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Aus der GB-OS 20 97 127 ist eine Positionsmeßein-
richtung
zur Messung der Relativlänge zweier Objekte bekannt, bei der eine Meßteilung aus
einer Reihe von in Meßrichtung aufeinander folgenden elektrisch leitenden Bereichen
und elektrisch nichtleitenden Bereichen von zwei elektrisch leitenden Abtastelementen
unter mechanischem Kontakt zur Gewinnung von impulsgeformten elektrischen Ausgangssignalen
abgetastet werden; die Meßteilung einerseits und die beiden Abtstelemente andererseits
sind mit einer elektrischen Spannung beaufschlagt.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Positionsmeßeinrichtung
der genannten Gattung anzugeben, die auf einfache Weise aus handelsüblichen Elementen
aufgebaut ist.
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Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin,
daß durch die Verwendung eines herkömmlichen und handelsüblichen Wälzlagers eine
besondes einfach aufgebaute und preiswerte Positionsmeßeinrichtung gebildet wird.
Die im Wälzlager unter einer konstanten Vorspannung stehenden Wälzelemente erlauben
neben ihrer Abtastfunktion auch eine prellfreie Schaltfunktion, so daß einwandfreie
Meßsignale erhalten werden. Diese vorgeschlagene Positionsmeßeinrichtung besitzt
neben ihrer Meßfunktion noch eine Lagerfunktion, so daß ein sonst notwendiges Lager
zur Lagerung beispielsweise einer Welle, deren Winkellage gemessen werden soll,
entfallen kann. Da diese Positonsmeßeinrichtung in ihren Außendimensionen mit genormten
Wälzlagern übereinstimmt, kann sie in Kombination mit solchen Wälzlagern eingesetzt
werden; beispielsweise kann die vorgeschlagene Positionsmeßeinrichtung bei einer
Bearbeitungsmaschine in die Aufnahmebohrung für das Lager der Welle, deren Relativlage
ermittelt werden soll, eingesetzt werden und auch wegen ihrer Lagerfunktion dieses
Lager ersetzen.
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Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung entnimmt man den Unteransprüchen.
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Ausführungsbeispiele der Erfindung werden anhand der Zeichnung näher
erläutert. Es zeigt F i g. 1 a einen Längsschnitt, F i g. 1 b einen Querschnitt
und F i g. 1 c Elemente einer einreihigen Winkelmeßeinrichtung, Fig. 2a-2c Diagramme
von elektrischen Ausgangssignalen, F i g. 3 eine weitere einreihige Winkelmeßeinrichtung
und F i g. 4 eine mehrreihige Winkelmeßeinrichtung.
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In F i g. I a ist im Längsschnitt und in Fig. 1 b im Querschnitt
eine Winkelmeßeinrichtung in Form eines einreihigen Kugellagers dargestellt. Dieses
Kugellager ist in einem elektrisch isolierenden Gehäuse 1 aus Kunststoff angeordnet
und besteht aus einer Reihe von elektrisch leitenden Kugeln 2 aus Stahl zwischen
einem elektrisch leitenden Innenring 3 aus Stahl und einem elektrisch leitenden
Außenring 4 aus Stahl, der fest im Gehäuse 1 angeordnet ist und die Meßteilung bildet.
Dieser Außenring 4 besteht aus zwei Ringhälften 4a, 4b, die jeweils eine Schulterlauffläche
5a, 5b für die Kugeln 2 aufweisen. Die erste Schulterlauffläche 5a besitzt periodisch
aufeinander folgende elektrisch leitende Bereiche 5a 1 und elektrisch nichtleitende
Bereiche 5a 2, die eine erste Teilung 4a bilden. Die zweite Schulterlauffläche 5b
besitzt ebenfalls periodisch aufeinander folgende elektrisch leitende Bereiche 5b
1 und elektrisch nichtleitende Bereiche 5b 2, die eine zweite Teilung 4b bilden.
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Die erste Teilung 4a und die zweite Teilung 4b sind identisch und
besitzen die gleiche Teilungsperiode, die durch jeweils einen elektrisch leitenden
Bereich 5a 1, 5b 1 und einen elektrisch nichtleitenden Bereich 5a 2, 5b 2 bestimmt
wird. Die erste Teilung 4a und die zweite Teilung 4b sind um ein Viertel dieser
Teilungsperiode gegeneinander verdreht und bilden zusammen die Meßteilung 4. Die
elektrisch nichtleitenden Bereiche 5a2, 5b 2 der Meßteilung 4 werden durch mit Kunststoff
ausgefüllte Vertiefungen in den Schulterlauflächen 5a, 5b gebildet.
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Zwischen den beiden Ringhälften 4a, 4b befindet sich ein elektrisch
leitender Zwischenring 6 aus Stahl mit einer Lauffläche 6a für die Kugeln 2. Dieser
Zwischenring 6 ist gegen die beiden Ringhälften 4a, 4b elektrisch isoliert und weist
zur Stromzuführung einen außen isolierten Kontaktstift 7c auf, wie aus Fig. 1c ersichtlich
ist; zur Stromabführung sind die beiden Ringhälften 4a, 4bjeweils mit einem außen
isolierten Kontaktstift 7a, 7b versehen. Das nach unten offene Gehäuse 1 ist durch
eine elektrisch isolierende Abdeckscheibe 8 aus Kunststoff verschlossen. Im Innenring
3 ist eine elektrisch isolierende Buchse 9 aus Keramik angeordnet. Die Kugeln 2
sind im Kugellager durch einen elektrisch isolierenden Käfig 10 aus Kunststoff oder
Keramik äquidistant verteilt.
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Die Winkelmeßeinrichtung ist mit dem Gehäuse 1 fest in einer Bohrung
11 eines Maschinenbetts 12 angeordnet und mit der Buchse 9 auf einer Welle 13 befestigt,
die sich mittig in der Bohrung 11 befindet. Das Maschinenbett 12 und die Welle 13
einer nicht gezeigten Bearbeitungsmaschine stellen die Objekte dar, deren relative
Winkellage gemessen werden soll. Bei einer Drehung der Welle 13 bezüglich des feststehenden
Maschinenbetts 12 treibt der fest mit der Welle 13 verbundene Innenring 3 die Kugeln
2 an, die sich auf den Schulterlaufflächen 5a, 5b abwälzen und damit als Abtastelemente
unter mechanischem Kontakt die elektrisch leitenden Bereiche 5a 1, 5b 1 und die
elektrisch nichtleitenden Bereiche 5a 2, 5b 2 der ersten Teilung 4a und der zweiten
Teilung 4b abtasten.
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In Fig. 2a und F i g. 2b sind als Diagramm die impulsgeformten periodischen
elektrischen Ausgangssignale S1, 52 der Winkelmeßeinrichtung in Form von Rechtecksignalen
mit einem oberen Signalpegel So und einem unteren Signalpegel Su dargestellt. Der
obere Signalpegel So der beiden Ausgangssignale Sl, S2 tritt auf, wenn die Kugeln
2 die elektrisch leitenden Bereiche 5a 1, Sb 1 der beiden Teilungen 4a, 4b abtasten,
so daß eine elektrisch leitende Verbindung zwischen den Kontaktstiften 7a, 7b der
beiden Ringhälften 4a, 4b und dem Kontaktstift 7c des Zwischenrings 6 über die Kugeln
2 besteht. Bei der Abtastung der elektrisch nichtleitenden Bereiche 5a 2, 5b 2 der
beiden Teilungen 4a, 4b ist diese elektrische Verbindung zwischen den Kontaktstiften
7a, 7b einerseits und dem Kontaktstift 7c andererseits unterbrochen, so daß der
untere Signalpegel Su der beiden Ausgangsignale S1, S2 erscheint. Der Übergang zwischen
den elektrisch leitenden Bereichen 5a 1, Sb 1 und den elektrisch nichtleitenden
Bereichen 5a 2, Sb 2 der beiden Teilungen 4a, 4b erfolgt bei der Abtastung verzögerungsfrei,
so daß exakt impulsgeformte periodische elektrische Ausgangssignale S 1,52 erzeugt
werden, die direkt einem nicht gezeigten Vorwärts-/Rückwärtszähler zur Gewinnung
von Positionsmeßwerten für die Relativlage der beiden zu messenden Objekte 12, 13
zugeführt werden können; eine sonst übliche Auswerteeinrichtung mit einer Impulsformerstufe
für sinusförmige Ausgangssignale von bekannten Positionsmeßeinrichtungen ist nicht
mehr erforderlich. Die Kugeln 2 besit-
zen somit eine Doppelfunktion
als Abtastelement und als Schaltelement; eine prellfreie Schaltfunktion wird durch
eine Vorspannung der Kugeln 2 durch den Innenring 3 und den Außenring 4 gewährleistet.
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Da die erste Teilung 4a gegenüber der zweiten Teilung 4b um einViertel
der Teilungsperiode versetzt ist, weisen die beiden gewonnenen periodischen elektrischen
Ausgangssignale S1,S2 einen Phasenversatz von 90" auf, der eine Richtungsdiskriminierung
der Drehrichtung der Welle 13 bezüglich des Maschinenbetts 12 mittels eines im Zähler
vorhandenen Richtungsdiskriminators erlaubt.
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Die vorgeschlagene Winkelmeßeinrichtung nach Fig. 1 besitzt durch
ihre Ausbildung als Kugellager gleichzeitig eine Lagerfunktion und kann ein herkömmliches
Kugellager ersetzen; zweckmäßigerweise besitzt daher die Winkelmeßeinrichtung die
gleichen Einbaumaße wie ein Kugellager der Normreihe. Die Abtastfunktion und die
Schaltfunktion sind bereits mit einer elektrisch leitenden Kugel 2 gewährleistet;
für die Lagerfunktion müssen in diesem Fall jedoch weitere elektrisch nichtleitende
Kugeln 2 aus Kunststoff oder Keramik vorgesehen sein. Die beiden Teilungen 4a, 4b
besitzen jeweils die gleiche Anzahl N von Teilungsperioden auf ihrem Umfang. Die
Anzahl A der elektrisch leitenden Kugeln 2 unterliegt der Bedingung, daß der Quotient
N/A eine ganze Zahl ergeben muß. Da die elektrisch leitenden Kugeln 2 von der Welle
13 über den Innenring 3 angetrieben werden, werden bei einer Umdrehung der Welle
13 N/2 Teilungsperioden der beiden Teilungen 4a, 4b abgetastet; die Abtastfrequenz
ist damit halb so groß wie die Wellenfrequenz.
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In Fig.3 ist im Längsschnitt eine weitere Winkelmeßeinrichtung in
Form eines einreihigen Kugellagers dargestellt. Dieses Kugellager ist in einem elektrisch
isolierenden Gehäuse 21 angeordnet und besteht aus einer Reihe von elektrisch leitenden
Kugeln 22 zwischen einem elektrisch leitenden Innenring 23 und einem elektrisch
leitenden Außenring 24, der fest im Gehäuse 21 angeordnet ist und die Meßteilung
bildet. Dieser Außenring 24 besteht aus zwei Ringhälften 24a, 24b, die jeweils eine
Schulterlauffläche 25a, 25b für die Kugeln 22 aufweisen. Die erste Schulterlauffläche
25a besitzt periodisch aufeinander folgende elektrisch leitende Bereiche 25a 1 und
elektrisch nichtleitende Bereiche 25a2, die eine erste Teilung 24a bilden. Die zweite
Schulterlauffläche 25b besitzt ebenfalls periodisch aufeinander folgende elektrisch
leitende Bereiche 25b 1 und elektrisch nichtleitende Bereiche 25b 2, die eine zweite
Teilung 24b bilden. Die erste Teilung 24a und die zweite Teilung 24b sind identisch
und besitzen die gleiche Teilungsperiode, die durch jeweils einen elektrisch leitenden
Bereich 25a 1, 25b 1 und einen elektrisch nichtleitenden Bereich 25a 2, 25b 2 bestimmt
wird. Die erste Teilung 24a und die zweite Teilung 24b sind um ein Viertel dieser
Teilungsperiode gegeneinander verdreht und bilden zusammen die Meßteilung 24. Die
elektrisch nichtleitenden Bereiche 25a 2, 25b 2 der Meßteilung 24 werden durch mit
Kunststoff ausgefüllte Vertiefungen in den Schulterlaufflächen 25a, 25b gebildet.
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Zwischen den beiden Ringhälften 24a, 24b befindet sich ein elektrisch
leitender Zwischenring 26 mit einer Lauffläche 26a für die Kugeln 22. Dieser Zwischenring
26 ist gegen die beiden Ringhälften 24a, 24b elektrisch isoliert und weist zur Stromführung
einen außen isolierten Kontaktstift 27c auf; zur Stromabführung sind die beiden
Ringhälften 24a, 24b jeweils mit einem außen isolierten Kontaktstift 27a, 27b versehen.
Das nach un-
ten offene Gehäuse 21 ist durch eine elektrisch isolierende Abdeckscheibe
28 verschlossen. Die Kugeln 22 sind im Kugellager durch einen elektrisch isolierenden
Käfig 30 äquidistant verteilt.
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Die Winkelmeßeinrichtung ist mit dem Gehäuse 21 fest in einer Bohrung
31 eines Maschinenbetts 32 angeordnet; mittig in der Bohrung 31 befindet sich eine
Welle 33, die durch den Innenring 23 hindurchragt, aber mit dem freilaufenden Innenring
23 keinen Kontakt hat. Das Maschinenbett 32 und die Welle 33 einer nicht gezeigten
Bearbeitungsmaschine stellen die Objekte dar, deren relative Winkellage gemessen
werden soll. Bei einer Drehung der Welle 33 bezüglich des feststehenden Maschinenbetts
32 treibt der mit der Welle 33 mittels einer Schraube 34 fest verbundene Käfig 30
die Kugeln 22 an, die sich auf den Schulterlaufflächen 25a, 25b abwälzen und damit
als Abtastelemente unter mechanischem Kontakt die elektrisch leitenden Bereiche
25a 1, 25b 1 und die elektrisch nichtleitenden Bereiche 25a 2, 2so 2 der ersten
Teilung 24a und der zweiten Teilung 24b abtasten.
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Bei einer zwischen den Kontaktstiften 27a, 27b einerseits und dem
Kontaktstift 27c andererseits angelegten Spannung werden bei einer Drehung der Welle
33 durch die Abtastung der beiden Teilungen 24a, 24b auf die gleiche vorbeschriebene
Weise die beiden um 90" phasenversetzten, impulsgeformten periodischen elektrischen
Ausgangssignale S1, S2 gemäß Fig.2a und F i g. 2b von der Winkelmeßeinrichtung erzeugt,
die direkt einem nicht gezeigten Vorwärts-/Rückwärtszähler mit einer Richtungsdiskriminierung
zur Gewinnung von Positionsmeßwerten für die Relativlage der beiden zu messenden
Objekte 32, 33 zugeführt werden können.
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Die Kugeln 22 besitzen ebenfalls eine Doppelfunktion als Abtastelement
und als prellfreies Schaltelement.
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Die vorgeschlagene Winkelmeßeinrichtung nach F i g. 3 besitzt keine
Lagefunktion, da der freilaufende Innenring 23 keinen Kontakt mit der Welle 33 hat,
so daß ein zusätzliches Kugellager 35 für die Welle 33 in der Bohrung 31 des Maschinenbetts
32 vorgesehen werden muß. Zweckmäßigerweise sind die Einbaumaße dieser Winkelmeßeinrichtung
so gewählt, daß sie eine Kombination mit einem genormten Kugellager ermöglichen,
und zwar in der gleichen Bohrung 31. Die Abtastfunktion und die Schaltfunktion sind
bereits mit einer elektrisch leitenden Kugel 22 gewährleistet; die weiteren Kugeln
22 können aus elektrisch nichtleitendem Material bestehen. Die beiden Teilungen
24a, 24b besitzen jeweils die gleiche Anzahl N von Teilungsperioden auf ihrem Umfang.
Die Anzahl A der elektrisch leitenden Kugeln 22 unterliegt der Bedingung, daß der
Quotient N/A eine ganze Zahl ergeben muß. Da die elektrisch leitenden Kugeln 22
von der Welle 33 über den Käfig 30 angetrieben werden, werden bei einer Umdrehung
der Welle 33 N Teilungsperioden der beiden Teilungen 24a, 24b abgetastet; die Abtastfrequenz
ist damit gleich der Wellenfrequenz.
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In F i g. 4 ist im Längsschnitt eine Winkelmeßeinrichtung in Form
eines vierreihigen Kugellagers dargestellt.
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Dieses Kugellager ist in einem zylindrischen elektrisch isolierenden
Gehäuse 41 aus Kunststoff angeordnet und besteht aus vier übereinanderliegenden
Reihen von elektrisch leitenden Kugeln 42a-42djeweils zwischen elektrisch leitenden
Innenringen 43a-43d und elektrisch leitenden Außenringen 44a-44d. Das Gehäuse 41
ist an einem Ende mit einem Gehäusedeckel 41a aus Kunststoff mittels nicht gezeigter
Schrauben verschlossen. Dieser elektrisch isolierende Gehäusedeckel 41a
weist
einen elektrisch isolierenden zylindrischen Zapfen 41b aus Kunststoff auf, der längs
der Gehäuseachse in das Innere des Gehäuses 41 hineinragt und auf dem die vier Innenringe
43a-43d aufgeschoben und befestigt sind. Am freien Ende des Zapfens 41b ist eine
Sicherungsscheibe 56 mittels einer Schraube 57 zur Fixierung der vier Innenringe
43a-43d befestigt, zwischen denen zur elektrischen Isolation Isolationsscheiben
58 vorgesehen sind.
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Der zylindrische Zapfen 41b weist in Längserstrekkung eine Nut 41c
auf, in der vier elektrische Kontaktfedern 59a-59d angeordnet sind, die einmal jeweils
mit den vier Innenringen 43a-43d in Kontakt stehen und andererseits in nicht dargestellter
Weise jeweils mit vier Kontaktstiften 47a-47d auf dem Gehäusedeckel 41a elektrisch
verbunden sind. Zwischen den Kontaktstiften 47a-47c einerseits und dem Kontaktstift
47d andererseits ist eine elektrische Spannung angelegt. Die Außenringe 44a-44d
besitzen jeweils eine Kugellauffläche 45a-45d für dieKugeln 22a-22d. Die erste Kugellauffläche
45a des ersten Außenringes 44a besitzt periodisch aufeinander folgende elektrisch
leitende Bereiche 45a 1 und elektrisch nichtleitende Bereiche 45a 2, die eine erste
Teilung 44a bilden. Die zweite Kugellauffläche 45b des zweiten Außenringes 44b besitzt
ebenfalls periodisch aufeinander folgende elektrisch leitende Bereiche 45b 1 und
elektrisch nichtleitende Bereiche 45b 2, die eine zweite Teilung 44b bilden. Die
erste Teilung 44a und die zweite Teilung 44b sind identisch und besitzen die gleiche
Teilungsperiode, die durch jeweils einen elektrisch leitenden Bereich 45a 1, 45b
1 und einen elektrisch nichtleitenden Bereich 45a 2, 45b 2 bestimmt wird.
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Die erste Teilung 44a und die zweite Teilung 44b weisen keinen gegenseitigen
Winkelversatz auf und bilden zusammen die Meßteilung 44. Die elektrisch nichtleitenden
Bereiche 45a 2, 45b 2 der Meßteilung 44 werden durch mit Kunststoff ausgefüllte
Vertiefungen in den Kugellaufflächen 45a, 45b gebildet. Die dritte Kugellauffläche
45c des dritten Außenringes 44c besitzt nur einen schmalen elektrisch leitenden
Bereich 45c 1 in Form einer Referenzmarke und einen umlaufenden elektrisch nichtleitenden
Bereich 45c2, die eine Referenzteilung 44c bilden. Die vierte Kugellauffläche 45d
des vierten Außenrings 44dweist keine Teilung auf.
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Da die vier Außenringe 44a-44d wegen der Isolationsscheiben 58 für
die vier Innenringe 43a-43d nicht in gegenseitigem Kontakt stehen, sind die vier
Außenringe 44a-44dauf ihrer Außenfläche mittels eines dünnen Hohlzylinders 60 elektrisch
miteinander verbunden.
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Die Strom zuführung erfolgt über den vierten Kontaktstift 47d, die
vierte Kontaktfeder 59d, den vierten Innenring 43d, die vierte Reihe von Kugeln
42d, den vierten Außenring 44d und den Hohlzylinder 60 zu den ersten drei Außenringen
44a-44c. Die Stromabführung erfolgt über die drei ersten Reihen von Kugeln 42a-42c,
die ersten drei Innenringe 43a-43c, die ersten drei Kontaktfedern 59a-S9czu den
ersten drei Kontaktstiften 47a-47c. Die vier Reihen von Kugeln 42a-42dsind durch
einen elektrisch isolierenden Käfig 50 aus Kunststoff oder Keramik äquidistant verteilt.
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Die Winkelmeßeinrichtung ist mit dem Gehäuse 41 mittels eines am
anderen Ende vorgesehenen Flansches 41d in einer Bohrung 51 eines Maschinenbetts
52 angeordnet; in der Bohrung 51 ist mittels eines Kugellagers 55 eine Welle 53
mittig gelagert, die durch eine Wellenbohrung 41e des am anderen Ende geschlossenen
Gehäuses 41 in das Innere des Gehäuses 41 hineinragt und mit dem Käfig 50 mittels
einer Schraube 54 verbunden
ist. Das Maschinenbett 52 und die Welle 53 einer nicht
gezeigten Bearbeitungsmaschine stellen die Objekte dar, deren relative Winkellage
gemessen werden soll.
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Bei einer Drehung der Welle 53 bezüglich des feststehenden Maschinenbetts
52 treibt der mit der Welle 53 fest verbundene Käfig 50 die vier Reihen von Kugeln
42a-42dan, die sich auf den Kugellaufflächen 45a-45d abwälzen. Die vierte Reihe
von Kugeln 42d dient nur zur Stromzuführung. Die Kugeln 42a, 42b der ersten beiden
Reihen tasten als Abtastelemente unter mechanischem Kontakt die elektrisch leitenden
Bereiche 45a 1, 45b 1 und die elektrisch nichtleitenden Bereiche 45a 2, 45b 2 der
ersten Teilung 44a und der zweiten Teilung 44b ab. Die Kugeln 42c der dritten Reihe
tasten den elektrisch leitenden Bereich 45c 1 und den elektrisch nichtleitenden
Bereich 45c 2 der Referenzteilung 44c ab. Die Kugeln 42a der ersten Reihe sind gegenüber
den Kugeln 42b der zweiten Reihe im Käfig 50 um ein Viertel der Teilungsperiode
der beiden Teilungen 44a, 44b zueinander versetzt.
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Wegen der zwischen den Kontaktstiften 47a-47c einerseits und dem
Kontaktstift 47d andererseits angelegten Spannung werden bei einer Drehung der Welle
53 durch Abtastung der ersten Teilung 44a und der zweiten Teilung 44b auf die gleiche
vorbeschriebene Weise die beiden um 90" phasenversetzten, impulsgeformten periodischen
elektrischen Ausgangssignale S 1, S2 gemäß Fig. 2a und F i g. 2b von der Winkelmeßeinrichtung
erzeugt, die direkt einem Vorwärts-/Rückwärtszähler mit einer Richtungsdiskriminierung
zur Gewinnung von Positionsmeßwerten für die Relativlage der beiden zu messenden
Objekte 52,53 zugeführt werden können. Durch Abtastung des elektrisch leitenden
Bereiches 45c 1 (Referenzmarke) der dritten Teilung 44c (Referenzteilung) wird ein
impulsgeformtes elektrisches Referenzsignal so gemäß Fig. 2c erzeugt, das den Ausgangssignalen
S1, S2 absolut zugeordnet ist und ebenfalls direkt dem Zähler zur Erfassung der
Anzahl der vollen Umdrehungen der Welle 53 zugeführt wird. Die Kugeln 42a-42c der
ersten drei Reihen besitzen eine Doppelfunktion als Abtastelement und als prellfreies
Schaltelement infolge einer mechanischen Vorspannung durch die Innenringe (43a-43c)und
die Außenringe (44a-44c).
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Die vorgeschlagene Winkelmeßeinrichtung nach F i g. 4 besitzt keine
Lagerfunktion, da die vier freilaufenden Außenringe 44a-44d mitsamt dem Hohlzylinder
60 keinen Kontakt zum Gehäuse 41 und zum Gehäusedeckel 41a besitzen, so daß das
zusätzliche Kugellager 55 für die Welle 53 in der Bohrung 51 des Maschinenbetts
52 vorgesehen werden muß. Die Abtastfunktion und die Schaltfunktion sind bei den
ersten beiden Teilungen 44a, 44b bereits mit jeweils einer elektrisch leitenden
Kugel 42a, 42b der ersten beiden Reihen gewährleistet, die weiteren Kugeln 42a,
42b können aus elektrisch nichtleitendem Material bestehen. Bei der dritten Teilung
44c ist ohnehin nur eine elektrisch leitende Kugel 42c erforderlich, während die
weiteren Kugeln 42c aus elektrisch nichtleitendem Material bestehen.
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Die beiden ersten Teilungen 44a, 44b besitzen jeweils die gleiche
Anzahl N von Teilungsperioden auf ihrem Umfang. Die Anzahl A der elektrisch leitenden
Kugeln 42a, 42b der beiden esten Reihen unterliegt der Bedingung, daß der Quotient
N/A eine ganze Zahl ergeben muß. Da die elektrisch leitenden Kugeln 42a, 42b der
beiden ersten Reihen von der Welle 53 über den Käfig 50 angetrieben werden, werden
bei einer Umdrehung der Welle 53 2N Teilungsperioden der beiden ersten Teilungen
44a, 44b abgetastet; die Abtastfrequenz ist
damit doppelt so groß
wie die Wellenfrequenz.
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Die Winkelmeßeinrichtung kann als radiales oder als axiales Wälzlager
ausgebildet sein. Anstelle einer Winkelmeßeinrichtung kann die Erfindung auch als
Längenmeßeinrichtung in Form einer linearen Wälzlagerführung, beispielsweise einer
Kugelgeradführung ausgebildet sein.