativ zu dem anderen Hiilsenteil 35 α drehen und so einstellen, daß genau die richtige Lage der beiden Wicklungen 3 und 4 relativ zueinander er/ielt wird. Dice Lage wird sodann durch Anziehen der Uberwur mutter 37 gesichert, wobei die beiden Hülsenteile • 35 α und 35 /> in axialer Richtung fest gcgeneinandergepreßt werden. An der Büchse 36 greift eine den jeweiligen Gegebenheiten angepaßte Halterung als Verbindung mit demjenigen Teil an. dessen Lage gemessen werden soll. Der Maßstab 2 hat hier die Form eines zylindrischen Stabes, wobei die Wickhing 1 schematisch angedeutet ist.
F i g. 8 zeigt, daß der die Wicklung 1 tragende Maßstab 7. B. auch ein Rohr 2' sein kann. Die Läufer-Wicklungen 3 und 4 befinden sich bei dieser Ausführung wiederum an zwei Hülsenteilen 45 α und 45 h. die hier über ein Gewinde 44 miteinander verbunden sind, welches die Einstellung auf den erforderlichen Abstand ermöglicht. Stirnseitige Bohrungen 43 an dem Hülsenteil 45 h können dabei dem Angriff eines Schlüssels od. dgl. dienen. Beide Hülsenteile 45o. 45 ft sind auch hier von einer Büchse 46 umschlossen, deren Deckel 47 z. B. durch einzelne Schrauben (strichpunktierte Linien 48) festgezonen werden kann, um die beiden HüKenieilc 45a.
45 b in ihrer Soilage axial miteinander zu verspannen und dadurch zu sichern.
Der gesamte hülscnförmige Läufer 45 ist in einer Halterung 42 so angeordnet, daß er bei gelösten Schrauben (strichpunktierte Linien 41) eines Spannflanschcs 40 in dieser Halterung 42 gedreht werden kann, vodurch sich eine Justierung oder Nullpunktverschichung erreichen läßt, wenn nicht zu diesem Zweck eine Drehung des Maßstabes erfolgen soll. Es ist auch möglich, den Läufer in einer Halterung
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so τ: lagern, daß ihm zu wählbaren Zeitpunktci mittels eines Antriebs oder einer eines Führungs lincals eine mehr oder weniger große Drehung er teilt werden kann.
Fig. 8 veranschaulicht zugleich auch die Vcr Wendung von Lagerstücken 49, di; in der Büchse 4( und in deren Deckel 47 vorgesehen sind und au: einem für die Gleitbewegung des Läufers 45 auf den Maßstab 2' besonders geeigneten Material, ζ. Β einem Kunststoff, bestehen.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (9)

Patentansprüche:
1. Induktive Meüvorrichtunj! zur Umwandlung von Wegen in elektrische Grüßen bei relativ zueinander bewegbaren Teilen, insbesondere für zyklisch-absolute Lagemessungen, mit einem Maßstab, dessen Körper mit einer eine Folge von gleichen Abstand (Polteilung) voneinander aufweisenden Polen abwechselnder Polarität ergebenden Wicklung versehen ist, und mit einem relativ zum Maßstab verstellbaren Läufer, dessen Körper zwei getrennte Wicklungen aufweist, die Polfolgen mit der Polteilung am Maßstab gleicher Polteilung ergeben, welche um eine halbe Polteilung zueinander versetzt angeordnet sind, gekennzeichnet durch die Kombination folgender Merkmale:
a) der MJistabskörper (2) ist, wie an sich bekannt, stab- oder rohrförmig ausgebildet, und seine Wicklung (1) hat die Form einer mindestens zweigängigen Wendel;
b) jede der beiden Läuferwicklungen (3. 4) ist, wie bei einer Wicklung an sich bekannt, als mindestens zweigängige Wendel ausgebildet;
c) der Maßstabskörper (2) und der Läuferkörper (5; 35«. 3Sb; 45 a. 45 b) bestehen aus magnetisch permeablem Material (weichem Eisenv .rkstoff);
d) die Maßstabswicklung (1) und die Läuferwicklungen (3. 4) sine in schraubenförmig verlaufenden Nmen (6 bzw. 7) des Maßstabskörpers (2) bzw. Läuferkörpers (5) angeordnet;
e) die Pole sind durch die zwischen den Nuten (6 bzw. 7) vorhandenen, schraubenförmig verlaufenden Teile des Maßstabskörpers (5; 35</. 3Sb: 45a, 4Sh) gebildet und durch deren geometrische Form bestimmt.
2. Vorrichtung nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß der Läufer eine Hülse (45) mit den Maßstab (2') umgebenden und auf diesem gleitenden Lagerstücken (45) aufweist.
3. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 und 2. dadurch gekennzeichnet, daß bei relativ zueinander um die Längsachse erfolgender Drehung von Maßstab und Läufer eine Drehbewegung des Maßstabes (2) von der Rotations- oder Linearbewegung (G) eines von dem Läufer (5) getrennten Teiles (19) abgeleitet ist.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3. dadurch gekennzeichnet, daß der Maßstab (2) mittels eines Gewindes (21) verstellbar ist.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4. dadurch gekennzeichnet, daß das Gewinde (21) die entgegengesetzte Richtung wie die schraubenförmige Maßstabswicklung (1) sowie eine kleinere Steigung als diese aufweist.
f>. Vorrichtung nach einem der Ansprüche I bis 5. dadurch gekennzeichnet, daß der Läufer (35. 45) zwei relativ zueinander drehbare und· oder längsverschiebbare Läuferteile (35 a, 35 b bzw. 45 «ι. 45 b) aufweist, von denen jeder eine der beiden Läuferwicklungen (3 und 4) trägt.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6. dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Läuferteile (35 a.
35Λ) an ihren einander zugewandten Stirnseiten ebene Anlageflächen aufweisen.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Läuferteile (45 a. 4Sb) durch ein Gewinde (44) miteinander verbunden sind.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche ο bis S, gekennzeichnet durch eine die beiden Läuferteile (35 α, 35/) bzw. 45 a, 45 b) umgebende Büchse (36 bzw. 46) mit einer Anlage an dem einen und mit einer Überwurfmutter (37), einem Deckel (47) an dem anderen Ende.
DE19712150552 1971-10-11 1971-10-11 Induktive Meß vorrichtung Expired DE2150552C2 (de)

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