DE4111562C2 - Winkelstellungs-Meßwertaufnehmer - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Winkelstellungs-Meßwertaufnehmer nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.

Es sind Meßwertaufnehmer bekannt, bei denen eine Antriebswelle drehbeweglich in einem Gehäuse gelagert ist. Die Antriebswelle ist mit einem sich drehenden Teil, beispielsweise einer Motor­ welle, verbindbar, dessen Drehzahl oder Drehwinkel ermittelt werden soll. Auf der Antriebswelle sitzt senkrecht eine Impuls­ scheibe auf, deren Randbereich eine Lichtschranke zugeordnet ist. Durch die über die Antriebswelle eingetragene Drehbewegung werden an der Lichtschranke Impulse erzeugt, die einer Auswer­ teeinheit zugeführt werden. Soll die Anzahl der Umdrehungen bestimmt werden, so ist es bekannt, an der Auswerteeinheit eine Zähleinheit vorzusehen, die über die Anzahl der an der Licht­ schranke vorliegenden Impulse die Umdrehungsanzahl ermittelt.

Aus der DE-OS 25 53 815 ist ein Meßwertaufnehmer bekannt, bei dem drei als Zahnräder gestaltete Impulsscheiben axial versetzt auf einer Antriebswelle angeordnet sind, wobei die erste Im­ pulsscheibe drehfest und die beiden nachfolgenden Impulsschei­ ben frei drehbar auf dieser Welle sitzen und die Impulsscheiben nach Art eines Rollenzählwerkes miteinander verknüpft sind. Oberhalb und unterhalb jeder Impulsscheibe sind schubladenartig eingeführte Trägerplatten vorgesehen, die Leuchtdioden und ge­ genüberliegende Fotosensoren, die als optische Abtastmittel dienen, tragen.

In der DE-OS 21 26 510 ist ein digitales Weg- und Winkelmeß­ gerät offenbart, das drei Impulsscheiben mit Impulsspuren auf­ weist, denen mit einer elektronischen Auswerteeinrichtung ver­ bundene optische Abtastmittel, die eine einzige, zentrale Lichtquelle beinhalten, zugeordnet und die über ein Getriebe, das aus zusätzlich zu den Impulsscheiben vorgesehenen Zahn­ rädern aufgebaut ist, miteinander verbunden sind. Dabei sind eine erste Impulsscheibe drehfest auf einer Antriebswelle, eine zweite Impulsscheibe zur ersten axial fluchtend auf einer Hohl­ welle und die dritte Impulsscheibe zwischen den beiden ersten Impulsscheiben mit zur Antriebswelle paralleler Drehachse an­ geordnet. Ein der mittleren Impulsscheibe zugeordneter photo­ elektrischer Sensor befindet sich in der Hohlwelle.

In der DE-OS 15 48 677 ist ein digitales Winkelmeßgerät ge­ zeigt, das zwei sich axial fluchtend gegenüberliegende Impuls­ scheiben beinhaltet, von denen eine drehfest auf einer An­ triebswelle sitzt und die über ein aus zusätzlichen Zahnrädern aufgebautes, zwischen den Impulsscheiben angeordnetes Getriebe gekoppelt sind, wobei ebenfalls optische Abtastmittel vorge­ sehen sind, die eine gemeinsame Lichtquelle sowie den Impuls­ scheiben jeweils zugeordnete Photodioden beinhalten.

In der US 4 511 798 ist ein Meßwertaufnehmer beschrieben, bei dem ein an eine Antriebswelle gekoppeltes Getriebe fünf parallel zueinander und in einer Reihe liegende Drehwellen aufweist, auf denen drehfest zum einen die Zahnräder des Ge­ triebes höhenversetzt zueinander sowie zum anderen separate Codierscheiben gehalten sind, wobei sich die Codierscheiben sämtlich auf der gleichen axialen Höhe befinden. Den Code­ scheiben sind optische Abtastmittel in Form einer Lichtquelle mit lichtverteilender Scheibe einerseits sowie Fotozellen andererseits und eine zwischen den Codescheiben und der Foto­ zellenanordnung liegende Abschirmplatte zugeordnet. Die licht­ verteilende Platte, die abschirmende Platte sowie eine separate Trägerplatte für die Fotozellen sind zusätzlich zwischen zwei endseitigen Platten angeordnet, an denen die Drehwellen ge­ lagert sind.

Aus der US 4 730 110 ist ein gattungsgemäßer Winkelstellungs- Meßwertaufnehmer bekannt, bei dem jeweils zwischen zwei auf­ einanderfolgenden Impulsscheiben eine Trägerplatte angeordnet ist, auf deren einer Seite die lichtemittierenden und auf deren anderer Seite die lichtempfangenden Mittel der optischen Ab­ tastmittel für jeweils benachbarte Impulsscheiben angeordnet sind.

Zusätzlich ist je eine Trägerplatte vor der antriebsseitig ersten Impulsscheibe und hinter der antriebsseitig letzten Impulsscheibe vorgesehen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Winkelstellungs- Meßwertaufnehmer der eingangs genannten Art zu schaffen, der aus verhältnismäßig wenig Teilen besteht und kompakt aufgebaut ist und eine zuverlässige Erfassung der Winkelstellung bzw. Um­ drehungsanzahl eines auszuwertenden Bauteils ermöglicht.

Diese Aufgabe wird durch einen Winkelstellungs-Meßwertaufnehmer mit den Merkmalen des Patentanspruches 1 gelöst.

Aus der Stellung der als Impulsscheibe ausgebildeten Zahnräder und den bekannten Getriebewerten kann die Anzahl der Umdrehun­ gen eines mit dem Meßwertaufnehmer verbundenen Teiles bestimmt werden. Die Stellung der Zahnräder des Getriebes stellt einen Absolutwert für die Umdrehungsanzahl dar. Hierbei ist besonders vorteilhaft, daß bei Störungen der Auswerteeinheit kein Infor­ mationsverlust auftritt, da der Absolutwert nicht untergeht. Aus der Stellung der Zahnräder kann jederzeit wieder die Anzahl der Umdrehungen bestimmt werden. Der Meßwertaufnehmer erfordert vergleichsweise wenige Bauteile, da die separaten Impulsschei­ ben gleichzeitig eine Getriebezahnradfunktion erfüllen. Dies erlaubt auch eine geringe Bauhöhe des Aufnehmers. Die als Zahnräder ausgebildeten Impulsscheiben können mit geringem Fertigungsaufwand z. B. aus Kunststoff hergestellt werden. Die geringe Anzahl an Bauteilen vereinfacht die Montage des neuen Meßwertaufnehmers. Mit herkömmlichen Aufnehmern, insbesondere Drehsignalgebern, ist der neue Meßwertaufnehmer in einfacher Weise kombinierbar. Die Halterung der Zahnrad-Impulsscheiben auf je einer Drehwelle, die sämtlich drehbeweglich zwischen denselben beiden parallelen Leiterplatten gelagert sind, ergibt einerseits einen geringen baulichen Aufwand und andererseits eine geringe Bauhöhe des Meßwertaufnehmers. Es kann hierbei vorgesehen sein, daß an den Leiterplatten Lageraufnahmen für die Enden der Drehwelle angeordnet sind. Derartige Lageraufnah­ men können zweckmäßig in den jeweiligen Leiterplatten eingelas­ sen sein. Die dem Getriebe zugeordnete Antriebswelle, die bei­ spielsweise senkrecht zu den Leiterplatten angeordnet und an diesen gelagert ist, ist mit einem Drehteil koppelbar, dessen Drehbewegung erfaßt werden soll. Eine Lagerung der Antriebs­ welle an den Leiterplatten macht ein separates Trägerteil zur Aufnahme der Lagerung der Antriebswelle entbehrlich. Die Lei­ terplatten fungieren in diesem Fall als Trägerteil für die Antriebswelle.

In Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß das Getriebe als Untersetzungsgetriebe mit mehreren hintereinandergeschalte­ ten Zahnrädern ausgebildet ist. Die über die Antriebswelle ein­ geleitete Drehbewegung wird an dem Getriebe durch die hin­ tereinandergeschalteten Zahnräder untersetzt, wobei beispiel­ haft sechs hintereinandergeschaltete Zahnräder vorgesehen sind, die jeweils in einem Verhältnis von 4 : 1 untersetzt sind. Das letzte Zahnrad des Untersetzungsgetriebes führt somit eine sehr langsame Drehbewegung aus. Hierbei kann insbesondere vorgesehen sein, jede Impulsscheibe mit drei Impulsspuren, die jeweils durch eine dem Zahnrad zugeordnete Lichtschranke optoelektro­ nisch abgetastet werden, zu versehen, wobei zwei Spuren mit einer Teilung von je 1 Impuls/Umdrehung um 90° zueinander pha­ senversetzt angeordnet sein können. Die dritte Spur kann mit einer Teilung von 2 Impulsen/Umdrehung um 45° phasenversetzt zu einer der beiden anderen Spuren positioniert sein. Werden von jedem Zahnrad 2 Bit erzeugt, so können 4096 Umdrehungen darge­ stellt werden.

In Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Aus­ werteeinheit die zugeführten Signale digitalisiert. Derartig digitalisierte Signale können in einfacher Weise weiterver­ arbeitet werden.

Es kann weiterhin vorgesehen sein, daß die Auswerteeinheit mit Mitteln zum Ausgleich des mechanischen Spiels und von Positio­ nierfehlern der Zahnräder versehen ist. Derartige Fehlerkorrek­ turen können durch an der Auswerteeinheit vorgesehene kaskadierte Addierwerke durchgeführt werden.

Bei einer anderen Weiterbildung ist die Antriebswelle mit einer Impulsscheibe gekoppelt, der eine weitere Lichtschranke zuge­ ordnet ist. Mit dieser Ausgestaltung ist die simultane Erfas­ sung der Drehzahl und der Umdrehungsanzahl einer Antriebswelle möglich.

Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind in der Zeich­ nung dargestellt und werden nachfolgend beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 einen schematischen Vertikalschnitt durch eine erste Ausführungsform eines Meßwertaufnehmers,

Fig. 2 eine schematische Draufsicht auf das Getriebe des Meßwertaufnehmers gemäß Fig. 1,

Fig. 3 eine vergrößerte Darstellung eines Zahnrades des Getriebes gemäß Fig. 2,

Fig. 4 den Schnitt längs der Linie IV-IV gemäß Fig. 3 und

Fig. 5 einen schematischen Schnitt durch eine weitere Ausführungsform eines Meßwertaufnehmers.

Mit dem in Fig. 1 dargestellten Meßwertaufnehmer (1) kann die Umdrehungsanzahl eines nicht dargestellten Drehteiles ermittelt werden, das mit der Antriebswelle (11) des Meßwertaufnehmers (10) verbunden ist. Der Meßwertaufnehmer (10) besitzt ein Ge­ häuse (12), das mit einem Deckel (13) und mit einem Boden (14) ausgeführt ist. In dem Gehäuse (12) werden die wesentlichen Bauteile des Meßwertaufnehmers (10) aufgenommen, deren Anord­ nung nachfolgend beschrieben wird.

Der Meßwertaufnehmer (10) besitzt zwei Leiterplatten (15, 16), die parallel zueinander angeordnet sind. An den Leiterplatten (15, 16) sind nicht dargestellte elektronische Bauteile der Auswerteeinheit des Meßwertaufnehmers (10) angeordnet. Die mit Abstand zueinander angeordneten Leiterplatten (15, 16) sind über mehrere am Umfang der Leiterplatten (15, 16) angeordnete Stehbolzen (90) miteinander verbunden. Die Stehbolzen (90) bauen sich im wesentlichen aus einer durch eine Hülse (17), die zwischen den Leiterplatten (15, 16) angeordnet ist, geführten Schraube (18) auf, die mittels einer Mutter (19) festgelegt ist. Die Größe der Hülse (17) legt somit den Abstand der Leiterplatten (15, 16) fest.

Senkrecht zu den Leiterplatten (15, 16) ist die Antriebswelle (11) angeordnet, die drehbeweglich mittels Rillenkugellagern (20, 21) gelagert ist. Die Rillenkugellager (20, 21) werden jeweils an Lagerhaltern (22, 23) aufgenommen, die auf der zu­ geordneten Leiterplatte (15, 16) festgelegt sind. Hierzu sind die Leiterplatten (15, 16) mit einer zur Antriebswelle (11) koaxialen Mittelöffnung (24, 25) ausgebildet.

Die Antriebswelle (11) des Meßaufnehmers (10) ist als Hohlwelle ausgebildet. Somit kann ein nicht dargestelltes Drehteil, dessen Drehbewegung ausgewertet werden soll, in das Innere der Antriebswelle (11) eingeführt werden und mittels einer Stift­ schraube (13) festgelegt werden.

Im Bereich der Leiterplatte (15) ist die Antriebswelle (11) mit einer Außenverzahnung (26) ausgebildet. Die Außenverzahnung (26) der Antriebswelle (11) ist mit einem Getriebe (27) ver­ bunden, dessen Zahnradanordnung aus Fig. 2 hervorgeht. Das Getriebe (27) besitzt sechs hintereinandergeschaltete gleich­ artig ausgebildete Zahnräder (28, 29, 30). Die Lagerung der Zahnräder (28, 29, 30) erfolgt jeweils mittels einer im Zentrum des Zahnrads angeordneten Drehwelle (31), deren Endbereiche an Lageraufnahmen (32) aufgenommen sind, die an den Leiterplatten (15, 16) festgelegt sind. In den Lageraufnahmen (32) werden die Drehwellen (31) gleitbeweglich aufgenommen.

Die Übertragung der Drehbewegung von einer Getriebestufe zur anderen des Getriebes (27) erfolgt mittels Ritzeln (33), die jeweils auf der Drehwelle (31) der Zahnräder (28, 29, 30) auf­ sitzen. Lediglich die Drehwelle (31) des letzten Zahnrades (34) des Getriebes (27) besitzt kein derartiges Ritzel (33). Die höhenversetzt zueinander angeordneten Zahnräder (28, 29, 30) werden durch die Verzahnung (26) der Antriebswelle (11), die mit der Außenverzahnung des Zahnrades (28) kämmt, angetrieben. Das vorliegende Untersetzungsverhältnis von 4 : 1 in jeder Getriebestufe bewirkt, daß das letzte Zahnrad (34) nur eine sehr langsame Drehbewegung ausführt.

Aus den Fig. 3 und 4 geht die Ausbildung der Zahnräder (28, 29, 30, 34) des Getriebes (27) hervor. Das in Fig. 3 exemplarisch dargestellte Zahnrad (28) besitzt drei Impulsspuren (35, 36, 37), die auf unterschiedlichen Radien des Zahnrades (28) angeordnet sind. Die Impulsspuren (35, 36, 37) sind schlitz­ förmig ausgeführt. Im Bereich der Impulsspuren (35, 36, 37) ist, wie aus Fig. 4 hervorgeht, das Zahnrad (28) unterbrochen. Die kreissegmentförmig ausgeführten Impulsspuren (35, 36, 37) sind versetzt zueinander angeordnet. Gegenüber der außen liegenden Impulsspur (35) ist die mittlere Impulsspur (36) um 90° im Gegenuhrzeigersinn versetzt angeordnet. Die Impulsspuren (35, 36) sind so ausgestaltet, daß sie pro Umdrehung des Zahn­ rades (28) einen Impuls abgeben. Demgegenüber ist die um 45° gegenüber der Impulsspur (35) versetzt angeordnete innen­ liegende Impulsspur (37) mit zwei Abschnitten ausgestaltet, die bewirken, daß pro Umdrehung zwei Impulse abgegeben werden.

Die als Impulsscheiben ausgeführten Zahnräder (28, 29, 30) des Getriebes (27) ermöglichen einen besonders einfachen Aufbau des Meßwertaufnehmers (10). Insbesondere weist der Meßwertaufnehmer nur eine sehr geringe Bauhöhe auf. Die Zahnräder des Getriebes (27) können in einfacher Weise als Kunststoffspritzteile herge­ stellt werden.

Wie aus Fig. 4 hervorgeht, besitzt das Zahnrad (28) an seinem Umfang eine Außenverzahnung (28′). Im Zentrum des Zahnrades (28) ist eine Aufnahme (28′′) für die zugeordnete Drehwelle (31) vorgesehen.

Jedem der Zahnräder (28, 29, 30) des Getriebes (27) ist eine Lichtschranke (38) zugeordnet, die jeweils aus einem Licht­ sender (39) und einem Lichtempfänger (40) besteht. Zwischen dem Lichtsender (39) und dem Lichtempfänger (40) ist das zuge­ ordnete Zahnrad (29) des Getriebes (27) angeordnet. Der Licht­ sender (39) und der Lichtempfänger (40) sind mehrstufig aus­ geführt, so daß jede der Impulsspuren (35, 36, 37) getrennt voneinander erfaßt werden können. Der Lichtsender (39) und der Lichtempfänger (40) sind an den zugeordneten Leiterplatten (15, 16) befestigt.

Nachfolgend soll die Funktionsweise des Meßwertaufnehmers (10) beschrieben werden. Die Antriebswelle (11) ist mit einem nicht dargestellen Drehteil verbunden, dessen Umdrehungsanzahl er­ mittelt werden soll. Die Drehbewegung der Antriebswelle (11) wird über dessen Außenverzahnung (26) auf das erste Zahnrad (28) des Getriebes (27) übertragen. Dieses überträgt seine Drehbewegung über ein Ritzel (33) an ein nachgeschaltetes Zahn­ rad (29). In jeder Getriebestufe des Getriebes (27) erfolgt eine Untersetzung im Verhältnis 4 : 1. Somit führt das letzte Zahnrad (34) des Getriebes (27) nur eine sehr langsame Dreh­ bewegung aus.

Die Drehbewegung der Zahnräder (28, 29, 30) des Getriebes (27) wird jeweils an den Zahnrädern zugeordneten Lichtschranken (38) erfaßt. Abhängig von der Position der jeweiligen Impulsspur (35, 36, 37) kann das von dem Lichtsender (39) ausgesendete Lichtsignal von dem zugeordneten Lichtempfänger (40) empfangen oder nicht empfangen werden. Die von dem Lichtempfänger (40) aufgenommenen Signale werden einer nicht näher dargestellten elektronischen Auswerteeinheit zugeführt, die die erhaltenen Signale zu digitalen Signalen umformt. In der Folgeelektronik werden die von jedem Zahnrad des Getriebes (27) erhaltenen Signale ausgewertet und logisch verknüpft. Hierbei können das mechanische Spiel und die Positionsfehler der Getriebezahnräder synchronisiert und ausgeglichen werden. Diese Fehlerkorrekturen werden durch drei Addierwerke erreicht, welche miteinander kaskadiert sind.

Da von jedem Zahnrad 2 Bit erzeugt werden, steht nach der Auswertung dieser Signale ein Binär-Muster von 12 Bit bereit. Mit dem Getriebe (27) können somit 4096 (2¹¹) Umdrehungen dar­ gestellt werden. Hierbei entspricht die jeweilige Stellung der Zahnradanordnung einer bestimmten Umdrehungsanzahl, die als Absolutwert vorliegt. Selbst bei einem Ausfall der Auswerte­ einheit, beispielsweise durch eine Stromunterbrechung, kann somit wiederum die vorliegende Umdrehungsanzahl ermittelt werden, da sie durch die Stellung der Zahnräder festgehalten ist.

Die Grundkodierung des Meßwertaufnehmers (10) ist binär. Diese Binär-Kodierung wird durch eine der Auswerteeinheit zugeord­ neten Code-Wandler mit nachgeschalteten Endstufen in einen Gray-Code übersetzt. Hierbei sind die Endstufen mit einer Zähl­ richtungsumschaltung versehen.

Der in Fig. 5 dargestellte Meßgeber (50) besitzt einen Meßauf­ nehmer (51), der prinzipiell gleichartig wie der in Fig. 1 dar­ gestellte Meßaufnehmer (10) ausgestaltet ist. Der Meßgeber (50) kann sowohl die Umdrehungsanzahl als auch die Drehzahl eines nicht dargestellten Drehteiles ermitteln, das mit seiner Welle (52) verbunden ist. Die Ermittlung der Drehzahl erfolgt mit einem Geber (80).

Zunächst soll der mechanische Aufbau des Meßgebers (50) beschrieben werden. Die Welle (52) ist an Rillenkugellagern (53, 54) gelagert, die an einem Trägerteil (55) angeordnet sind. Hierbei erfolgt die Abdichtung mittels eines Wellendicht­ ringes (56), der der Welle (52) zugeordnet ist. Die Welle (52) wird von der als Hohlwelle ausgebildeten Antriebswelle (57) des Meßwertaufnehmers (51) aufgenommen. Auf einem über die Antriebswelle (57) hinaus verlängerten Bereich der Welle (52) sitzt eine Klemmscheibe (58) auf, mit der eine senkrecht zur Welle (52) angeordnete Impulsscheibe (60) festgelegt wird. Die zweiteilig aufgeführte Klemmscheibe (58) baut sich aus den Klemmelementen (61′ und 61′′) auf. Zwischen den Klemmelementen (61′ und 61′′) wird die Impulsscheibe (60) aufgenommen. Zur Befestigung dient eine Mutter (59), die auf dem Endbereich der Welle (52) verschraubt ist.

Der Impulsscheibe (60) ist eine nicht dargestellte Licht­ schranke zugeordnet, die einen Lichtsender und einen Licht­ empfänger besitzt. Die Impulsscheibe (60) ist hierbei zwischen dem Lichtsender und dem Lichtempfänger angeordnet. Der Licht­ sender und der Lichtempfänger sind an Leiterplatten (62, 63) befestigt, die im übrigen nicht dargestellte elektronische Bau­ teile der Auswerteeinheit aufnehmen. Die parallel zueinander angeordneten Leiterplatten (62, 63) sind mittels Schrauben (64) an einem Zwischenboden (65) festgelegt.

Der Zwischenboden (65) sitzt auf einem ringförmigen Endbereich des Trägerteiles (55) auf. Der Außenumfang des Trägerteiles (56) und des Zwischenbodens (65) wird von einem Deckel (66) umfaßt, der mittels Schrauben (67) an dem Trägerteil (55) fest­ gelegt ist. An dem Deckel (66) ist koaxial zur Welle (52) eine Kabelzuführung (68) befestigt, mit der ein Kabel (69) dem Meßwertgeber (50) zuführbar ist.

Der Meßwertaufnehmer (51) wird zwischen dem Zwischenboden (65) und dem Trägerteil (55) aufgenommen. Eine an der Leiterplatte (70) des Meßwertaufnehmers (51) befestigte Lagerschale (71) sitzt auf einem O-Ring (72) auf, der in einer an dem Zwischen­ boden (65) vorgesehenen Aufnahme aufliegt. Im Bereich der parallel zu der Leiterplatte (70) angeordneten Leiterplatte (73) des Meßwertaufnehmers (51) ist keine Lagerung der An­ triebswelle (57) vorgesehen. In eine Öffnung (74) der Leiter­ platte (73) greift ein Ringbereich (55′) des Trägerteiles (55) ein.

Die Getriebeanordnung des Meßwertaufnehmers (51) entspricht derjenigen des Meßwertaufnehmers (10).

Nachfolgend soll die Funktion des Meßgebers (50) beschrieben werden. Die Drehbewegung der Welle (52) wird auf die Antriebs­ welle (57), die mit der Welle (52) über eine Schraube (75) ver­ bunden ist, übertragen. Eine an der Antriebswelle (57) vor­ gesehene Verzahnung (76) treibt das Untersetzungsgetriebe des Meßwertaufnehmers (51) an. Den als Impulsscheiben ausgebildeten Zahnrädern des Untersetzungsgetriebes ist jeweils eine nicht dargestellte Lichtschranke zugeordnet, die die Impulsspuren der Zahnräder erfaßt. Die hierbei erhaltenen Signale werden einer nicht dargestellten Auswerteeinheit zugeführt, die aus der Position der Zahnräder die Umdrehungsanzahl der Welle (52) ermittelt. Wie schon im Zusammenhang mit dem Meßwertaufnehmer (10) beschrieben, entspricht die Stellung der Zahnräder des Getriebes einer bestimmten Umdrehungsanzahl, der als Absolut­ wert vorliegt.

Die Impulsscheibe (60) und die ihr zugeordneten Teile bilden einen Meßgeber (80) zur Ermittlung der Drehzahl oder der Winkellage der Welle (52). Bei der Drehbewegung der Impuls­ scheibe (60) werden an der ihr zugeordneten Lichtschranke Signale erzeugt, die der Drehzahl oder der Winkellage der Welle (52) entsprechen.

Der als Absolutwertgeber ausgebildete Geber (80) besitzt eine Impulsscheibe (60) mit einer maximalen Auflösung von 12 Bit. Diese 12 Bit können im Gray-Code als auch im Binär-Code aus­ geführt sein und werden bit-parallel ausgegeben.

Das aus den Gebern (51 und 80) gebildete Gesamtsystem stellt somit einen Mehrgangabsolutwertgeber dar.

Claims (7)

1. Winkelstellungs-Meßwertaufnehmer mit

• - mehr als zwei zwischen Platten angeordneten Impulsscheiben (28, 29, 30, 34), von denen jede drehfest auf einer eigenen Drehwelle (31) angeordnet und mit Impulsspuren (35, 36, 37) versehen ist, denen jeweils eigene, mit einer elektrischen Auswerteeinrichtung verbundene, von sich gegenüberliegenden Seiten der Platten aufgenommene optische Abtastmittel (39, 40) zugeordnet sind, wobei die Impulsscheiben als Zahnräder gestaltet und in ein Getriebe (27) mit aufeinanderfolgenden, jeweils eine Untersetzung bildenden Getriebestufen inte­ griert sind, und
• - einer Antriebswelle (11), die mit einem auszuwertenden Bau­ teil verbindbar und an die das Getriebe angekoppelt ist, wobei die Drehwellen (31) und die Antriebswelle (11) parallel zueinander und benachbarte Impulsscheiben axial versetzt zueinander sind,

dadurch gekennzeichnet, daß

• - die Impulsscheiben (28, 29, 30, 34) zwischen lediglich zwei voneinander beabstandeten Leiterplatten (15, 16) in einem Bogen um die Antriebswelle (11) herum angeordnet,
• - die Drehwellen (31) an den beiden Leiterplatten gelagert und
• - die die optischen Abtastmittel (39, 40) aufnehmenden Platten durch die beiden Leiterplatten gebildet sind.

2. Meßwertaufnehmer nach Anspruch 1, weiter dadurch gekennzeichnet, daß das Getriebe (27) sechs gleich ausge­ bildete Zahnräder als Impulsscheiben (28, 29, 30, 34) beinhaltet, wobei jede nachfolgende Impulsscheibe (29, 30, 34) jeweils mit einer Außenverzahnung (28′) in ein drehfest mit der Drehwelle (31) der vorausgehenden Impulsscheibe (28, 29, 30) verbundenes Ritzel (33) eingreift.

3. Meßwertaufnehmer nach Anspruch 2, weiter dadurch ge­ kennzeichnet, daß das Untersetzungsverhältnis zwischen den Getriebestufen jeweils 4 : 1 beträgt und jede Impulsscheibe (28, 29, 30, 34) mit einer ersten, einen Impuls pro Umdrehung er­ zeugenden Impulsspur (35), einer zweiten, ebenfalls einen Im­ puls pro Umdrehung erzeugenden Impulsspur (36), die zur ersten Impulsspur um 90° versetzt ist, sowie mit einer dritten, zwei Impulse pro Umdrehung erzeugenden Impulsspur (37) versehen ist, die zur ersten Impulsspur um 45° versetzt ist.

4. Meßwertaufnehmer nach einem der Ansprüche 1 bis 3, weiter dadurch gekennzeichnet, daß die Auswerteeinrichtung die Signale der Abtastmittel (39, 40) digitalisiert, auswertet und logisch miteinander verknüpft.

5. Meßwertaufnehmer nach Anspruch 4, weiter dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Auswerteeinrichtung (3) miteinander kaskadierte Addierwerke enthält.

6. Meßwertaufnehmer nach einem der Ansprüche 1 bis 5, weiter dadurch gekennzeichnet, daß eine weitere Impulsscheibe (60) drehfest auf der Antriebswelle (11) angeordnet ist, die mit zugehörigen Abtastmitteln einen Absolutwertgeber (80) mit hoher Auflösung bildet.