EP1343181A2 - Magnetizing of magnetic measuring bodies - Google Patents

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Publication number
EP1343181A2
EP1343181A2 EP03005277A EP03005277A EP1343181A2 EP 1343181 A2 EP1343181 A2 EP 1343181A2 EP 03005277 A EP03005277 A EP 03005277A EP 03005277 A EP03005277 A EP 03005277A EP 1343181 A2 EP1343181 A2 EP 1343181A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
scale
head
magnet
magnetizing
magnetizing head
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP03005277A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Klaus-Manfred Steinich
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
ASM Automation Sensorik Messtechnik GmbH
Original Assignee
ASM Automation Sensorik Messtechnik GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ASM Automation Sensorik Messtechnik GmbH filed Critical ASM Automation Sensorik Messtechnik GmbH
Publication of EP1343181A2 publication Critical patent/EP1343181A2/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F41/00—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties
    • H01F41/02—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties for manufacturing cores, coils, or magnets
    • H01F41/0253—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties for manufacturing cores, coils, or magnets for manufacturing permanent magnets
    • H01F41/0273—Imparting anisotropy
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F13/00—Apparatus or processes for magnetising or demagnetising
    • H01F13/003—Methods and devices for magnetising permanent magnets

Definitions

  • the invention relates to a magnetic measuring standard with sections alternately magnetized in the longitudinal direction, hereinafter referred to as "scale", for a length measuring device and a method for its production.
  • a length measuring device Arranged on the circumference of a cylinder, such a length measuring device can of course in principle also be used for angle measurement.
  • the length measuring device comprises on the one hand a scale on which the length units are plotted, and a sensor unit which is moved in the measuring direction relative to the scale.
  • a scale on which the length units are plotted
  • a sensor unit which is moved in the measuring direction relative to the scale.
  • the straight or curved scale has encodings, mostly uniform and periodic encodings, only in a single track or in a plurality of tracks side by side, in the measurement direction one behind the other, the pitch distance being different from track to track.
  • encodings mostly uniform and periodic encodings, only in a single track or in a plurality of tracks side by side, in the measurement direction one behind the other, the pitch distance being different from track to track.
  • the measuring section usually usually only at a single longitudinal position, there is a reference mark, the position of which represents the absolute zero position, and which must therefore first be passed over for starting up the device in order to specify an absolute start value.
  • absolutely measuring length measuring devices are also known.
  • the absolute position of the sensor on the scale can be determined directly, without relative displacement of the sensor compared to the scale and without first having to approach a reference point on the scale ,
  • the measuring device comprises one or more or a large number of magnets which effect the modulation of the signal to be detected.
  • the individual units of length in the form of different magnets or magnetizations are plotted one after the other in the measuring direction on the scale, for example as segments of alternately long polarity in the measuring direction.
  • the sensor unit moved relative to it in the measuring direction which usually already contains at least parts of the evaluation electronics in addition to the actual sensor, detects the constantly changing magnetic field in the measuring direction as an analog signal in the form of a sinusoidal oscillation or a sinusoidal, but uniform, oscillation.
  • a major advantage of this method is the fact that the sensor can be guided to the scale at a distance, i.e. without contact. The scale and the sensor are therefore not subject to mechanical wear.
  • the parallelism of the guidance of the sensor to the direction of the scale must only be given to a limited extent.
  • the distance between the sensor and the scale which should be around 1.0 mm, may also change somewhat.
  • the scale can have one or more tracks arranged side by side, each of which has the alternately polarized magnetized segments.
  • one track can be equipped as a pure counting track with regular sequences of magnetizations, while the other track is used to apply reference marks, either at specific points or in certain areas, ie reference marks for the purpose of marking e.g. B. the absolute zero point, the end of the scale or the like.
  • reference marks either at specific points or in certain areas, ie reference marks for the purpose of marking e.g. B. the absolute zero point, the end of the scale or the like.
  • Such a reference track can be unmagnetized in the length range between the reference marks or additionally be magnetized regularly.
  • absolute encoding of the material measure can be carried out by means of a plurality of tracks lying next to one another, the length of the differently polarized magnetized segments on the individual tracks then mostly being of different lengths.
  • both the regular sequences of magnetizations for registering a distance traveled and at least one irregular sequence of magnetizations for producing reference marks are present on the same track.
  • the width of the track in the area of the irregular sequences can also be divided into two narrow partial tracks.
  • the problem here is to magnetize the scale alternately, regularly and irregularly with as little unwanted leakage flux as possible during magnetization, in order to achieve the most harmonic and as precise as possible sinusoidal electrical signal when later detecting the alternating magnetic segments of the scale.
  • a sensor which is at a certain distance above the surface of the measuring standard, which has the differently polarized magnetized segments, in its longitudinal direction runs along, the inclination, i.e. the first derivative, detects the magnetic field lines which run in a U-shape from each pole to the respectively adjacent poles, and in doing so emerge or enter with their free ends from the surface of the material measure. Accordingly, an electrical signal is generated which is sinusoidal with a zero crossing or a reversal of the curvature of the sinusoidal curve at the boundaries between two differently polarized magnetic segments.
  • the object according to the invention was to provide a method and a device for producing a magnetic scale which, despite the simple and inexpensive construction and implementation of the method, meet the stated properties of the electrical scale.
  • the magnetizing head which acts as a flux guide and in its course the effective at one point Magnets, a permanent magnet or an excitable, in particular electrically excitable, magnet, the tape to be magnetized in the gap (air gap) of the z.
  • the magnetic induction can be changed into or through the scale by - mechanical or electrical - influencing the magnet of the magnetizing head, even without having to remove the magnetizing head from the scale.
  • a system for magnetizing such scales comprises at least one magnetizing head for magnetizing the scale and first and second moving units, the first of which moves the scale in the longitudinal direction and the second the magnetizing head or a part of the magnetizing head to change the magnetic flux.
  • the second movement unit can thus shift or twist the magnet relative to the movement head, but can also mechanically shift parts of the rest of the magnetization head, which act as flux guide pieces, in particular lift them off the scale to be magnetized by swiveling etc.
  • the second movement unit can instead also Shift the entire magnetizing head in a direction transverse to the longitudinal direction of the scale, i.e. lift it off the top of the scale or move it in the transverse direction, parallel to the direction of the surface, away from the scale.
  • the first and second movement units can each attack on the magnetizing head or its parts and in particular be combined to form a single movement unit.
  • the system for magnetizing can also have a second magnetizing head, so that the regular sequences can be produced with one magnetizing head and the irregular sequences of differently magnetized segments with the other magnetizing head.
  • the magnetizing head for producing the regular sequences can in particular be a magnet wheel that rolls in the longitudinal direction on the scale and has regions with alternately different magnetizations along its circumference.
  • Another system is used for - preferably regular - different magnetization of a scale which, however, must be uniformly premagnetized, in which case the starting state is, for. B. the top of the approximately band-shaped scale always forms a north pole and the bottom a south pole.
  • Such a pre-magnetized scale can be polarized in opposite sections by applying a magnetizing head.
  • a magnetizing head is brought to the corresponding side of the scale, which has the polarity of the opposite side of the scale and therefore generates the opposite polarity there.
  • a cover made of non-magnetizable material is present between the scale and the corresponding magnetization head, the openings only at those points, that is to say generally at every second length section at which the magnetization of the scale is desired.
  • the magnetizing head used can extend over several, in particular a large number, of sections of the scale, and in particular as an annular pole, that is to say with the same polarity over the entire circumference, be formed, which rolls on the surface of the scale.
  • the cover is either arranged stationary on the scale and is moved with it relative to the magnetizing head, or is arranged concentrically around the pole in the case of an annular pole and rolls together with it on the surface of the scale.
  • the scale to be magnetized can first be produced with the regular sequences of differently magnetized segments in the sense of the most cost-effective production possible, and preferably over the entire desired length of the later scale, i.e. in the case of previously cut pieces of the scale, this whole Length, preferably in the form of an endlessly produced, continuously alternating magnetized tape.
  • the magnetization is preferably also carried out in a continuous process, preferably by unrolling a magnet wheel, which is faster than the discontinuous, section-by-section manufacture of the individual segments by means of magnetization, although the latter can possibly result in better quality of the magnetization of the individual segments.
  • the irregular sequences of segments are then applied, either on previously non-magnetized areas of the scale, or preferably by remagnetizing the regular markings previously present in these length areas.
  • the latter is particularly preferable if the irregularly marked areas do not extend across the entire track width, but only over a partial track in the transverse direction.
  • the irregular sequences are preferably not applied by rolling off a magnet wheel, but rather by placing a magnetizing head from above onto the top of the scale or by pushing it on in the transverse direction a C-shaped magnetization head at the appropriate longitudinal position on the scale to carry out the magnetization.
  • the magnetic flux into the scale which magnetizes or remagnetizes it in the desired manner in a segment, should preferably only start when the magnetizing head is in the desired position relative to the scale.
  • the magnetic flux can also be applied instead of the transverse displacement of the magnetization head other way:
  • the magnet acting in the magnetizing head is a magnet that is externally excited, in particular electrically excited, the excitation of which can be switched off briefly when the relative position of the magnetizing head is changed.
  • the other possibility is to change the position of the effective magnet within the magnetizing head, which is preferably accommodated in the connecting middle leg in the case of a C-shaped magnetizing head, in such a way that there is no longer any magnetic flux in the magnetizing head, i.e. the magnets either from their aligned position to move away in the magnetizing head or at least to pivot it so that the actual pole direction of this magnet no longer coincides with its target pole direction, which is generally the direction of the leg carrying the magnet, but in particular differs by 90 °.
  • the magnetization head in the form of an 8, that is to say with three connecting legs. If the magnet of the magnetizing head is arranged in one leg, another connecting leg If the gap (air gap) for passing the scale has, the remaining third leg can be equipped with a removable central area. If the third leg and also its removable area acts as a flow guide, that is to say it consists of a material that can be magnetized well, the function of this third leg as a flow guide can be activated and deactivated by removing and moving it back.
  • the ring of the magnetic flux lines is realized from the magnet via the third leg and back to the magnet.
  • the ring When the flow guide in the third connecting leg is deactivated, the ring is realized by a magnet, a scale in the air gap and back to the magnet, so there is a strong magnetic induction in the air gap and thus in the section of the scale arranged there.
  • the scale can be cut to the desired length either before or after the application of the irregular sequences of magnetized segments.
  • a particularly preferred embodiment of a magnetization system would therefore first of all equip an endlessly fed tape by means of a first magnetizing head in the form of a pole wheel in a continuous process with a regular, continuous sequence of magnetized segments, which then pass from a second, discontinuously operating magnetizing head to the in the direction of the tape desired longitudinal positions are equipped with the irregular sequences of segments by means of magnetic reversal and then cut to length at the necessary points.
  • Fig. 1a shows the schematic diagram of a measuring device, consisting of a scale 1 running in the longitudinal direction 10, which the successive, regularly or irregularly arranged in the longitudinal direction 10, alternately, so z. B. on the top a north pole following a south pole, has magnetized segments 27a, b, as shown in FIG. 5, the magnetization axis of the segments being perpendicular, that is to say transverse to the longitudinal direction 10.
  • the scale 1 should enable position detection at least along the length L1 and, in the exemplary embodiment according to FIG. 1a, special markings in the form of tape end marks 32-z. B. in the form of irregular magnetic sequences.
  • the sensor unit 2 comprises, for example in the longitudinal direction in the middle, a sensor 102 for counting the regularly following segments 27a, b,... In the length range L1 and thus the progress in the direction of movement, and additionally in the running direction in front of and behind the sensor 102 special sensors 102 '. which are designed for the detection of the tape end markings 32.
  • the signals determined by the sensor unit 2 are, for. B. passed on via a cable 8 to an evaluation unit, not shown, which - starting from an absolute marking such as the tape end marking 32 - the segments 27a, b, ... overrun by the sensor unit 2 and thus the current position of the sensor unit 2 in the longitudinal direction with respect to scale 1.
  • FIG. 2a shows a magnetization system with a magnetization head 52 with which a single segment 27a, b of the magnetizable scale 1 can be magnetized in the desired manner, that is to say with a north or south pole pointing upwards, B. detectable on the top of the magnetizable layer 1a.
  • the magnetizing head 52 is C-shaped, with a magnet 53 in its connecting middle leg 52a, the pole direction of which, ie the direction running from the north to the south pole, corresponds to the running direction of this leg in the deactivated state.
  • the rest of the magnetization head 52 essentially consists of appropriately shaped flux guide pieces, that is to say a material which conducts the magnetic flux very well.
  • the gap between the opposing free ends 52c of this magnetizing head is just large enough to measure the scale to be magnetized 1, which has a defined, constant thickness, to be able to run relatively along in between in the longitudinal direction 10.
  • This relative movement in the longitudinal direction 10 is realized in the embodiment according to FIG. 2a by a first movement unit 60 which acts on the scale 1.
  • the magnetizing head 52 is stationary.
  • the magnetic flux is interrupted by the gap between the free ends 52c of the magnetizing head 52 before the shift from one segment to the next by activating the magnet 53 with it the corresponding leg 52a of the magnetization head 52 aligned, the polar direction is rotated 90 ° therefrom, then the relative displacement is carried out in the longitudinal direction 10 and then the magnet 53 is again rotated 90 ° to the aligned position or rotated further in the next segment depending on the desired polar direction.
  • An alternative to pivoting or rotating the magnet 53 by means of such a second movement unit 61 is to move the magnet, e.g. B. in the longitudinal direction 10 out of the plane of the leg 52a, which is indicated by the second movement unit 61 '.
  • FIG. 2b shows a perspective view and FIG. 3a in the longitudinal direction 10 shows a further solution for interrupting the magnetic flux between the free ends 52c through the scale 1:
  • the magnet 53 'z. B. fixed in the magnetizing head 52, and for deactivation, the entire magnetizing head 52 - if it is C-shaped, and thus from above and from below close to the scale 1 - transversely to the longitudinal direction 10 in the direction of the transverse extent of the top of the scale 1 subtracted from this, that is, the scale 1 moved out of the effective range of the magnetizing head 52 (arrow 1), then the scale 1 shifted in the longitudinal direction 10 (arrow 2) and then the head 52 moved back (3).
  • a flux guide 54, 55 is arranged laterally next to the scale 1, at least on the side to which the magnetizing head 52 is pulled, by means of which the magnetic flux is passed from one free end 52c to the other with minimal scattering.
  • the flux guide 55 is spaced from the scale 1 during the magnetization, and is only moved laterally to the scale 1 again before the magnetization head 52 moves away from the scale 1.
  • first movement unit 60 for the relative movement in the longitudinal direction 10 between the scale 1 and the magnetization head 52 to let this magnetization head attack, since this opens up the possibility of combining first and second movement units 60, 61 "in a single movement unit, ie not moving one of the two components (scale 1 or magnetization head 52) and only the other component both movements, thus both in the longitudinal direction and in the transverse direction, to be carried out one after the other.
  • FIG. 3a As the sectional view transverse to the longitudinal direction 10 of FIG. 2b, which is shown in FIG. 3a and separately in FIG. 3e, shows the scale 1 next to the magnetizable layer 1a z. B. be supplemented on the underside by a yoke band 1b made of magnetically highly conductive material, through which the inference for the magnetic flux is produced by the magnetizable layer 1a.
  • the magnet 53 can instead also be designed to be movable out of the corresponding leg, as a rule the connecting leg 52a.
  • Fig. 3c further shows a device similar to that of Fig. 3a, with the difference that the magnetizing head 52 is rather U-shaped instead of C-shaped, that is, strive from the connecting leg 52a from two freely projecting, parallel legs 52b.
  • the mutually directed parallel surfaces of these cantilevered legs 52b form between them the air gap into which scale 1 can again be introduced for magnetization.
  • these two cantilevered legs 52b - as shown in Fig. 3d - are equipped with a cross section that tapers towards the air gap, while in the previously described C-shape of the magnetizing head 52 such a tapering of the free ends 52c, preferably viewed in the longitudinal direction 10, was provided for the same reason.
  • the entire magnetization head 52 can in turn be moved back and forth relative to the scale 1 and transversely to its longitudinal direction 10 in accordance with the arrows 1 and 3.
  • the magnetizing head 52 also houses the magnet in the connecting leg 52a of the U-shape, but these are two magnets 53a, 53b which are arranged symmetrically on both sides of the center of the connecting leg with the north and south poles opposite one another. If the connecting leg 52a can be pivoted with these magnets about the axis of symmetry of the U-shape of the head 52, the magnetic can be caused by such a pivoting Flow in the air gap between the free ends 52c are also interrupted.
  • 3f shows a further design of a magnetizing head 52 'in the form of an "eight", that is to say with three connecting legs 52'a, b, c.
  • the connecting legs preferably in an external connecting leg 52'c, there is an interruption in the form of an air gap, into which scale 1 can again be introduced for the purpose of magnetizing.
  • a magnet 53 is arranged in one of the other connecting legs, for example the opposite one, that is to say a connecting leg 52'a.
  • an intermediate piece 66 is arranged as a flow guide, preferably therefore consisting of steel. This intermediate piece 66 can be pivoted about its transverse axis from the aligned position in the longitudinal extension within the connecting leg 52b or can also be moved completely out of the magnetizing head 52 'in the transverse direction, whereby the magnetic flux through this connecting leg 52'b is interrupted.
  • the intermediate piece 66 is moved out of the head 52 'or rotated, the magnetic flux from the magnet 53 will run over the leg with the air gap and thus through the scale 1 located there, that is to say magnetization of the scale 1 will take place.
  • 3b shows a side view of the magnetization by means of a magnetizing head 52 'which is only placed on the scale 1 from above, but in the longitudinal direction one after the other several, each with respect to their pole direction z.
  • B Alternating, magnets 53 ".
  • the magnetization of the scale 1 is carried out by placing the magnetization head 52 'from above, then lifting, longitudinal displacement in the direction 10 between the magnetization head 52' and scale 1 by the length of the magnets 53" contained therein, and again Put on the magnetizing head 52 ', which for a regularly changing sequence of segments with reversed polarization, preferably includes an even number of magnets 53 ".
  • a transverse movement in the plane of the band is not necessary because the magnetizing head 52 'does not engage from below.
  • magnetization heads which enable the production of an endless, regularly alternating magnetization of segments.
  • pole wheels ie wheels rolling on or off the top of the scale 1 with or without spacing, which are differently polarized along their circumference.
  • FIG. 4a shows a pole wheel with a round outer contour with the result that the entire length of a circumferential segment never lies simultaneously intimately on the top of the scale
  • Fig. 4b shows a pole wheel with a polygonal outer circumference, each of the straight circumferential segments of the polygon represents a uniformly magnetized peripheral segment 51 '.
  • a periodically changing distance between the center of the rotor 50 and the top of the scale is then to maintain a uniform distance between the pole wheel 56 and the top of the scale 1 or to rest the outer peripheral surfaces of the pole wheel 56 on the scale Scale 1 to be considered.
  • the spacer tape 1c can be made of a material of defined and very exactly constant thickness, which enables exact adherence to the always the same distance values between the magnetizing head and the magnetizable layer 1a, simply by placing it on the upper side of the spacer tape 1c.
  • the magnet wheel consists of a sleeve-shaped ring magnet 67, the outer circumference of which, for example, represents its south pole 67a and the inside of which represents its north pole 67b, as shown in the upper magnet wheel of FIG. 4c.
  • a ring hunt 68 made of z. B. steel or other material which opposes the lowest possible resistance to the magnetic flux, arranged.
  • This ring shunt 68 has on its outer circumference in the circumferential direction alternately projections 56a and depressions 56b, the length of which in the circumferential direction determines the length of the different magnetizations generated there after rolling on the scale 1.
  • the upper pole wheel has on its outer circumference a polarization as the south pole corresponding to the outer circumference of the ring magnet 67, such a pole wheel is rolled on the top of a scale 1 in its longitudinal direction, which is preferably continuously magnetized so that the top has so far been the north pole and the bottom represents the South Pole.
  • a lower magnet wheel 56 is used simultaneously and synchronously in the opposite direction to the upper magnet wheel 56 ', which has the opposite polarity to the upper magnet wheel 56', ie a ring magnet 67, the outer circumference 67a of which is polarized as the north pole, and similarly also the rotatable ring shunt 68 arranged thereon.
  • the two magnet wheels are thus preferably mechanically identical and differ only in their polarity.
  • the synchronous rotation of the magnet wheels in the opposite direction is preferably ensured by a mechanical gear.
  • the pole wheels 56 ', 56 roll, preferably in contact, on the top or bottom of the scale 1.
  • the ring magnets 67 of the two pole wheels 56 ', 56 "each rotate on an axis 156, 156', both axes being connected to one another at at least one, preferably at both of their free ends a transverse yoke 157, 157 '.
  • Axes 156, 156' and transverse yoke 157, 157 ' act as flux guide pieces and are made of the appropriate material, for example steel.
  • FIG. 5 show - in each case the top view of the scale 1 - different magnetization patterns of the scale 1, in addition to regions with regularly alternating north-south polarity of the individual segments 27a, b, and that over the entire width of the scale 1, the creation of markings in the form of two partial tracks 57, 58 which are each half as wide by the width on the same scale.
  • 5a shows a version in which, in the area of the two partial tracks 57, 58, one partial track 57 continues the regularly alternating magnetization of the only regular alternating main track present up to that point.
  • segments 27a, b .. of the same length have a magnetization which is just different from that of the partial track 57.
  • 5b and 5c show the same for shorter partial tracks of only three or two segments in length.
  • FIG. 5b1 shows how the partial track 58 can be produced with the marking that is not continuously regular compared to the main track:
  • a magnetizing head 52 - which either comprises only a single segment or a sequence of segments in the longitudinal direction - only has to be pushed in the transverse direction up to the middle of the main track onto the corresponding segment of a partial track via the scale 1 and then the desired one from the remaining one , unaffected part-track deviating, magnetization are applied.
  • Fig. 5d shows a marking in the form of two partial tracks, which is not at the end of a scale 1, but in the central area and additionally has the same sequence of poles in the longitudinal direction on the two partial tracks, but with in Longitudinal direction of different transition point from the North Pole to the South Pole in the different partial tracks.
  • the magnetizations in partial tracks shown in FIG. 5, which are non-uniformly continued compared to the regularly alternating magnetized main track, but which can also extend over the entire width, can be performed by the corresponding sensor 102 'in the sensor unit 2 as an end marking, zero point marking or the like can be detected.
  • FIGS. 6a and 6b show a further magnetization method.
  • an already pre-magnetized tape is preferably designed such that its top side, for. B. is continuously magnetized as the north pole and its underside is used as the south pole.
  • the magnetic reversal in sections to the opposite polarity of this magnetic layer 1a which will later be used as scale 1 and is preferably deposited on one side by a yoke band 1b, takes place according to FIG. 6a in that a magnet 53 with its magnetization axis is aligned with the magnetization axis of the magnetization axis premagnetized layer 1 a is moved in the longitudinal direction 10 along the scale 1.
  • a flux template 64 made of a magnetically highly conductive material, such as steel, in which openings 65 are provided at regular intervals in the longitudinal direction 10 of the scale 1.
  • the magnet 53 is guided as closely as possible over the flow template 64, in particular in contact with it.
  • the flow facilitated by the material of the flow template 64 generates the same polarity in the side of the magnetizable layer 1 a lying against the flow template 64 with which the magnet 53 faces the flow template 64, but only where the material of the flow template 64 is present.
  • the openings 65 on the other hand, if the flow template 64 is of sufficient thickness, the air gap which these openings 65 represent is too large to cause a significant magnetic flux from the magnet 53 into the magnetizable layer 1a. In these areas, if the magnetizable layer is pre-magnetized or if there is no pre-magnetization, the unmagnetized state remains.
  • the solution according to FIG. 6b differs in that, in the same way, instead of moving on one side along the outside of the flow template 64, a magnetizing head according to the above-described figures moves C-shaped, U-shaped etc. along the unit consisting of scale 1 and flow template 64 by filling this air gap in the magnetizing head as much as possible.
  • an analog flow guide template with openings arranged analogously can of course also be arranged on the underside of the scale 1.
  • a ring magnet can also be rolled on the outside and / or underside of this unit provided with a flux template, which then no longer requires alternating elevations and depressions as shown in FIGS. 4c, 4d, so that it it can be an arrangement according to FIGS. 4c, 4d, but without its toothed outer ring shunt 68.
  • the mutual distance between the magnet wheels must then also be reduced accordingly, so that the two ring magnets 67 again roll closely, preferably in contact, on the top and bottom sides of the unit consisting of at least one flux template 64 and a magnetizable layer 1a.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)
  • Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)

Abstract

Zum einfachen Herstellen eines abwechselnd magnetisierten Maßstabes wird z. B. ein C-förmiger Magnetisierungskopf 52 vorgeschlagen, bei dem der magnetische Fluß durch seinen Luftspalt, in dem sich der Maßstab befindet, definiert einund ausgeschaltet werden kann. <IMAGE>

Description

    I. Anwendungsgebiet
  • Die Erfindung betrifft eine magnetische Maßverkörperung mit in Längsrichtung abwechselnd magnetisierten Abschnitten im folgenden kurz "Maßstab" genannt, für eine Längenmeßvorrichtung sowie ein Verfahren zu dessen Herstellung.
    • II. Technischer Hintergrund
  • Angeordnet auf dem Umfang eines Zylinders, kann eine solche Längenmessvorrichtung natürlich grundsätzlich auch zur Winkelmessung verwendet werden.
  • Die Längenmessvorrichtung umfasst einerseits einen Maßstab, auf dem die Längeneinheiten aufgetragen sind, sowie eine Sensoreinheit, die in Messrichtung relativ zum Maßstab bewegt wird. In der Regel wird dabei registriert, wie viele Längeneinheiten bei dieser Relativbewegung seitens der Sensoreinheit zurückgelegt, also ganz oder teilweise überlaufen, wurden. Die Absolutposition am Ende der Relativbewegung kann nur unter Kenntnis der Startposition vor der Relativbewegung berechnet werden.
  • Zu diesem Zweck weist der gerade oder gekrümmte Maßstab nur in einer einzigen Spur oder in mehreren Spuren nebeneinander, in Messrichtung hintereinander jeweils Codierungen, meist gleichmäßige und periodische Codierungen, auf, wobei der Teilungsabstand von Spur zu Spur unterschiedlich ist. Zusätzlich ist entlang der Messstrecke, in der Regel meist nur an einer einzigen Längsposition, eine Referenzmarke vorhanden, deren Position die absolute Nulllage darstellt, und welche somit für eine Inbetriebsetzung der Vorrichtung zunächst einmal überfahren werden muss, um einen absoluten Startwert vorzugeben.
  • Daneben sind jedoch auch absolut messende Längenmessvorrichtungen bekannt. Dabei ist durch Auslegung der Maßstabseinteilungen und das Auswerteverfahren zum Beispiel durch nur einmaliges Aufsetzen des Sensors an einer beliebigen Stelle des Maßstabes unmittelbar die Absolutlage des Sensors auf dem Maßstab ermittelbar, ohne Relativverfahrung des Sensors gegenüber dem Maßstab und ohne zunächst erforderliches Anfahren eines Referenzpunktes auf dem Maßstab.
  • Unabhängig davon, ob es sich um ein inkrementales oder um ein absolutes Längenmesssystem handelt, umfasst die erfindungsgemäße Messvorrichtung einen oder mehrere oder eine Vielzahl von Magneten, die die Modulation des zu detektierenden Signales bewirken. Z.B. sind auf dem Maßstab die einzelnen Längeneinheiten in Form unterschiedlicher Magnete bzw. Magnetisierungen in Messrichtung hintereinander aufgetragen, beispielsweise als in Messrichtung jeweils gleich lange abwechselnd gepolte Segmente.
  • Die relativ dazu in Messrichtung bewegte Sensoreinheit, die neben dem eigentlichen Sensor in der Regel bereits wenigstens Teile der Auswerteelektronik enthält, detektiert das in Messrichtung sich ständig ändernde Magnetfeld als analoges Signal in Form einer Sinusschwingung bzw. einer sinusähnlichen, jedoch gleichmäßigen, Schwingung. Ein wesentlicher Vorteil dieser Methode ist die Tatsache, dass der Sensor im Abstand, also berührungslos, zu dem Maßstab geführt werden kann. Der Maßstab und auch der Sensor unterliegen damit keinem mechanischen Verschleiß. Zusätzlich muss auch die Parallelität der Führung des Sensor zu der Verlaufsrichtung des Maßstabes nur beschränkt gegeben sein.
  • Insbesondere darf sich der Abstand zwischen Sensor und Maßstab, der bei etwa 1,0 mm liegen soll, auch etwas ändern.
  • Der Maßstab kann eine oder auch mehrere nebeneinander angeordnete Spuren aufweisen, die jeweils die abwechselnd gepolten magnetisierten Segmente besitzen.
  • So kann die eine Spur als reine Zählspur mit regelmäßigen Abfolgen von Magnetisierungen ausgestattet sein, während die andere Spur der Anbringung von - punktuellen oder bereichsweisen - Referenzmarken dient, also Referenzmarken zum Zwecke der Markierung z. B. des absoluten Nullpunktes, des Maßstabendes o. ä. Eine solche Referenzspur kann im Längenbereich zwischen den Referenzmarken unmagnetisiert oder zusätzlich regelmäßig magnetisiert sein.
  • Ebenso kann mittels mehrerer nebeneinander liegender Spuren eine absolute Kodierung der Maßverkörperung vorgenommen werden, wobei dann meist die Länge der unterschiedlich gepolten magnetisierten Segmente auf den einzelnen Spuren unterschiedlich groß ist.
  • Im folgenden soll - ohne die Erfindung jedoch hierauf zu beschränken - von dem Spezialfall ausgegangen werden, daß auf ein und derselben Spur sowohl die regelmäßigen Abfolgen von Magnetisierungen zur Registrierung einer zurückgelegten Wegstrecke als auch wenigstens eine unregelmäßige Abfolge von Magnetisierungen zum Herstellen von Referenzmarken vorhanden sind. Zu diesem Zweck kann die Breite der Spur im Bereich der unregelmäßigen Abfolgen auch in zwei schmale Teil-Spuren aufgeteilt werden.
  • Dabei besteht das Problem darin, den Maßstab abwechselnd, regelmäßig und unregelmäßig, zu magnetisieren mit möglichst geringem unerwünschten Streufluß während der Magnetisierung, um beim späteren Detektieren der abwechselnden magnetischen Segmente des Maßstabes ein möglichst oberschwingungsarmes, möglichst präzises sinusförmiges elektrisches Signal zu erzielen.
  • In diesem Zusammenhang sei erläutert (siehe Fig. 1b), dass ein Sensor, der in einem bestimmten Abstand über die Oberfläche der Maßverkörperung, welche die unterschiedlich gepolten magnetisierten Segmente aufweist, in deren Längsrichtung entlang läuft, die Neigung, also die erste Ableitung, der magnetischen Feldlinien detektiert, welche U-förmig von jedem Pol zu den jeweils benachbarten Polen verlaufen, und dabei mit ihren freien Enden aus der Oberfläche der Maßverkörperung aus- bzw. eintreten. Dementsprechend wird ein elektrisches Signal erzeugt, welches sinusförmig ist mit einem Null-Durchgang bzw. einer Umkehrung der Krümmung der sinusförmigen Kurve jeweils an den Grenzen zwischen zwei unterschiedlich polarisierten magnetischen Segmenten.
  • Aus diesem Grunde ist bei der innerhalb der regelmäßigen Abfolge von Segmenten und der darin angebrachten unregelmäßigen Segmentabfolge, die als Referenzmarken verwendet werden sollen, darauf zu achten, dass diese unregelmäßigen Segmente nicht so lang sind, dass sie die doppelte Länge der regelmäßig angeordneten Segmente erreichen, sondern maximal nur die 1,5-fache, insbesondere nur das 1,3-fache dieser Länge (siehe Figur 1 b).
    • III. Darstellung der Erfindung a) Technische Aufgabe
  • Ausgehend von dieser Situation bestand die Aufgabe gemäß der Erfindung darin, ein Verfahren sowie eine Vorrichtung zum Herstellen eines magnetischen Maßstabes zur Verfügung zu stellen, welches trotz einfachem und kostengünstigem Aufbau bzw. Durchführung des Verfahrens die genannten Eigenschaften des elektrischen Maßstabes erfüllt.
    • b) Lösung der Aufgabe
  • Diese Aufgabe wird durch die Merkmale der Ansprüche 1, 6, 15, 16 und 20 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
  • Durch die L-, C-, U-, F- oder 8-förmige Ausbildung des Magnetisierungskopfes, der als Flußleitstück wirkt und in seinem Verlauf an einer Stelle den wirksamen Magneten, einen Permanentmagneten oder einen fremd erregbaren, insbesondere elektrisch erregbaren, Magneten aufweist, kann das zu magnetisierende Band in die Lücke (Luftspalt) der z. B. C-Form des Magnetisierungskopfes eingebracht und damit der magnetische Fluß mit maximal geringer Streuung in den zu magnetisierenden Maßstab eingebracht werden.
  • Zusätzlich kann die magnetische Induktion in den Maßstab hinein bzw. durch den Maßstab hindurch verändert werden durch - mechanische oder elektrische - Beeinflussung des Magneten des Magnetisierungskopfes, auch ohne den Magnetisierungskopf vom Maßstab entfernen zu müssen.
  • Zur mechanischen Beeinflussung genügt das Herausbewegen des Magneten aus der Fluchtung des z. B. C-förmigen Flußleitstückes, also des Restes des Magnetisierungskopfes, oder das Verschwenken des Magneten, so daß dessen Polrichtung nicht mehr mit der Erstreckung des entsprechenden Schenkels des Magnetisierungskopfes fluchtet.
  • Eine Anlage zum Magnetisieren solcher Maßstäbe umfaßt wenigstens einen Magnetisierungskopf zum Magnetisieren des Maßstabes sowie eine erste und eine zweite Bewegungseinheit, von denen die erste den Maßstab in Längsrichtung bewegt, und die zweite den Magnetisierungskopf oder einen Teil des Magnetisierungskopfes, um den magnetischen Fluß zu verändern. Die zweite Bewegungseinheit kann also wie vorher beschrieben den Magneten relativ zum Bewegungskopf verlagern oder verdrehen, aber auch Teile des übrigen Magnetisierungskopfes, die ja als Flußleitstücke wirken, mechanisch verlagern, insbesondere vom zu magnetisierenden Maßstab abheben durch Verschwenken etc. Die zweite Bewegungseinheit kann stattdessen auch den gesamten Magnetisierungskopf in einer Querrichtung zur Längsrichtung des Maßstabes verlagern, also von der Oberseite des Maßstabes abheben oder in Querrichtung, parallel zur Richtung der Oberfläche, vom Maßstab wegbewegen.
  • Sofern beim Magnetisieren der Maßstab ortsfest angeordnet bleibt und nur der Magnetisierunskopf bewegt wird, können die erste und zweite Bewegungseinheit jeweils am Magnetisierungskopf bzw. dessen Teilen angreifen und insbesondere zusammengefaßt zu einer einzigen Bewegungseinheit sein.
  • Die Anlage zum Magnetisieren kann ferner einen zweiten Magnetisierungskopf aufweisen, so daß mit dem einen Magnetisierungskopf die regelmäßigen Abfolgen und mit dem anderen Magnetisierungskopf die unregelmäßigen Abfolgen von unterschiedlich magnetisierten Segmenten hergestellt werden können.
  • Der Magnetisierungskopf zum Herstellen der regelmäßigen Abfolgen kann dabei insbesondere ein Polrad sein, welches in Längsrichtung auf dem Maßstab abrollt und entlang seines Umfanges über abwechselnd unterschiedlich magnetisierte Bereiche verfügt.
  • Eine andere Anlage dient zum - vorzugsweise regelmäßigen - unterschiedlichen Magnetisieren eines Maßstabes welcher jedoch gleichmäßig vormagnetisiert sein muss, bei dem also als Ausgangszustand z. B. die Oberseite des etwa bandförmigen Maßstabes immer einen Nordpol und die Unterseite einen Südpol bildet.
  • Ein derart vormagnetisierter Maßstab kann durch Aufbringen eines Magnetisierungskopfes abschnittsweise entgegengesetzt polarisiert werden. Zu diesem Zweck wird an die entsprechende Seite des Maßstabes ein Magnetisierungskopf herangeführt, der die Polarität der ihm gegenüberliegenden Seite des Maßstabes besitzt und daher dort die entgegengesetzte Polarität erzeugt.
  • Damit dies abschnittweise erfolgt, ist zwischen Maßstab und dem entsprechenden Magnetisierungskopf eine Abdeckung aus nicht-magnetisierbarem Material vorhanden, die Durchbrüche nur an denjenigen Stellen, also in der Regel bei jedem zweiten Längenabschnitt, bei dem die Ummagnetisierung des Maßstabes gewünscht wird.
  • Dadurch kann der verwendete Magnetisierungskopf sich über mehrere, insbesondere eine Vielzahl, von Abschnitten des Maßstabes hinweg erstrecken, und insbesondere als Ringpol, also mit gleicher Polarität über den gesamten Umfang, ausgebildet sein, welcher auf der Oberfläche des Maßstabes abrollt. Die Abdekkung ist entweder ortsfest auf den Maßstab angeordnet und wird mit diesem relativ zum Magnetisierungskopf bewegt, oder ist bei einem Ringpol konzentrisch um den Pol herum angeordnet und rollt mit diesem zusammen auf der Oberfläche des Maßstabes ab.
  • Vom Verfahrensablauf her kann - im Sinne einer möglichst kostengünstigen Herstellung - der zu magnetisierende Maßstab zunächst mit den regelmäßigen Abfolgen von unterschiedlich magnetisierten Segmenten hergestellt werden, und dabei vorzugsweise über die gesamte Soll-Länge des späteren Maßstabes, also bei zuvor abgelängten Stücken des Maßstabes diese gesamte Länge, vorzugsweise in Form eines endlos hergestellten, durchgehend regelmäßig abwechselnd magnetisierten Bandes.
  • Dabei wird vorzugsweise das Magnetisieren ebenfalls im Durchlaufverfahren, vorzugsweise mittels Abrollen eines Polrades realisiert, was schneller möglich ist als das diskontinuierliche, abschnittsweise, Herstellen der einzelnen Segmente mittels Magnetisierung, obwohl letzteres unter Umständen eine bessere Qualität der Magnetisierung der einzelnen Segmente ergeben kann.
  • Anschließend werden die unregelmäßigen Abfolgen von Segmenten aufgebracht, und zwar entweder auf vorher nicht magnetisierten Bereichen des Maßstabes, oder vorzugsweise durch Ummagnetisieren der vorher in diesen Längenbereichen vorhandenen regelmäßigen Markierungen.
  • Letzteres ist insbesondere dann vorzuziehen, wenn die unregelmäßig markierten Bereiche sich nicht über die gesamte Spurbreite, sondern nur über eine Teilspur in Querrichtung erstrecken.
  • Die unregelmäßigen Abfolgen werden vorzugsweise nicht mittels Abrollen eines Polrades aufgebracht, sondern mittels Aufsetzen eines Magnetisierungskopfes von oben auf die Oberseite des Maßstabes bzw. durch Aufschieben in Querrichtung eines C-förmigen Magnetisierungskopfes an der entsprechenden Längsposition auf den Maßstab, um die Magnetisierung vorzunehmen.
  • Der magnetische Fluß in den Maßstab hinein, der diesen in der gewünschten Art und Weise in einem Segment magnetisiert oder ummagnetisiert, soll dabei vorzugsweise erst einsetzen, wenn sich der Magnetisierungskopf in der gewünschten Relativposition zum Maßstab befindet.
  • Um den Magnetisierungskopf nicht jedesmal, also zwischen dem Magnetisieren zweier verschiedener Segmente, in Querrichtung entfernen und anschließend in der neuen Längsposition wieder zuführen zu müssen, sondern lediglich nur eine Relativverschiebung in Längsposition durchführen zu müssen, kann statt der Querverschiebung des Magnetisierungskopfes der magnetische Fluß auch auf andere Art und Weise unterbrochen werden:
  • Eine Möglichkeit: Es handelt es sich bei dem im Magnetisierungskopf wirksamen Magneten um einen fremd erregten, insbesondere elektrisch erregten, Magneten, dessen Erregung beim Verändern der Relativposition des Magnetisierungskopfes kurzfristig abgeschaltet werden kann.
  • Die andere Möglichkeit besteht darin, den innerhalb des Magnetisierungskopfes, bei einem C-förmigen Magnetisierungskopf vorzugsweise im verbindenden mittleren Schenkel untergebrachten, wirksamen Magneten in seiner Lage so zu verändern, daß kein magnetischer Fluß im Magnetisierungskopf mehr vorliegt, also den Magneten entweder aus seiner fluchtenden Lage im Magnetisierungskopf wegzubewegen oder wenigstens so zu verschwenken, daß die lst-Polrichtung dieses Magneten nicht mehr mit seiner Soll-Polrichtung, die in der Regel die Verlaufsrichtung des den Magneten tragenden Schenkels ist, übereinstimmt, sondern insbesondere um 90° demgegenüber differiert.
  • Eine weitere Möglichkeit besteht darin, den Magnetisierungskopf in Form einer 8 auszubilden, also mit drei Verbindungsschenkeln. Wenn dabei in einem Schenkel der Magnet des Magnetisierungskopfes angeordnet ist, ein weiterer Verbindungsschenkel die Lücke (Luftspalt) zum Hindurchführen des Maßstabes besitzt, so kann der verbleibende dritte Schenkel mit einem entfernbaren mittleren Bereich ausgestattet sein. Sofern der dritte Schenkel und auch sein entfernbarer Bereich als Fluss-Leitstück wirkt, also aus gut magnetisierbarem Material besteht, kann durch Entfernen und Zurückbewegen dieser dritte Schenkel in seiner Funktion als Fluss-Leitstück aktiviert und deaktiviert werden.
  • Bei aktiviertem Fluss-Leitstück wird der Ring der magnetischen Fluss-Linien vom Magnet über den dritten Schenkel und zurück zum Magneten realisiert.
  • Bei deaktiviertem Fluss-Leitstück im dritten Verbindungsschenkel wird der Ring durch Magnet, Maßstab im Luftspalt und zurück zum Magneten realisiert, es findet also eine starke magnetische Induktion im Luftspalt und damit in dem dort angeordneten Abschnitt des Maßstabes statt.
  • Bei endlos hergestellten regelmäßig magnetisierten Bändern kann das Ablängen des Maßstabes auf die gewünschte Länge wahlweise vor oder nach dem Aufbringen der unregelmäßigen Abfolgen von magnetisierten Segmenten erfolgen.
  • Eine besonders bevorzugte Ausführungsform einer Magnetisierungsanlage würde daher zunächst ein endlos zugeführtes Band mittels eines ersten Magnetisierungskopfes in Form eines Polrades im Durchlaufverfahren mit einer regelmäßigen, durchgehenden Abfolge von magnetisierten Segmenten ausstatten, die in Durchlaufrichtung des Bandes danach von einem zweiten, diskontinuierlich arbeitenden Magnetisierungskopf, an den gewüschten Längspositionen mit den unregelmäßigen Abfolgen von Segmenten mittels Ummagnetisierung ausgestattet und danach an den notwendigen Stellen auf Länge geschnitten wird.
    • c) Ausführungsbeispiele
  • Eine Ausführungsform gemäß der Erfindung ist im folgenden anhand der Figuren beispielhaft näher beschrieben. Es zeigen:
    • Fig. 1a:
    eine Meßvorrichtung in Prinzipdarstellung,
    Fig. 1b:
    den Zusammenhang zwischen elektrischem Signal und magneti- schem Fluß,
    Fig. 2:
    eine Magnetisierungsanlage in Prinzipdarstellung in verschiede- nen Ausführungsformen,
    Fig. 3:
    unterschiedliche Bauformen von Magnetisierungsköpfen und
    Fig. 4:
    Magnetisierungsköpfe in Form von Polrädern,
    Fig. 5:
    unterschiedliche Magnetisierungsmuster auf magnetisierten Maß- stäben in der Aufsicht, und
    Fig. 6:
    eine weitere Magnetisierungsmethode.
  • Fig. 1a zeigt die Prinzipdarstellung einer Meßvorrichtung, bestehend aus einem in Längsrichtung 10 verlaufenden Maßstab 1, der die in Längsrichtung 10 aufeinanderfolgenden, regelmäßig oder unregelmäßig angeordneten, abwechselnd, also z. B. auf der Oberseite ein Nordpol auf einen Südpol folgend, magnetisierten Segmente 27a, b aufweist, wie etwa in Fig. 5 dargestellt, wobei die Magnetisierungsachse der Segmente senkrecht, also quer zur Längsrichtung 10, verläuft.
  • Der Maßstab 1 soll eine Positionserkennung wenigstens entlang der Länge L1 ermöglichen und im Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1a sollen außerhalb des Meßbereiches L1 in den daran anschließenden Längenbereichen L2 spezielle Markierungen in Form von Bandendemarken 32 - z. B. in Form unregelmäßiger magnetischer Abfolgen - angeordnet sein.
  • Die für den Maßstab 1 in Längsrichtung 10 unterschiedlich magnetisierten Segmente 27a, b, die beispielsweise in Fig. 5 dargestellt sind, werden von einer Sensoreinheit 2 detektiert, die sich in Längsrichtung 10 relativ zum Maßstab 1 bewegt bzw. mit der beweglichen Komponente einer Maschine verbunden ist. Die Sensoreinheit 2 umfasst beispielsweise in Längsrichtung in der Mitte einen Sensor 102 zum Zählen der regelmäßig abfolgenden Segmente 27a,b,... im Längenbereich L1 und damit des Fortschritts in Bewegungsrichtung, und zusätzlich in Laufrichtung vor und hinter dem Sensor 102 spezielle Sensoren 102', die für das Erkennen der Bandendemarkierungen 32 ausgelegt sind.
  • Die von der Sensoreinheit 2 ermittelten Signale werden z. B. über ein Kabel 8 an eine nicht dargestellte Auswerteeinheit weitergegeben, die - ausgehend von einer absoluten Markierung wie etwa der Bandendemarkierung 32 - die von der Sensoreinheit 2 überlaufenen Segmente 27a,b,... und damit die momentane Position der Sensoreinheit 2 in Längsrichtung bezüglich des Maßstabes 1 anzeigt.
  • Derartige Meßvorrichtungen sind bekannt, wobei sich die vorliegende Anmeldung mit der Herstellung der unterschiedlich markierten Segmente 27a, b auf dem Maßstab 1 befaßt.
  • Dabei zeigt Fig. 2a eine Magnetisierungsanlage mit einem Magnetisierungskopf 52, mit dem ein einzelnes Segment 27a, b des magnetisierbaren Maßstabes 1 in der gewünschten Weise magnetisiert werden kann, also mit einem Nordpol oder Südpol nach oben weisend, also z. B. auf der Oberseite der magnetisierbaren Schicht 1a detektierbar.
  • Der Magnetisierungskopf 52 ist C-förmig ausgebildet, mit einem Magneten 53 in seinem verbindenen mittleren Schenkel 52a, dessen Polrichtung, also vom Nordzum Südpol verlaufende Richtung, im deaktivierten Zustand mit der Verlaufsrichtung dieses Schenkels übereinstimmt. Der Rest des Magnetisierungskopfes 52 besteht im wesentlichen aus entsprechend geformten Flußleitstücken, also einem den magnetischen Fluß sehr gut leitenden Material.
  • Die Lücke zwischen den gegeneinander gerichteten freien Enden 52c dieses Magnetisierungskopfes ist gerade groß genug, um den zu magnetisierenden Maßstab 1, der eine definierte, gleichbleibenden Dicke aufweist, dazwischen in Längsrichtung 10 relativ entlangführen zu können.
  • Diese Relativbewegung in Längsrichtung 10 wird bei der Ausführungsform gemäß Fig. 2a durch eine erste Bewegungseinheit 60 realisiert, die am Maßstab 1 angreift. Dagegen steht der Magnetisierungskopf 52 still.
  • Um nach einem Segment 27a ein nachfolgendes, anders gepoltes Segment 27b magnetisieren zu können, wird vor der Verschiebung vom einen zum nächsten Segment der magnetische Fluß durch die Lücke zwischen den freien Enden 52c des Magnetisierungskopfes 52 unterbrochen, indem der Magnet 53 aus seiner aktivierten, mit dem entsprechenden Schenkel 52a des Magnetisierungskopfes 52 fluchtenden, Polrichtung um 90° aus dieser herausgedreht, dann die Relativverschiebung in Längsrichtung 10 vorgenommen und anschließend der Magnet 53 um 90° wieder in die fluchtende Lage entweder zurückgedreht oder weitergedreht wird je nach gewünschter Polrichtung im nächsten Segment.
  • Eine Alternative zum Verschwenken bzw. Verdrehen des Magneten 53 mittels einer solchen zweiten Bewegungseinheit 61 ist das Verschieben des Magneten, z. B. in Längsrichtung 10 aus der Ebene des Schenkels 52a heraus, was mittels der zweiten Bewegungseinheit 61' angedeutet ist.
  • Fig. 2b zeigt perspektivisch und Fig. 3a in Längsrichtung 10 betrachtet eine weitere Lösung zum Unterbrechen des magnetischen Flusses zwischen den freien Enden 52c durch den Maßstab 1 hindurch:
  • Dabei ist der Magnet 53' z. B. fest im Magnetisierungskopf 52 angeordnet, und zum Deaktivieren wird der gesamte Magnetisierungskopf 52 - sofern er C-förmig ist, und damit von oben und von unten nahe an den Maßstab 1 heranreicht - quer zur Längsrichtung 10 in Richtung der Quererstreckung der Oberseite des Maßstabes 1 von diesem abgezogen, also der Maßstab 1 aus dem Wirkungsbereich des Magnetisierungskopfes 52 herausbewegt (Pfeil ①), dann der Maßstab 1 in Längsrichtung 10 verschoben (Pfeil ②) und dann der Kopf 52 zurückbewegt (③).
  • Um dabei magnetischen Streufluß zu minimieren, ist seitlich neben dem Maßstab 1 wenigstens auf der Seite, auf welche der Magnetisierungskopf 52 abgezogen wird, ein Flußleitstück 54, 55 angeordnet, mittels dessen der Magnetfluß vom einen zum anderen freien Ende 52c mit geringster Streuung weitergeleitet wird.
  • Vorzugsweise wird dabei das Flußleitstück 55 während des Magnetisierens vom Maßstab 1 beabstandet, und erst vor dem Abrücken des Magnetisierungskopfes 52 vom Maßstab 1 wieder seitlich an den Maßstab 1 herangefahren.
  • Bei einem nur einseitig, also z. B. nur oben an den Maßstab 1, annähernden Magnetisierungskopf 52 kann das Entfernen auch lotrecht zur Oberseite des Maßstabes 1 erfolgen.
  • Bei Deaktivierung des magnetischen Flusses mittels Bewegung des ganzen Magnetisierungskopfes 52 durch eine zweite Bewegungseinheit 61", wie im Beispiel der Fig. 2b dargestellt, empfiehlt es sich, auch die erste Bewegungseinheit 60 für das relative Bewegen in Längsrichtung 10 zwischen Maßstab 1 und Magnetisierungskopf 52 an diesem Magnetisierungskopf angreifen zu lassen, da dies die Möglichkeit eröffnet, erste und zweite Bewegungseinheiten 60, 61" in einer einzigen Bewegungseinheit zusammenzufassen, also eines der beiden Bauteile (Maßstab 1 oder Magnetisierungskopf 52) nicht zu bewegen, und nur das andere Bauteil beide Bewegungen, also sowohl in Längsrichtung als auch in Querrichtung hierzu, nacheinander durchführen zu lassen.
  • Wie die Schnittdarstellung quer zur Längsrichtung 10 der Fig. 2b, die in Fig. 3a dargestellt ist, und separat Fig. 3e zeigt, kann der Maßstab 1 neben der magnetisierbaren Schicht 1a z. B. auf der Unterseite durch ein Jochband 1b aus magnetisch gut leitfähigem Material ergänzt sein, durch welches der Rückschluß für den magnetischen Fluß durch die magnetisierbare Schicht 1a hergestellt wird.
  • Anstelle eines im verbindenden Schenkel 52a des Magnetisierungskopfes 52 fest angeordneten Magneten 53' - wie in der rechten Bildhälfte der Fig. 2b als auch in Fig. 3b dargestellt - kann statt dessen der Magnet 53 aus dem entsprechenden Schenkel, in der Regel dem Verbindungsschenkel 52a, auch herausbewegbar ausgebildet sein.
  • Das Herausbewegen des Magneten 53 aus dem Magnetisierungskopf 52 dient dann - ebenso wie bei der Lösung gemäß Fig. 2a das Verdrehen des Magneten-der Unterbrechung des magnetischen Flusses zwischen den beiden freien Enden 52c, und damit der Weiterbewegung des Maßstabes 1 relativ zum Magnetisierungskopf 52.
  • Fig. 3c zeigt weiterhin eine Vorrichtung ähnlich derjenigen der Fig. 3a, mit dem Unterschied, daß der Magnetisierungskopf 52 statt C-förmig eher U-förmig ist, also von dem verbindenden Schenkel 52a aus zwei frei auskragende, parallel verlaufende Schenkel 52b abstreben. Dabei bilden die gegeneinander gerichteten Parallelflächen dieser frei auskragenden Schenkel 52b zwischen sich den Luftspalt, in den zum Magnetisieren wiederum der Maßstab 1 eingebracht werden kann. Um den magnetischen Fluß dabei zu konzentrieren, sind diese beiden frei auskragenden Schenkel 52b - wie in Fig. 3d dargestellt - mit einem Querschnitt ausgestattet, der sich zum Luftspalt hin verjüngt, während bei der bisher beschriebenen C-Form des Magnetisierungskopfes 52 eine solche Verjüngung der freien Enden 52c vorzugsweise betrachtet in Längsrichtung 10 aus dem gleichen Grund vorgesehen war.
  • Zur Unterbrechung des magnetischen Flusses kann wiederum der gesamte Magentisierungskopf 52 relativ zum Maßstab 1 und quer zu dessen Längsrichtung 10 hin und her verschoben werden entsprechend dem Pfeil ① und ③. Auch bei dem Magnetisierungskopf 52 ist im verbindenden Schenkel 52a der U-Form der Magnet untergebracht, jedoch handelt es sich hierbei um zwei Magnete 53a, 53b, die symmetrisch beidsseits von der Mitte des verbindenden Schenkels mit einander gegenüberliegendem Nord- und Südpol angeordnet sind. Sofern der verbindende Schenkel 52a mit diesen Magneten um die Symmetrieachse der U-Form des Kopfes 52 verschwenkbar ist, kann durch ein solches Verschwenken der magnetische Fluß im Luftspalt zwischen den freien Enden 52c ebenfalls unterbrochen werden.
  • Fig. 3f zeigt eine weitere Bauform eines Magnetisierungskopfes 52' in Form einer "Acht", also mit drei Verbindungsschenkeln 52'a,b,c. In einem der Verbindungsschenkel, vorzugsweise in einem außenliegenden Verbindungsschenkel 52'c ist eine Unterbrechung in Form eines Luftspaltes vorhanden, in die wiederum der Maßstab 1 zum Zwecke des Magnetisierens eingebracht werden kann.
  • In einem der anderen Verbindungsschenkel, beispielsweise dem gegenüberliegenden, also einem Verbindungsschenkel 52'a, ist ein Magnet 53 angeordnet. Im verbleibenden dritten und letzten Verbindungsschenkel, beispielsweise dem mittleren Verbindungsschenkel 52'b, ist ein Zwischenstück 66 als Flußleitstück, vorzugsweise deshalb aus Stahl bestehend, angeordnet. Dieses Zwischenstück 66 kann aus der fluchtenden Lage in Längserstreckung innerhalb des Verbindungsschenkels 52b um seine Querachse verschwenkt oder auch in Querrichtung vollständig aus dem Magnetisierungskopf 52' herausbewegt werden, wodurch der magnetische Fluß durch diesen Verbindungsschenkel 52'b unterbrochen wird.
  • Auf diese Art und Weise läßt sich steuern, ob der magnetische Fluß im Ringschluß zwischen dem Verbindungsschenkel, welcher den Magent 53 trägt, und - sofern das Zwischenstück 66 mit seinem ihn tragenden Verbindungsschenkel 52'b fluchtet - über dieses Zwischenstück 66 zurück zum Magneten läuft, mit der Folge, daß kein magnetischer Fluß durch den Luftspalt und damit den dort eingebrachten Maßstab 1 hindurch vorhanden ist.
  • Wird das Zwischenstück 66 dagegen aus dem Kopf 52' herausbewegt oder verdreht, so wird der magnetische Fluß vom Magnet 53 aus über den Schenkel mit dem Luftspalt und damit durch den dort befindlichen Maßstab 1 hindurch verlaufen, also ein Magnetisieren des Maßstabes 1 erfolgen.
  • Fig. 3b zeigt dagegen in der Seitenansicht die Magnetisierung mittels eines Magnetisierungskopfes 52', der nur von oben auf den Maßstab 1 aufgesetzt wird, dafür aber in Längsrichtung hintereinander bereits mehrere, hinsichtlich ihrer Polrichtung jeweils z. B. abwechselnde, Magnete 53" umfaßt. Die Magnetisierung des Maßstabes 1 erfolgt durch Aufsetzen des Magnetisierungskopfes 52' von oben, danach Abheben, Längsversatz in Richtung 10 zwischen Magnetisierungskopf 52' und Maßstab 1 um die Länge der darin enthaltenen Magnete 53", und erneutes Aufsetzen des Magnetisierungskopfes 52', wobei dieser für eine regelmäßig wechselnde Folge von Segmenten mit jeweils umgekehrter Polarisierung, vorzugsweise eine gerade Anzahl von Magneten 53" umfaßt.
  • Eine Querbewegung in Bandebene ist mangels Angreifen des Magnetisierungskopfes 52' von unten her nicht notwendig.
  • Die Fig. 4a und b zeigen ebenfalls Magnetisierungsköpfe, die das Herstellen einer endlosen, regelmäßig abwechselnden Magnetisierung von Segmenten ermöglicht. Dabei handelt es sich um Polräder, also auf der Oberseite des Maßstabes 1 mit oder ohne Abstand abrollende Räder, die entlang ihres Umfanges unterschiedlich magnetisch polarisiert sind.
  • Während Fig. 4a dabei ein Polrad mit runder Außenkontur zeigt mit der Folge, daß nie die gesamte Länge eines Umfangsegmentes gleichzeitig innig an der Oberseite des Maßstabes 1 anliegt, zeigt Fig. 4b ein Polrad mit einem polygonen Außenumfang, wobei jedes der geraden Umfangssegmente des Polygons ein gleichmäßig magnetisiertes Umfangssegment 51' darstellt. Beim Abrollen auf dem Maßstab 1 ist dann jedoch für das Einhalten eines gleichmäßigen Abstandes zwischen dem Polrad 56 und der Oberseite des Maßstabes 1 bzw. zum Aufliegen der Außenumfangsflächen des Polrades 56 auf dem Maßstab ein sich periodisch ändernder Abstand zwischen der Polradmitte 50 und der Oberseite des Maßstabes 1 zu berücksichtigen.
  • Dabei zeigt Fig. 4b zusätzlich die Möglichkeit, die Oberseite der magnetisierbaren Schicht 1a des Maßstabes 1 mittels eines Distanzbandes 1c aus einem nicht magnetisierbaren Material, wie etwa Edelstahl-Blech, abzudecken, was einen mechanischen Schutz der magnetisierbaren Schicht 1a bewirkt und damit das unmittelbare Auflegen des Magnetisierungskopfes, auch in Form eines Polrades 56, auf der Oberseite dieses Distanzbandes 1c ermöglicht. Zusätzlich kann das Distanzband 1c aus einem Material definierter und sehr exakt gleichbleibender Dikke hergestellt sein, wodurch eine exakte Einhaltung der immer gleichen Abstandswerte zwischen Magnetisierungskopf und magnetisierbarer Schicht 1a allein durch Auflegen auf der Oberseite des Distanzbandes 1c ermöglicht wird.
  • Fig. 4c und 4d zeigen eine weitere Möglichkeit des Magnetisierens mittels eines Polrades. Der wesentliche Unterschied gegenüber den Lösungen 4a und 4b besteht jedoch zum einen darin, daß gemäß Fig. 4c die dortigen Polräder 56' auf ihrem Außenumfang jeweils gleiche magnetische Polarität besitzen. Dies wird erreicht, indem das Polrad aus einem hülsenförmigen Ringmagnet 67 besteht, dessen Außenumfang beispielsweise sein Südpol 67a und dessen Innenseite seinen Nordpol 67b darstellt, wie im oberen Polrad der Fig. 4c dargestellt. Auf dem Außenumfang dieses Ringmagneten 67 ist drehfest ein Ringshunt 68 aus z. B. Stahl oder anderem Material, welches dem magnetischen Fluß einen möglichst geringen Widerstand entgegensetzt, angeordnet. Dieser Ringshunt 68 weist an seinem Außenumfang in Umfangsrichtung abwechselnd Vorsprünge 56a und Vertiefungen 56b auf, deren Länge in Umfangsrichtung nach dem Abrollen auf dem Maßstab 1 die Länge der dort erzeugten unterschiedlichen Magnetisierungen bestimmt.
  • Da im beschriebenen Beispiel das obere Polrad an seinem Außenumfang eine Polarisierung als Südpol entsprechend dem Außenumfang des Ringmagneten 67 aufweist, wird ein solches Polrad auf der Oberseite eines Maßstabes 1 in dessen Längsrichtung abgerollt, welches vorzugsweise durchgehend so vormagnetisiert ist, daß die Oberseite bisher den Nordpol und die Unterseite den Südpol darstellt.
  • Durch das Abrollen des Polrades als Südpol wird überall dort, wo die Vorsprünge 56a des Polrades als Südpol nahe an die noch als Nordpol magnetisierte Oberseite des Maßstabes 1 angenähert bzw. direkt kontaktiert wird, im Maßstab eine Magnetisierung dergestalt vorgenommen, daß dort nunmehr die Oberseite zum Südpol und umgekehrt die Unterseite zum Nordpol wird.
  • Um diesen Effekt zu verstärken, wird gleichzeitig und synchron gegenläufig drehend zum oberen Polrad 56' ein unteres Polrad 56" eingesetzt, welches gegenüber dem oberen Polrad 56' die umgekehrte Polarität besitzt, also einen Ringmagneten 67, dessen Außenumfang 67a als Nordpol polarisiert ist, und analog auch der drehfest darauf angeordnete Ringshunt 68. Die beiden Polräder sind damit mechanisch vorzugsweise identisch ausgebildet und unterscheiden sich nur in ihrer Polarität. Vorzugsweise ist die synchrone Drehung der Polräder in gegenläufiger Richtung durch ein mechanisches Getriebe sichergestellt. Um den Fluß durch den zu magnetisierenden Maßstab 1 hindurch zu optimieren, rollen die Polräder 56', 56" vorzugsweise kontaktierend auf der Oberseite bzw. Unterseite des Maßstabes 1 ab.
  • Um einen optimalen Rückfluß der magnetischen Feldlinien zu gewährleisten, drehen sich die Ringmagnete 67 der beiden Polräder 56', 56" jeweils auf einer Achse 156, 156', wobei beide Achsen an wenigstens einem, vorzugsweise an beiden ihrer freien Enden, miteinander verbunden sind über ein Querjoch 157, 157'. Achsen 156, 156' und Querjoch 157, 157' wirken dabei als Flußleitstücke und sind aus entsprechendem Material, beispielsweise Stahl, gefertigt.
  • Die Fig. 5 zeigen - jeweils in der Aufsicht auf den Maßstab 1 - unterschiedliche Magnetisierungsmuster des Maßstabes 1, und zwar neben Bereichen mit regelmäßig abwechselnder Nord-Süd-Polung der einzelnen Segmente 27a, b, und zwar über die gesamte Breite des Maßstabes 1, die Erzeugung von Markierungen in Form von zwei jeweils der Breite nach halb so breiter Teil-Spuren 57, 58 auf demselben Maßstab.
  • Fig. 5a zeigt eine Version, bei der im Bereich der zwei Teil-Spuren 57, 58 die eine Teil-Spur 57 die regelmäßig abwechselnde Magnetisierung der bis dahin vorliegenden einzigen regelmäßigen abwechselnden Haupt-Spur fortsetzt. In der anderen Teil-Spur 58 ist mit gleichlangen Segmenten 27a, b.. eine gerade unterschiedliche Magnetisierung zu derjenigen der Teil-Spur 57 aufgebracht.
  • Die Fig. 5b und 5c zeigen das gleiche für kürzere Teil-Spuren von nur drei oder zwei Segmenten Länge.
  • Zusätzlich ist in Fig. 5b1 dargestellt, wie die Teil-Spur 58 mit der gegenüber der Haupt-Spur nicht durchgehend regelmäßigen Markierung hergestellt werden kann:
  • Zu diesem Zweck muß ein Magnetisierungskopf 52 - der entweder nur ein einzelnes Segment oder eine Abfolge von Segmenten in Längsrichtung umfaßt - in Querrichtung lediglich bis zur Mitte der Hauptspur auf das entsprechende Segment einer Teilspur über den Maßstab 1 geschoben und dann die gewünschte, von der verbleibenden, nicht beeinflußten Teil-Spur abweichende, Magnetisierung aufgebracht werden.
  • Fig. 5d zeigt eine Markierung in Form von zwei Teil-Spuren, die sich nicht am Ende eines Maßstabes 1, sondern in dessen mittleren Bereich befindet und zusätzlich auf den zwei Teil-Spuren zwar die gleiche Abfolge von Polen in Längsrichtung aufweist, jedoch mit in Längsrichtung unterschiedlicher Übergangsstelle vom Nordpol zum Südpol auf den verschiedenen Teilspuren.
  • Dies ist herstellbar (siehe Fig. 5d1) auf einem durchgehend gleichmäßig über die gesamte Breite regelmäßig und abwechselnd magnetisierten Maßstab 1, in dem von derjenigen Seite des Maßstabes 1 aus, an dem eine unterschiedliche Länge der Segmente erzielt werden soll, ein Magnetisierungskopf 52 mit einer entsprechenden Polungsrichtung, in Längsrichtung versetzt zu der bisherigen Segmentgrenze, bis zur Längsmitte des Maßstabes 1 vorgefahren und dadurch lokal der Maßstab 1 ummagnetisiert wird, wie in Fig. 5e dargestellt.
  • Dadurch ergibt sich in der - unveränderten oberen Teil-Spur - gemäß Fig. 5d gegenüber der unteren Teil-Spur zwar eine von der Reihenfolge gleichbleibende Polabfolge, bei der jedoch der Nordpol eine geringere Längserstreckung und der Südpol eine demgegenüber größere Längserstreckung aufweist.
  • Die in den Fig. 5 dargestellten, gegenüber der regelmäßig abwechselnd magnetisierten Haupt-Spur ungleichmäßig fortgesetzten Magnetisierungen in Teil-Spuren, die jedoch sich auch über die gesamte Breite erstrecken können, kann von dem entsprechenden Sensor 102' in der Sensoreinheit 2 als Endmarkierung, Nullpunktmarkierung o. ä. detektiert werden.
  • Die Figuren 6a und 6b zeigen eine weitere Magnetisierungsmethode. Auch dabei wird vorzugsweise ein bereits vormagnetisiertes Band dergestalt, daß dessen Oberseite z. B. durchgängig als Nordpol und dessen Unterseite durchgängig als Südpol magnetisiert ist, verwendet. Das abschnittweise Ummagnetisieren zur gegenteiligen Polarität dieser magnetischen Schicht 1a, die später als Maßstab 1 verwendet werden soll und vorzugsweise auf einer Seite von einem Jochband 1b hinterlegt ist, erfolgt gemäß Fig. 6a dadurch, daß ein Magnet 53 mit seiner Magnetisierungsachse fluchtend mit der Magnetisierungsachse der vormagnetisierten Schicht 1a in Längsrichtung 10 entlang des Maßstabes 1 bewegt wird. Allerdings liegt zwischen dem Magneten 53 und der entsprechenden Seite der magnetisierbaren Schicht 1a auf dieser eine Flußschablone 64 aus magnetisch gut leitfähigem Material, etwa Stahl, auf, in welcher in regelmäßigen Abständen in Längsrichtung 10 des Maßstabes 1 Durchbrüche 65 vorgesehen sind.
  • Der Magnet 53 wird möglichst knapp über die Flußschablone 64, insbesondere in Kontakt mit dieser, geführt. Der durch das Material der Flußschablone 64 erleichterte Fluß erzeugt in der an der Flußschablone 64 anliegenden Seite der magnetisierbaren Schicht 1a die gleiche Polarität, mit der der Magnet 53 der Flußschablone 64 zugewandt ist, jedoch nur dort, wo Material der Flußschablone 64 vorhanden ist. In den Durchbrüchen 65 dagegen ist - bei ausreichender Dicke der Flußschablone 64 - der Luftspalt, den diese Durchbrüche 65 darstellen, zu groß, um einen nennenswerten magnetischen Fluß vom Magnet 53 in die magnetisierbare Schicht 1a hinein zu bewirken. In diesen Bereichen verbleibt es also bei einer eventuell vorhandenen Vor-Magnetisierung der magnetisierbaren Schicht bzw. wenn keine Vormagnetisierung vorhanden war, beim unmagnetisierten Zustand.
  • Die Lösung gemäß Fig. 6b unterscheidet sich dadurch, daß in gleicher Art und Weise statt einseitig entlang der Außenseite der Flußschablone 64 ein gemäß den vorbeschriebenen Figuren C-förmiger, U-förmiger etc. Magnetisierungskopf entlang der aus Maßstab 1 und Flußschablone 64 bestehenden Einheit bewegt wird, indem diese Einheit den Luftspalt im Magnetisierungskopf möglichst weitestgehend ausfüllt.
  • Ergänzend kann hier natürlich auch auf der Unterseite des Maßstabes 1 eine analoge Flußleitschablone mit analog angeordneten Durchbrüchen angeordnet sein.
  • Weiterhin kann anstelle des Entlangbewegens eines Magnetisierungskopfes auch auf der Oberseite und/oder Unterseite ein Ringmagnet auf dieser außen mit einer Flußschablone versehenen Einheit abgerollt werden, der dann auch keine abwechselnden Erhebungen und Vertiefungen mehr benötigt wie anhand der Figuren 4c, 4d dargestellt, so daß es sich dabei um eine Anordnung gemäß der Figuren 4c, 4d, jedoch ohne deren gezahnten äußeren Ringshunt 68 handeln kann. Natürlich muß dann auch der gegenseitige Abstand der Polräder entsprechend verringert werden, damit die beiden Ringmagnete 67 wiederum eng, vorzugsweise kontaktierend, auf den Ober- und Unterseiten der aus mindestens einer Flußschablone 64 und einer magnetisierbaren Schicht 1a bestehenden Einheit abzurollen.
    • BEZUGSZEICHENLISTE
    • 1
    Maßstab
    1a
    Magnetische Schicht
    1b
    Jochband
    1c
    Distanzband
    10
    Meßrichtung, Längsrich- tung
    32
    Bandendemarke
    50
    Polrad-Mitte
    51
    Umfangssegment
    52, 52'
    Magnetisierungskopf
    52'a,b,c
    Magnetisierungsdeckel
    52a
    Mittlerer Schenkel
    53
    Magnet
    54
    Flußleitstück
    55
    Flußleitstück
    56
    Polrad
    56a
    Vorsprung
    56b
    Vertiefung
    57
    Teil-Spur
    58
    Teil-Spur
    60
    Erste Bewegungseinheit
    61
    Zweite Bewegungseinheit
    63
    Elektrische Schalteinheit
    64
    Flußschablone
    65
    Durchbrüche
    66
    Zwischenstück
    67
    Ringmagnet
    67a,b
    Pole
    68
    Ringehunt
    156, 156'
    Achse
    157, 157'
    Querjoch

Claims (17)

  1. Magnetisierungskopf (52) mit wenigstens einem Magneten (53),
    dadurch gekennzeichnet, daß
    der Magnetisierungskopf (52) mindestens L-förmig, insbesondere C-förmig oder U-förmig ausgebildet ist und, - insbesondere in seinem mittleren Schenkel (52a) - einen Magnet (53) mit Polrichtung in Richtung des Verlaufes dieses Schenkels (52a) aufweist.
  2. Magnetisierungskopf nach Anspruch 1
    dadurch gekennzeichnet, daß
    - der Magnet (53) aus dem Verlauf des Magnetisierungskopfes (52), insbesondere aus dessen mittlerem Schenkel (52a), heraus entfernbar ist und/oder
    - der Magnet (53) mit seiner Polrichtung aus dem Verlauf des Magneti sierungskopfes (52), insbesondere aus dessen mittlerem Schenkel (52a), herausdrehbar ist und/oder
    - die gegeneinander gerichteten freien Enden (52c) des Magnetisie rungskopfes (52) aus ihrer miteinander fluchtenden Position heraus verlagerbar, insbesondere verdrehbar oder verschiebbar, sind.
  3. Magnetisierungskopf nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    der Magnetisierungskopf (52') die Form einer Acht besitzt, von dessen drei Verbindungsschenkeln (52'a, b, c) in einem, insbesondere einem außenliegenden, Verbindungsschenkel (52'c) eine Lücke zum Hindurchführen des Maßstabes (1) vorhanden ist, in einem zweiten, insbesondere ebenfalls einem außenliegenden, Verbindungsschenkel (52'a) der Magnet (53) angeordnet ist und in einem dritten, insbesondere dem mittleren, Verbindungsschenkel (52'b) ein Zwischenstück (66), welches als Flussleitstück dient und insbesondere aus Stahl besteht, aus einer mit diesem Verbindungsschenkel (52'b) fluchtenden Lage mit geringem Luftspalt an den Übergängen herausverlagerbar, insbesondere herausdrehbar oder herausschiebbar, ist.
  4. Magnetisierungsanlage zum Magnetisieren eines bandförmigen Maßstabes (1) mit
    - einem ersten Magnetisierungskopf (52) welcher einen Magnet (53) umfasst, und
    - einer ersten Bewegungseinheit (60) zum Bewegen des Maßstabes (1) in dessen Längsrichtung (10) relativ zum Magnetisierungskopf (52) und
    - einer zweiten Bewegungseinheit (61,61',61") zum Bewegen wenigstens eines Teiles des Magnetisierungskopfes (52) relativ zum Rest bzw. zum Maßstab (1) zwecks Veränderung der magnetischen Induktion im Luftspalt zwischen Magnetisierungskopf (52) und dem Maßstab (1) und insbesondere die zweite Bewegungseinheit,(61) den Magneten (53) des Magetisierungskopfes (52) zwischen einer aktivierten Position, in der die Polrichtung des Magneten (53) mit der Verlaufsrichtung des Schenkels (52a) des Magnetisierungskopfes (52), in dem er sich befindet, übereinstimmt, und einer deaktivierten Position, in der diese beiden Positionen nicht übereinstimmen, verstellen, insbesondere ver drehen, insbesondere um eine Drehachse, die senkrecht zur Verlaufs richtung des Schenkels liegt, verdrehen kann und/oder
    - die zweite Bewegungseinheit (61') den Magneten (53) des Magnetisierungskopfes (52) zwischen einer aktivierten Position, in der die Polrichtung des Magneten (53) mit der Verlaufsrichtung des Schenkels des Magnetisierungskopfes (52), in welchem der Magnet (53) angeordnet ist, übereinstimmt und einer deaktivierten Position, in der die beiden Verlaufsrichtungen parallel zueinander versetzt sind, hin und her bewegen kann.
  5. Anlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    - die zweite Bewegungseinheit (61") den Magnetisierungskopf (52) in Querrichtung (11) zur Längsrichtung (10) des Maßstabes (1) zwischen einer aktivierten Position, in der sich der Maßstab (1) unter bzw. zwischen dem bzw. den freien Enden des Magnetisierungskopfes (52) befindet, und einer deaktivierten Position, in der das bzw. die freien Enden (52c) des Magnetisierungskopfes (52) vom Maßstab (1) entfernt ist, hin und her bewegen kann und insbesondere
    - bei einer zweiten Bewegungseinheit (61") die den Magnetisierungskopf (52) in Querrichtung (11) bewegt, wenigstens im Längenbereich des Magnetisierungskopfes (52) wenigstens einseitig, vorzugsweise beidseits, des Maßstabes (1) Flußleitstücke (54, 55) neben dem Maßstab (1) in geringem Abstand bzw. den Maßstab (1) seitlich kontaktierend angeordnet sind, deren Dicke insbesondere maximal der Dicke des Maßstabes (1) entspricht, insbesondere geringer als die Dicke des Maßstabes (1) ist.
  6. Anlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    - die erste Bewegungseinheit (60) und die zweite Bewegungseinheit (61) beide am Magnetisierungskopf (52) bzw. einem von dessen Teilen an greifen und den Magnetisierungskopf (52) bzw. einen Teil davon bewegen und/oder insbesondere
    - anstelle der zweiten Bewegungseinheit (61) zur Bewegung des Magneten (53) eine elektrische Schalteinheit (63) zur Umpolung des elektrisch erregten Magneten (53') vorhanden ist.
  7. Anlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    das freie Ende (52c) des Magnetisierungskopfes (52) auf der Oberseite der magnetisierbaren Schicht (1a) kontaktierend aufliegt oder das freie Ende (52c) des Magnetisierungskopfes (52) zu der Oberseite der magnetisierbaren Schicht (1a) des Maßstabes (1) in einem definierten Abstand geführt wird, und insbesondere zum Einhalten des definierten Abstandes auf der Oberseite der magnetisierbaren Schicht (1a) ein Distanzband (1c) aus nicht magnetisierbarem Material, insbesondere Edelstahl, mit einer definierten Dicke fest angeordnet ist und das freie Ende (52c) des Magnetisieriungskopfes (52) auf der von der magnetisierbaren Schicht (1a) abgewandten Außenseite des Distanzbandes (1c) kontaktierend aufliegt.
  8. Magnetisierungsanlage zum Magnetisieren eines bandförmigen Maßstabes (1) mit einem Magnetisierungskopf (52), welcher einen Magneten (53) umfasst und einer ersten Bewegungseinheit (60) zum Bewegen des Maßstabes (1) in dessen Längsrichtung (10) relativ zum Magnetisierungskopf (52)
    dadurch gekennzeichnet, daß
    wenigstens eine Abdeckung (64) auf wenigstens einer, vorzugsweise beiden Seiten des Maßstabes (1), welche den freien Enden des Magnetisierungskopfes (52) zugewandt sind, aufliegt und relativ zu dem Maßstab (1) beim Magnetisieren in Ruhe bleibt, wobei die Abdeckung (64) Durchbrüche (65) sich wiederholend an denjenigen Stellen aufweist, durch die eine Magnetisierung des Maßstabes (1) mittels des Magnetisierungskopfes (52') vorgenommen werden soll.
  9. Magnetisierungsanlage zum Magnetisieren eines bandförmigen Maßstabes (1) mit einem Magnetisierungskopf (52), welcher einen Magneten (53) umfasst und einer ersten Bewegungseinheit (60) zum Bewegen des Maßstabes (1) in dessen Längsrichtung (10) relativ zum Magnetisierungskopf (52)
    dadurch gekennzeichnet, daß
    der Magnetisierungskopf (52) wenigstens ein, insbesondere zwei auf gegenüberliegenden Seiten des Maßstabes (1) analoge, Polräder (56) zum Aufbringen der regelmäßigen Abfolgen von magnetisierten Segmenten (27a, b) umfasst.
  10. Anlage nach Anspruch 9
    dadurch gekennzeichnet, daß
    jedes Polrad (56) entlang seines Umfanges abwechselnd Vorsprünge (56a) und Vertiefungen (56b) aufweist, wobei die Vorsprünge (56a) alle die gleiche Polarität aufweisen oder jedes Polrad (56) aus konzentrisch ineinander liegenden, unterschiedlich polarisierten, Hülsen in Form von Ring-Polen besteht und insbesondere der Magnetisierungskopf - betrachtet in Längsrichtung (10) des Maßstabes (1) - C-förmig, insbesondere in Form von zwei gegeneinander gespiegelten C-Formen, ausgebildet ist und das wenigstens eine Polrad (56) dabei in einer Ebene parallel zum verbindenden Schenkel des C läuft.
  11. Verfahren zum Erzeugen von unregelmäßigen Abfolgen von mangnetischen Segmenten (27a', b') auf einem magnetsierbaren Maßstab (1), der ansonsten regelmäßige Abfolgen von magnetischen Segmenten (27a, b) aufweist,
    dadurch gekennzeichnet daß,
    a) der Maßstab (1) zunächst mit einer regelmäßigen Abfolge von magnetischen Segmenten (27a, b) ausgestattet wird,
    b) dann die unregelmäßige Abfolge von magnetischen Segmenten (27a', b') aufgebracht werden und
    c) der Maßstab (1) vorher oder nachher auf Länge geschnitten wird.
  12. Verfahren nach einem der vorhergehenden Verfahrensansprüche,
    dadurch gekennzeichnet daß,
    - das Aufbringen der regelmäßigen Abfolgen zunächst über die gesamte Soll-Länge des Maßstabes (1) erfolgt und das Aufbringen der wenig stens einen unregelmäßigen Abfolge durch Ummagnetisieren eines Bereiches der regelmäßigen Abfolge hergestellt wird oder die regelmäßige Abfolge nur in den Längenbereichen des Maßstabes (1) aufgebracht wird, in denen später eine regelmäßige Abfolge gewünscht ist, und die Bereiche der unregelmäßigen Abfolge vor Erzeugen der unre gelmäßigen Abfolge unmagnetisiert sind und/oder insbesondere
    - das Aufbringen der wenigstens einen, insbesondere unregelmäßigen, Abfolge von magnetischen Segmenten (27a', b') durch Annähern des freies Endes (52c) eines Magnetisierungskopfes (52) an die Oberseite des magnetisierbaren Maßstabes (1a), entweder lotrecht auf die Oberfläche oder durch Querverschiebung zur Oberfläche, erfolgt.
  13. Verfahren nach einem der vorhergehenden Verfahrensansprüche,
    dadurch gekennzeichnet daß,
    das Herstellen der, insbesondere unregelmäßigen, Abfolge durch RelativVerschiebung in Längsrichtung und Verändern des magnetischen Flusses im Magnetsierungskopf (52), entweder durch mechanische Bewegung des im Magnetisierungskopf (52) enthaltenen Magneten (53) oder durch Änderung der Beschaltung des elektrisch erregbaren Magneten (53'), erfolgt.
  14. Verfahren nach einem der vorhergehenden Verfahrensansprüche,
    dadurch gekennzeichnet daß,
    das Magnetisieren des Maßstabes (1) erfolgt mittels Hindurchleiten des im Magnetisierungskopf (52) fließenden magnetischen Flusses durch den magnetisierbaren Maßstab (1) von dessen einer Seite (Oberseite) zu dessen anderer Seite (Unterseite) oder das Magnetisieren des Maßstabes (1) erfolgt durch Einleiten des im Magnetisierungskopf (52) erzeugten magnetischen Flusses in die Oberseite des magnetisierbaren Maßstabes (1) und Weiterleiten in Längsrichtung durch ein auf der Unterseite der magnetisierbaren Schicht (1a) des Maßstabes (1) angeordnetes Jochband (1b), welches sich insbesondere über die gesamte Länge des Maßstabes (1) erstreckt.
  15. Verfahren nach einem der vorhergehenden Verfahrensansprüche,
    dadurch gekennzeichnet daß,
    bei Querverschiebung des Magnetisierungskopfes (52) zum Maßstab (1) durch Parallelverschiebung zur Oberseite des Maßstabes (1) in deren Querrichtung der im Magnetisierungskopf (52) erzeugte magnetische Fluß außerhalb der Breite des Maßstabes (1) durch wenigstens ein dort angeordnetes Flußleitstück (54, 55) weitergeleitet wird.
  16. Verfahren nach einem der vorhergehenden Verfahrensansprüche,
    dadurch gekennzeichnet daß,
    das wenigstens eine Flußleitstück (54, 55) in Längsrichtung (10) an der zu magnetisierenden Position verbleibt, insbesondere bei Längstransport des Maßstabes (1) an der Position des Magnetisierungskopfes (52) verbleibt oder bei Längsbewegung des Magnetisierungskopfes (52) entlang des Maßstabes (1) mit diesem Magnetisierungskopf (52) mitbewegt wird.
  17. Verfahren nach einem der vorhergehenden Verfahrensansprüche,
    dadurch gekennzeichnet daß,
    - das Aufbringen der regelmäßigen Markierungen durch Abrollen eines Polrades (56) in Längsrichtung (10) auf der Oberseite des Maßstabes (1) erfolgt und insbesondere das Polrad (56) entlang seines Umfanges unterschiedlich gepolte, insbesondere gleichlange, Abschnitte des Umfanges aufweist und insbesondere das Polrad (56) einen kreisrunden Umfang besitzt und/oder insbesondere
    - das Polrad (56) entlang seines Umfanges abwechselnd Vorsprünge 56a) und Vertiefungen (56b), insbesondere gleicher Polarität, aufweist, die sich insbesondere über die gesamte Breite des Maßstabes (1) erstrecken, wobei die Vorsprünge (56a) einerseits und die Vertiefungen (56b) andererseits jeweils gleiche Polarität besitzen.
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