EP3080628A1

EP3080628A1 - Messkopf, messsystem sowie verfahren zum bestimmen einer qualität eines magnetblocks für einen energiewandler

Info

Publication number: EP3080628A1
Application number: EP14802829.3A
Authority: EP
Inventors: Eduard Ruff
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 2013-12-11
Filing date: 2014-11-11
Publication date: 2016-10-19
Also published as: DE102013225580A1; WO2015086237A1; CN105814447A; US20160313415A1

Abstract

Es wird ein Messkopf (104) zum Erfassen eines von einem Magnetblock (102) eines Energiewandlers bereitgestellten Magnetfelds vorgestellt, wobei der Magnetblock (102) auf einer Seite eine Anordnung von drei in einer Ebene angeordneten Polflächen (120) zum Bereitstellen des Magnetfelds aufweist. Der Messkopf (104) weist drei Magnetleiter (105, 106, 107) zum Leiten des Magnetfelds und zwei Sensoren (108, 109) zum Erfassen des Magnetfelds auf, wobei eine Anordnung von in einer Ebene angeordneten Stirnseiten (122) der drei Magnetleiter (105, 106, 107) einer Referenzanordnung der drei Polflächen (120) entspricht.

Description

Messkopf, Messsystem sowie Verfahren zum Bestimmen einer Qualität eines

Maqnetblocks für einen Energiewandler

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Messkopf zum Erfassen eines von einem Magnetblock für einen Energiewandler bereitgestellten Magnetfelds, ein entsprechendes Messsystem, welches den Messkopf nutzt, ein Verfahren zum Bestimmen einer Qualität eines Magnetblocks für einen Energiewandler sowie ein entsprechendes Computer-Programmprodukt.

Energiewandler, auch als Energy-Harvester bezeichnet, finden in immer mehr Anwendungen einen Einsatz. Für eine korrekte Arbeitsweise solcher Energiewandler ist es notwendig, deren geometrischen und magnetischen Eigenschaften sowie Materialeigenschaften zu überprüfen oder zu überwachen.

Die Offenbarungsschrift DE 10 2010 003 151 A1 beschreibt einen Induktionsgenerator für einen Funkschalter mit einem Magnetelement sowie einer Induktionsspule mit einem Spulenkern.

Die DE 10 201 1 07 8932 A1 offenbart einen Induktionsgenerator für einen Funkschalter umfassend ein Magnetelement mit einem Nordpolkontaktabschnitt und einem Südpolkontaktabschnitt sowie mit einem Spulenkern, der mit dem Nordpolkontaktabschnitt und dem Südpolkontaktabschnitt kontaktierbare Polkontaktabschnitte aufweist.

Vor diesem Hintergrund schafft die vorliegende Erfindung einen verbesserten Messkopf zum Erfassen eines von einem Magnetblock für einen Energiewandler bereitgestellten Magnetfelds, ein Messsystem zum Bestimmen einer Qualität eines Magnetblocks für einen Energiewandler, ein entsprechendes Verfahren zum Bestimmen einer Qualität eines Magnetblocks für einen Energiewandler sowie ein entsprechendes Computer-Programmprodukt mit Programmcode zur Durchführung des Verfahrens gemäß den Hauptansprüchen. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung. Mit einer Messvorrichtung oder einem Verfahren kann fertigungsbegleitend eine Messung magnetischer und geometrischer Eigenschaften eines Magnetsystems beziehungsweise eines Magnetverbunds mit Magnetleitstücken erfolgen. Dabei kann das Magnetsystem oder der Magnetverbund als Magnetkopf bezeichnet werden. Durch ein Erfassen und Bewerten eines von dem Magnetsystem ausgehenden Magnetfeldes können Rückschlüsse auf die geometrischen Eigenschaften gezogen werden. So kann eine Toleranz für das Magnetfeld definiert sein, die entsprechenden geometrischen Toleranzen entspricht. Über Magnetleiter kann das Magnetfeld an definierten Positionen abgegriffen werden und entsprechenden Sensoren zugeführt werden.

Ein Messkopf zum Erfassen eines von einem Magnetblock für einen Energiewandler bereitgestellten Magnetfelds, wobei der Magnetblock auf einer Seite eine Anordnung von drei in einer Ebene angeordneten Polflächen zum Bereitstellen des Magnetfelds aufweist, umfasst:

drei Magnetleiter zum Leiten des Magnetfelds, wobei eine Anordnung von in einer Ebene angeordneten Stirnseiten der drei Magnetleiter einer Referenzanordnung der drei Polflächen entspricht; und

zwei Sensoren zum Erfassen des Magnetfelds.

Der Magnetblock kann ein Teil eines Induktionsgenerators beziehungsweise eines Energiewandlers für einen Funkschalter sein. Dabei kann es sich um einen Energiewandler handeln, wir er in den Offenbarungsschriften DE 102010003151 A1 und DE 10201 1078932 A1 beschrieben ist. Bei dem Magnetblock kann es sich um ein Magnetsystem mit einem Rückschluss-Eisen handeln. Der Magnetblock kann zumindest einen Magneten und zwei als Polschuhe ausgebildete Leitstücke aufweisen, wobei das eine Leitstück zwei der Polflächen und das andere Leitstück die übrige Polfläche ausbilden kann. Bei dem Magnetblock kann es sich um ein Magnetelement mit zumindest einem Nordpolkontaktabschnitt und zumindest einem Südpolkontaktabschnitt handeln, wobei entweder dem Nordpolkontaktabschnitt oder dem Südpolkontaktabschnitt zwei der Polflächen und dem anderen Polkontaktabschnitt die übrige Polfläche zugeordnet sein können. So können die drei Polflächen zumindest zwei unterschiedliche Polungen aufweisen. Die zwei am weitesten voneinander ent- fernten Polflächen können eine gleiche Polung aufweisen. Wenn die Stirnseiten der drei Magnetleiter an den Polflächen des Magnetblocks angeordnet sind, so kann das von dem Magnetblock bereitgestellte Magnetfeld durch die Magnetleiter geleitet werden.

Die drei Magnetleiter können einen ersten seitlichen Magnetleiter, einen mittleren Magnetleiter und einen zweiten seitlichen Magnetleiter umfassen. Dabei können die drei Magnetleiter parallel zueinander angeordnet sein. Die drei Magnetleiter können beabstandet zueinander angeordnet sein. Die drei Magnetleiter können eine im Wesentlichen quaderförmige Form aufweisen. Dabei kann die Stirnseite jeweils in Richtung der Haupterstreckungsrichtung des Magnetleiters angeordnet sein. Ohne die zwei Sensoren kann zwischen den Magnetleitern ein Luftspalt auftreten.

Die zwei Sensoren können als Hallsensoren ausgebildet sein. Ein Hallsensor oder Hall-Sensor kann auch als eine Hall-Sonde oder Hall-Geber bezeichnet werden. Die zwei Sensoren können den Hall-Effekt zur Messung von Magnetfeldern nutzen.

Günstig ist es auch, wenn ein erster Sensor der zwei Sensoren zwischen dem ersten seitlichen Magnetleiter und dem mittleren Magnetleiter angeordnet ist. Weiterhin ist es günstig, wenn ein zweiter Sensor der zwei Sensoren zwischen dem mittleren Magnetleiter und dem zweiten seitlichen Magnetleiter angeordnet ist. So können jeweils zwei Magnetleiter direkt an einen Sensor anliegen. So kann zwischen Sensor und Magnetleiter kein Luftspalt ausgebildet sein. So können die Sensoren an einer Längsseite der Magnetleiter angeordnet sein. Der mittlere Magnetleiter kann von zwei Sensoren eingefasst sein. Vorteilhaft können die Sensoren aufgrund der Anordnung das durch die Magnetleiter geleitete Magnetfeld genau erfassen.

Die drei Magnetleiter können in einer nichtmagnetischen Halterung gehalten sein. Die nichtmagnetische Halterung kann beispielsweise aus Buntmetall, Kunststoff oder Keramik gefertigt sein. So kann eine formstabile Einheit geschaffen werden.

Eine Seitenfläche des Messkopfs kann als eine ebene Referenzmessebene ausgebildet sein. Insbesondere kann eine ebene Referenzmessebene durch ein Schleifen und ergänzend oder alternativ ein Polieren der Seitenfläche erzeugt sein. Die Referenzmessebene kann sich in einem Toleranzbereich einer Ebene erstrecken. Dabei kann die Seitenfläche der Anordnung von in einer Ebene angeordneten Stirnseiten der drei Magnetleiter einer Referenzanordnung der drei Polflächen entsprechen. So kann bei einem im Toleranzbereich gefertigten Magnetblock das Magnetfeld von den Magnetleitern aufgenommen werden und von den Sensoren erfasst werden.

Ein Messsystem zum Bestimmen einer Qualität eines Magnetblocks eines Energiewandlers umfasst:

einen Messkopf nach einer der vorstehend beschriebenen Ausführungsformen; und

eine Datenauswerteeinrichtung, die mit den zwei Sensoren des Messkopfs verbunden ist, wobei die Datenauswerteeinrichtung ausgebildet ist, ein das Magnetfeld des Magnetblocks repräsentierendes erstes Sensorsignal des ersten Sensors und ein das Magnetfeld des Magnetblocks repräsentierendes zweites Sensorsignal des zweiten Sensors einzulesen und ergänzend oder alternativ auszuwerten, um eine Qualität des Magnetblocks zu bestimmen.

Dabei kann die Qualität durch Erfassen eines von dem Magnetblock ausgehenden Magnetfelds bestimmt werden. Der Magnetblock kann zumindest einen Magneten und zwei als Polschuhe ausgebildete Leitstücke aufweisen, wobei auf einer Seite des Magnetblocks drei Polflächen ausgebildet sind. Der Magnetblock kann vorzugsweise wie vorbeschrieben ausgebildet sein.

Eine Datenauswerteeinrichtung kann ein elektrisches Gerät sein, das Sensorsignale verarbeitet und in Abhängigkeit davon Steuersignale ausgibt. Die Datenauswerteeinrichtung kann eine oder mehrere geeignete Schnittstelle/-n aufweisen, die hard- und/oder softwaremäßig ausgebildet sein kann bzw. können. Bei einer hardwaremäßigen Ausbildung können die Schnittstellen beispielsweise Teil einer integrierten Schaltung sein, in der Funktionen der Datenauswerteeinrichtung umgesetzt sind. Die Schnittstellen können auch eigene, integrierte Schaltkreise sind oder zumindest teilweise aus diskreten Bauelementen bestehen. Bei einer softwaremäßigen Ausbildung können die Schnittstellen Softwaremodule sein, die beispielsweise auf einem MikroController neben anderen Softwaremodulen vorhanden sind.

Der Messkopf kann in einer Positioniereinrichtung angeordnet sein. Dabei kann die Positioniereinrichtung zumindest eine Führungsschiene, insbesondere zwei Führungsschienen aufweisen. Eine Grundebene der Positioniereinrichtung kann drei Aussparungen aufweisen, in der die Magnetleiter derart angeordnet sein können, dass die Stirnseiten der Magnetleiter plan in der Grundebene liegen.

Das Messsystem kann ein Fördermittel aufweisen. Das Fördermittel kann ausgebildet sein, den Magnetblock dem Messsystem zuzuführen. Dabei kann der Magnetblock über die Stirnseiten der Magnetleiter bewegt werden. Das Fördermittel kann ausgebildet sein, die Polflächen des Magnetblocks zu den Stirnseiten der Magnetleiter auszurichten oder über diese zu bewegen. Vorteilhaft können das Fördermittel und die Positioniereinrichtung zusammenwirken.

Es wird ein Verfahren zum Bestimmen einer Qualität eines Magnetblocks für einen Energiewandler vorgestellt. Dabei kann von dem Magnetblock ein Magnetfeld ausgehen. Der Magnetblock kann auf einer Seite eine Anordnung von drei in einer Ebene angeordneten Polflächen zum Bereitstellen des Magnetfelds aufweisen. Das Verfahren umfasst die folgenden Schritte:

Leiten des Magnetfelds durch drei Magnetleiter;

Erfassen des Magnetfelds unter Verwendung von zwei Sensoren und Bereitstellen eines ersten Sensorsignals und eines zweiten Sensorsignals, wobei das erste Sensorsignal eine Stärke des Magnetfelds an einer Sensorposition eines ersten Sensors der zwei Sensoren repräsentiert und das zweite Sensorsignal eine Stärke des Magnetfelds an einer Sensorposition eines zweiten Sensors der zwei Sensoren repräsentiert; und

Auswerten des ersten Sensorsignals und des zweiten Sensorsignals, um eine Qualität des Magnetblocks zu bestimmen. Auch durch das Verfahren zum Bestimmen einer Qualität eines Magnetblocks eines Energiewandlers kann die der Erfindung zugrunde liegende Idee effizient und kostengünstig umgesetzt werden.

Im Schritt des Auswertens können das erste Sensorsignal und das zweite Sensorsignal kombiniert werden, um ein die Qualität des Magnetblocks repräsentierendes Ergebnissignal zu erzeugen. Dabei können das erste Sensorsignal und das zweite Sensorsignal additiv kombiniert werden, um das Ergebnissignal zu erzeugen. Es kann eine Differenz aus dem Betrag des ersten Sensorsignals und dem Betrag des zweiten Sensorsignals gebildet werden, um das Ergebnissignal zu erzeugen. Alternativ kann das zweite Sensorsignal vom ersten Sensorsignal subtrahiert werden, um das Ergebnissignal zu erzeugen.

Der Schritt des Auswertens kann einen Schritt des Vergleichens umfassen. Im Schritt des Vergleichens kann das Ergebnissignal mit zumindest einem vorbestimmten Schwellwert verglichen werden, um die Qualität des Magnetblocks zu bestimmen. Alternativ kann das Ergebnissignal mit zwei Schwellwerten verglichen werden, um zu überprüfen, ob das Ergebnissignal innerhalb eines Toleranzbereichs liegt, um die Qualität des Magnetblocks zu bestimmen.

Ein solcher Ansatz kann beispielsweise als Ersatz oder Ergänzung anderer Methoden und Verfahren zur Dimensions-Messung eines Objektes oder Bauteiles eingesetzt werden, die beispielsweise Messmikroskope, Kameras beziehungsweise taktile Messmittel verwenden. Dabei kann auf Methoden und Verfahren zum Messen eines Magnetfeldes zurückgegriffen werden, beispielsweise auf Basis von Hall- Sensoren, beziehungsweise entsprechende Scan-Verfahren. Der beschriebe Ansatz kann beispielsweise auch im Rahmen von Methoden zur Bestimmung eines Werkstoffes beziehungsweise von Materialeigenschaften eingesetzt werden.

Schnell, serienbegleitend und ohne Zerstörung der Teile kann geprüft werden, ob die richtigen Werkstoffe verwendet wurden beziehungsweise ein Gütezustand von Polschuhen oder Magnet kann beurteilt werden, eine richtige Polung oder Ausrichtung des Magneten (Nord-Süd) kann geprüft werden. Magnetische Eigenschaften des Magnetes und Polschuhe (Prozessschwankungen) können vorteilhaft geprüft werden. Thermische Beschädigungen während eines Spritzprozesses können aufgedeckt werden. So kann eine Maßhaltigkeit der Metallteile und/oder Kunststoffverbundes insbesondere im Polflächenbereich sowie Ebenheit, Symmetrieabweichung, Oberflächenfehler, Grat, Überspritzungen können beurteilt werden. Dabei ist vorteilhaft eine Prüfung schnell und kostengünstig umsetzbar und eine Integration in die Fertigungslinie ist gewährleistet.

Von Vorteil ist auch ein Computerprogrammprodukt mit Programmcode, der auf einem maschinenlesbaren Träger wie einem Halbleiterspeicher, einem Festplattenspeicher oder einem optischen Speicher gespeichert sein kann und zur Durchführung des Verfahrens nach einer der vorstehend beschriebenen Ausführungsformen verwendet wird, wenn das Programm auf einem Computer, einer Vorrichtung oder einer Datenauswerteeinrichtung ausgeführt wird.

Vorteilhaft kann mit einer Ausführungsform der vorgestellten erfinderischen Idee im Herstellungsprozess eines Magnetblockes beziehungsweise eines Magnetsystems mit Rückschluss-Eisen, wie diese beispielsweise für einen autarken Energiewandler verwendet werden, die Qualität, die Maßhaltigkeit und die Einhaltung der magnetischen Eigenschaften geprüft und/oder überwacht werden.

Die Erfindung wird anhand der beigefügten Zeichnungen beispielhaft näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 ein Blockschaltbild eines Messsystems zum Bestimmen einer Qualität eines Magnetblocks eines Energiewandlers gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;

Fig. 2 eine Darstellung eines Energiewandlers mit einem Magnetblock gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;

Fig. 3 eine Darstellung eines Energiewandlers mit einem Magnetblock gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung; Fig. 4 eine Darstellung eines Messkopfs zum Erfassen eines von einem Magnetblock eines Energiewandlers bereitgestellten Magnetfelds gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;

Fig. 5 eine vereinfachte Darstellung eines Messsystems zum Bestimmen einer Qualität eines Magnetblocks eines Energiewandlers gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;

Fig. 6 eine schematische Darstellung eines Messsystems zum Bestimmen einer Qualität eines Magnetblocks eines Energiewandlers gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;

Fig. 7 eine Darstellung eines Messkopfs und eines Magnetblocks gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;

Fig. 8 eine vereinfachte Darstellung eines Magnetfelds in einem an einem

Magnetblock angeordneten Messkopf gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;

Fig. 9 eine grafische Darstellung einer Flussdichte in einem Magnetfeld gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;

Fig. 10 eine grafische Darstellung einer Flussdichte in einem Magnetfeld gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;

Fig. 1 1 ein Blockschaltbild einer Datenauswerteeinrichtung zum Bestimmen einer Qualität eines Magnetblocks eines Energiewandlers gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung; und

Fig. 12 ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum Bestimmen einer Qualität eines Magnetblocks eines Energiewandlers gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.

In der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden für die in den verschiedenen Figuren dargestellten und ähnlich wirkenden Elemente gleiche oder ähnliche Bezugszeichen verwendet, wobei auf eine wiederholte Beschreibung dieser Elemente verzichtet wird.

Fig. 1 zeigt ein Blockschaltbild eines Messsystems 100 zum Bestimmen einer Qualität eines Magnetblocks 102 für einen Energiewandler gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Das Messsystem 100 weist einen Messkopf 104 mit drei Magnetleitern 105, 106, 107 und zwei Sensoren 108, 109 und eine Datenauswerteeinrichtung 1 10 auf. In dem gezeigten Ausführungsbeispiel umfasst das Messsystem 100 weiterhin eine optionale Positioniereinrichtung 1 12 sowie ein optionales Fördermittel 1 14. Die zwei Sensoren 108, 109 sind mit der Datenauswerteeinrichtung 1 10 verbunden. Der erste Sensor 108 stellt ein erstes Sensorsignal 1 1 6 der Datenauswerteeinrichtung 1 10 bereit. Der zweite Sensor 109 stellt der Datenauswerteeinrichtung 1 10 ein zweites Sensorsignal 1 18 bereit.

Der Magnetblock 102 weist drei Polflächen 120 auf. Eine detailliertere Beschreibung eines Ausführungsbeispiels des Magnetblocks 102 folgt in Fig. 2 und Fig. 3. Je eine der drei Polflächen 120 liegt an je einer Stirnseite 122 je eines der drei Magnetleiter 105, 106, 107 an. Die Anordnung von in einer Ebene angeordneten Stirnseiten 122 der drei Magnetleiter 105, 106, 107 entspricht einer Referenzanordnung der drei Polflächen 120.

Das Messsystem 100 weist weiterhin eine optionale Steuerungseinrichtung 124 auf. Die Steuerungseinrichtung 124 ist über Steuerleitungen mit der Datenauswerteeinrichtung 1 10 und mit dem Fördermittel 1 14 verbunden. Die Steuerungseinrichtung 124 ist ausgebildet, entsprechende Steuersignale für das Fördermittel 1 14 bereitzustellen, um den Magnetblock 102 in eine Messposition zu bewegen. Das Fördermittel 1 14 ist ausgebildet, den Magnetblock 102 dem Messsystem 100 zuzuführen. Weiterhin kann über entsprechende Steuersignale und eine entsprechende Aktion des Fördermittels 1 14 nach einer Messung ein Sortiervorgang beziehungsweise ein Trennen oder Vereinzeln von guten und schlechten Magnetblöcken 102 erfolgen, das heißt entsprechend der durch das Messsystem 100 bestimmten Qualität. Weiterhin ist die Steuerungseinrichtung 124 mit der Datenauswerteeinrichtung 1 10 verbunden, um entsprechende Steuersignale zum Start einer Messung beziehungsweise Datenauswertung bereitzustellen oder um von der Datenauswerteeinrichtung 1 10 ein entsprechendes, eine Qualität repräsentierendes Signal zu empfangen. Dabei kann die Qualität als binäre Information in gut und schlecht oder alternativ in eine Abweichung von einer Normgröße oder Ähnliches dargestellt werden. Fig. 2 zeigt eine Darstellung eines Energiewandlers 230 mit einem Magnetblock 102 gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Bei dem Magnetblock 102 des Energiewandlers 230 kann es sich um ein Ausführungsbeispiel eines in Fig. 1 gezeigten Magnetblock 102 handeln. Der Magnetblock 102 weist einen Magneten 232 sowie zwei Leitstücke 234, 236 auf, die in einem Gehäuse angeordnet sind. Der Magnet 232 weist eine quaderförmige Form auf. Ein erstes Leitstück 234 liegt mit einer Längsseite direkt an den Magneten 232 an und bildet einen Südpolkontaktabschnitt aus, wobei eine dem Magneten 232 gegenüberliegende Seitenfläche des ersten Leitstücks 234 eine Polfläche 120 des Magnetblocks 102 darstellt. Das zweite Leitstück 236 liegt an einer dem ersten Leitstück 234 gegenüberliegenden Seite des Magneten 232 an und bildet einen Nordpolkontaktabschnitt aus. Das zweite Leitstück 236 weist eine U-Form auf. Anders betrachtet weist das zweite Leitstück 236 eine C-Form auf. Dabei kontaktiert das zweite Leitstück 236 den Magneten 232 im Inneren des U mit dem unteren Querstück des U. Die zwei Enden des U bilden jeweils eine Polfläche 120 aus. Der Magnet 232 sowie die beiden Leitstück 234, 236 sind in einem Gehäuse 238 angeordnet. Der Energiewandler 230 weist weiterhin einen Magnetkern 240 auf, der eine U-Form aufweist und um dessen zwei Schenkel je eine Spule 242 angeordnet ist. Ein Pfeil deutet eine mögliche Bewegungsrichtung des Magnetblocks 102 relativ zu dem Magnetkern 240 an, wobei in Fig. 3 der Energiewandler 230 nach dem Bewegen des Magnetblocks 102 entsprechend der durch den Pfeil gezeigten Bewegungsrichtung gezeigt und beschrieben ist.

Der Magnetblock 102 eines Energiewandlers 230 besteht aus einem Magnet 232 und zwei Leitstücke 234, 236 (Polschuhe 234, 236) umspritzt mit einer Kunststofffassung 238. Die Leitstücke 234, 236 sind so konstruiert, dass auf der beweglichen Seite des Magnetblockes 102 drei Polflächen 120 ausgebildet sind.

Jeweils zwei von drei Polflächen 120 des Magnetblockes 102 sind wechselweise mit den Polflächen des Magnetkernes 240 mittels einer mechanischen Auflage magnetisch gekoppelt. Beim Aktivieren des Energiewandlers 230 werden die Polflächen des Magnetkernes 240 mit den anderen zwei Polflächen 120 des Magnetblockes 102 (mit Auflage) kommutiert. Dadurch entsteht in dem Magnetkern 240 eine schlagartige Veränderung des Magnetflusses und Induktion elektrischer Energie in der Spule 242 des Energiewandlers 230. Beim Rückschalten entsteht der umgekehrte Vorgang. Die Polarität des Spannungsimpulses ändert sich dabei und wird für eine Richtungserkennung im Funkschalter benutzt.

Dabei ist es enorm wichtig, dass die Polflächen 120 des Magnetblockes 102 und die Polfläche des Magnetkerns 240 ohne geometrischen Fehler ausgebildet sind, die Auflage in beiden Positionen vollflächig ist, die Materialien definierte magnetische Eigenschaften haben und die Magnete 232 eine definierte magnetische Ausrichtung ausweisen.

Mit einer Kameraprüfung lassen sich zwar geometrische Fehler erkennen jedoch mit einer hohen Messungenauigkeit. Die Ebenheitsfehler, Beschädigungen der Oberfläche und ein Grat lassen sich nur mit sehr aufwendigen Messverfahren erkennen.

Noch problematischer stellt sich im Stand der Technik die Messung der Flussdichte an den Polflächen 120, das heißt einer Schnittstellenebene zum Magnetkern 240, dar. Entscheidend für die Funktion des Energiewandlers 230 ist dabei, welche Flussdichte in den Magnetkern 240 eingeleitet wird, denn der kleinste Luftspalt von beispielsweise 0,05mm wird die Flussdichte im Magnetkern 240 erheblich schwächen.

Denkbar wären hier sogenannte Scan-Verfahren entlang einer Oberfläche. Diese sind jedoch sehr teuer und nicht in einen Fertigungsprozess integrierbar. Geprüft werden müssen beide Magnetkreise (entsprechend den zwei Schaltzuständen, wie diese in Fig. 2 und Fig. 3 gezeigt sind), was üblicherweise zwei Prüfschritte beanspruchen wird.

Fig. 3 zeigt eine Darstellung eines Energiewandlers 230 mit einem Magnetblock 102 gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Bei dem Energiewandler 230 kann es sich um ein Ausführungsbeispiel des in Fig. 2 gezeigten Energiewandlers 230 handeln. So kann es sich bei dem Magnetblock 102 um ein Ausführungsbeispiel des in Fig. 1 oder Fig. 2 gezeigten Magnetblocks 102 handeln. Die Darstellung in Fig. 3 entspricht weitgehend der Darstellung des Energiewandlers 230 Fig. 2, mit dem Unterschied, dass der Magnetblock 102 in einer zu der in Fig. 2 gezeigten unterschiedlichen zweiten Schaltstellung dargestellt ist. Dies zeigt sich an einer unterschiedlichen Position der in Kontakt stehenden Polfläche des Magnetkerns 240 und den Polflächen 120 des Magnetblocks 102. Dadurch kommt es zu der in Fig. 2 beschriebenen Polung des Magnetkerns 240.

Fig. 4 zeigt eine Darstellung eines Messkopfs 104 zum Erfassen eines von einem Magnetblock 102 eines Energiewandlers 230 bereitgestellten Magnetfelds gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Bei dem Energiewandler 230 kann es sich um ein Ausführungsbeispiel eines in Fig. 2 oder Fig. 3 beschriebenen Energiewandlers 230 handeln. Demzufolge kann es sich bei dem Magnetblock 102 um ein Ausführungsbeispiel eines in Fig. 1 bis Fig. 3 beschriebenen Magnetblocks 102 handeln. Bei dem Messkopf 104 kann es sich um ein Ausführungsbeispiel eines in Fig. 1 beschriebenen Messkopfs 104 handeln. Der Messkopf 104 weist drei Magnetleiter 105, 106, 107 sowie zwei Sensoren 108, 109 auf. Die beiden Sensoren 108, 109 umfassen jeweils vier Anschlussleitungen. Die Sensoren 108, 109 können über zwei Leitungen gespeist werden. Zwei weitere Leitungen stellen das entsprechende Sensorsignal bereit. Je eine Stirnseite 122 eines Magnetleiters 105, 106, 107 ist an einer Polfläche 120 des Magnetblocks 102 ausgerichtet. Der Fluss des von dem Magnetblock 102 ausgehenden Magnetfelds ist in Fig. 8 detaillierter dargestellt und beschrieben.

Die Sensoren 108, 109 füllen den Raum zwischen zwei benachbarten Magnetleitern 105, 106, 107 vollständig auf. In dem gezeigten Ausführungsbeispiel können die Sensoren 108, 109 als Hallsensoren ausgebildet sein. Die Anschlussleitungen der Sensoren 108, 109 sind mit einer Datenauswerteeinrichtung verbindbar.

Fig. 5 zeigt eine vereinfachte Darstellung eines Messsystems 100 zum Bestimmen einer Qualität eines Magnetblocks 102 eines Energiewandlers gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Bei dem Messsystem 100 kann es sich um ein Ausführungsbeispiel eines in Fig. 1 beschriebenen Messsys- tems 100 handeln. Bei dem Energiewandler kann es sich um ein Ausführungsbeispiel eines in Fig. 2 oder Fig. 3 beschriebenen Energiewandlers 230 handeln. Der Messkopf 104 ist mit einer Positioniereinrichtung 1 12 kombiniert, sodass in einer ebenen Fläche der Positioniereinrichtung 1 12 die drei Stirnseiten 122 der drei Magnetleiter des Messsystems 100 kontaktierbar sind. Die Positioniereinrichtung 1 12 weist weiterhin zwei Positionierleisten auf, die als Anschlag für den Magnetblock 102 dienen. In Fig. 5 wird der Magnetblock 102 der Positioniereinrichtung 1 12 zugeführt. In Fig. 6 ist der Magnetblock 102 in einer Position zur Ausführung des in Fig. 12 beschriebenen Verfahrens dargestellt.

Das Messsystem 100 besteht im Wesentlichen aus einem Messkopf 104 und der elektronischen Datenauswertungseinrichtung, wie diese in Fig. 1 oder später detaillierter in Fig. 1 1 beschrieben ist.

Der Messkopf 104 besteht aus drei Magnetleitern 105, 106, 107, die in einer nicht magnetischen Fassung festgehalten sind. Die nichtmagnetische Fassung besteht beispielsweise aus Buntmetall, Kunststoff oder Keramik. Die Fläche zum Prüfling ist fein geschliffen beziehungsweise poliert und bildet somit eine Referenzmessebene. Zwischen den drei Magnetleitern 105, 106, 107 befinden sich zwei Hall- Sensoren, welche die Magnetfeldstärke zwischen den Leitstücken beziehungsweise Magnetleitern erfassen können.

Währen der Prüfung wird der Magnetblock 102 mittels Fördermittel und Zentrierung in eine Messposition gebracht. Magnetische Anziehungskraft sorgt dafür, dass der Magnetblock 102 mit einer definierten Kraft an den Messkopf 104 angedruckt wird.

In der Messposition werden die Magnetfeldlinien nicht mehr durch die Luft kurzgeschlossen, sondern durch die Magnetleiter des Messkopfes 104. Dabei verteilt sich das Magnetfeld zum großen Teil gleichmäßig zwischen mittlerem Magnetleiter und den beiden seitlichen Magnetleitern. Die beiden Hall-Sensoren befinden sich in beiden Luftspalten und sind ausgebildet, die Magnetfelder zu erfassen. Die Sensoren (Hall-Sensoren) werden in einem Ausführungsbeispiel mit einer konstanten Spannung versorgt. An die Ausgang-Anschlüsse der beiden Sensoren ist je ein Voltmeter angeschlossen. Entsprechende Logik-Bausteine der Datenauswer- teeinrichtung, beispielsweise als ein PC-Messplatz ausgebildet, sind ausgebildet, um die gemessenen Spannungen zu erfassen, zueinander in Bezug setzen und auf zulässige Grenzwerte vergleichen und entsprechende Teilmanipulation auslösen. Eine Teilmanipulation kann beispielsweise ein Aussortieren eines Schlechtteiles, eine Ausgabe eines Protokolls oder eine Freigabe eines Gutteiles sein. Dem zugrundeliegende Signalverläufe sind in Fig. 9 und Fig. 10 dargestellt und beschrieben.

Die magnetische Feldstärke ist vorteilhafterweise auf die Empfindlichkeit der programmierbaren Hall-Sensoren angepasst. Die Anpassung kann durch die Größe des Luftspaltes (Sensorbereich) oder durch die Fläche des Magnetleiters eingestellt werden.

Fig. 6 zeigt eine schematische Darstellung eines Messsystems 1 00 zum Bestimmen einer Qualität eines Magnetblocks 102 eines Energiewandlers 230 gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Bei dem Messsystem 100 kann es sich um ein Ausführungsbeispiel des in Fig. 5 gezeigten Messsystems 100 handeln. Im Unterschied zu Fig. 5 ist der Magnetblock 102 derart positioniert, dass je eine der drei Polflächen des Magnetblocks 102 je eine der Stirnseiten der drei Magnetleiter kontaktiert. In dieser Position kann die Qualitätsprüfung des Magnetblocks 102 durchgeführt werden.

Fig. 7 zeigt eine Darstellung eines Messkopfs 104 und eines Magnetblocks 102 gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Sowohl bei dem Magnetblock 102 als auch bei dem Messkopf 104 kann es sich um Ausführungsbeispiele eines in Fig. 1 oder Fig. 4 bis Fig. 6 gezeigten Magnetblocks 102 beziehungsweise Messkopfs 104 handeln. Der Magnetblock 102 umfasst einen Magneten 232 sowie zwei Leitstücke 234, 236. Der Messkopf 104 weist drei Magnetleiter 105, 106, 107 auf. Die Magnetleiter 105, 106, 107 weisen eine im Wesentlichen quaderförmige Form auf. Jeweils an einer Längsseite weisen die Magnetleiter 105, 106, 107 auf einer zu einem benachbarten Magnetleiter 105, 106, 107 zugewandten Seite eine halbrunde Aussparung auf, sodass sich durch einen Luftspalt zwischen den zwei Magnetleitern 105, 106, 107 und den zwei einander zugewandten Aussparungen der zwei Magnetleiter 105, 106, 107 jeweils eine kreisrunde Aussparung ergibt. Der Messkopf 104 ist über drei Stirnseiten der Magnetleiter 105, 106, 107 mit dem Magnetblock 102 in Kontakt. Im Speziellen stehen drei Polflächen des Magnetblocks 102 in Kontakt mit den Stirnseiten der Magnetleiter 105, 106, 107. Das hier gezeigte Ausführungsbeispiel dient als Basis für das in Fig. 8 gezeigte Magnetfeld 850.

Fig. 8 zeigt eine vereinfachte Darstellung eines Magnetfelds 850 in einem an einem Magnetblock angeordneten Messkopf gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Bei dem Magnetblock 102 und dem Messkopf 104 kann es sich um ein Ausführungsbeispiel der in Fig. 7 gezeigten Magnetblock 102 und Messkopf 104 handeln. Pfeile zeigen den Verlauf des Magnetfelds 850, ausgehend von dem in Fig. 7 gezeigten Magneten 232, über die Leitstücke 234, 236 sowie Magnetleiter 105, 106, 107. Das Magnetfeld 850 kann von den beispielsweise in Fig. 4 gezeigten Sensoren 108, 109 erfasst und als ein das Magnetfeld 850 repräsentierendes Sensorsignal bereitgestellt werden. Dabei wirkt zwischen dem in Fig. 7 dargestellten ersten äußeren Magnetleiter 105 und dem mittleren Magnetleiter 106 ein erstes Magnetfeld 851 und zwischen dem zweiten äußeren Magnetleiter 107 und dem mittleren Magnetleiter 106 ein zweites Magnetfeld 852.

Beispielsweise wirken die Magnetfelder 851 , 852 in dem in Fig. 4 dargestellten Ausführungsbeispiel auf die Sensoren 108, 109. Die Sensoren stellen in Fig. 4 beziehungsweise in Fig. 1 1 ein das jeweilige Magnetfeld 851 , 852 repräsentierendes Sensorsignal bereit.

Die programmierbaren Hall-Sensoren werden vor der Inbetriebnahme mit Referenzteilen austoleriert beziehungsweise programmiert, sodass bei idealisierten Teilen eine gleiche Ausgangsspannung von beiden Hall-Sensoren ausgegeben wird.

Fig. 9 zeigt eine grafische Darstellung einer Flussdichte in einem Magnetfeld gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. In einem kartesi- sehen Koordinatensystem ist auf der Abszisse ein Messweg in Millimetern [mm] und auf der Ordinate eine Flussdichte in Tesla [T] dargestellt. Der Darstellungsbereich der Abszisse reicht vom Ursprung bei null Millimeter Messweg bis zu fünfzehn Millimeter Messweg. Auf der Ordinate ist eine Flussdichte in einem Bereich von -0,2 Tesla bis +0,2 Tesla dargestellt. Die Diagrammdarstellung in Fig. 9 zeigt je Sensor drei Signalverläufe. Weiterhin ist ein minimaler Grenzwert 952 und ein maximaler Grenzwert 954 als ein entsprechender Schwellwert dargestellt. Der minimale Grenzwert 952 liegt in dem gezeigten Ausführungsbeispiel bei -100 mT. Der maximale Grenzwert 954 liegt in dem gezeigten Ausführungsbeispiel bei +100 mT.

Bei dem in Fig. 9 gezeigten Diagramm ist immer ein Paar an Signalverläufen 956, 958, 960 als eine Einheit zu betrachten. So zeigen die Signalverläufe 956 eine nominale Remanenz des Magneten, die Signalverläufe 958 eine minimale Remanenz und die Signalverläufe 960 eine maximale Remanenz des Magneten. Mit anderen Worten zeigen die drei Signalverlaufspaare 956, 958, 960 eine zulässige Toleranz für einen Magnetblock, entsprechend einem Magnetblock 102, wie dieser in den voranstehenden Figuren mit dem Bezugszeichen 102 versehen ist. Der Signalverlauf 962 zeigt eine Differenz eines zusammengehörenden Signalverlaufspaares, in dem Fall für die Signalverläufe 956 mit einer nominalen Remanenz eines zusammengehörenden Signalverlaufspaares.

Die magnetische Remanenz der Signalverläufe 956, 958, 960 beträgt entsprechend der Darstellung in Fig. 9 bei einer nominalen Remanenz 1 ,125 T, bei einer minimalen Remanenz 1 ,10 T und bei einer maximalen Remanenz 1 ,15 T.

Solange der Magnetblock symmetrisch ist und die Materialien geplante Eigenschaften besitzen, verteilen sich die Magnetfelder (Bezugszeichen 850 in Fig. 8) im Messkopf symmetrisch und die Hall-Sensoren registrieren gleichstarke Magnetfelder. Die Schwankungen der Remanenz des Magnetes oder der Polschuhe führen dazu, dass das Magnetfeld im Messbereich der Sensoren gestärkt oder geschwächt wird. Die Sensoren können dann den Unterschied registrieren. In Fig. 9 sieht man je drei Kurven pro Sensor. Die Kurven entsprechen einer minimalen, nominalen und maximalen Remanenz des Magneten, das heißt entsprechend einer zulässigen Toleranz einer Charge oder Liefercharge. Durch eine Festlegung der Max- und Min- Grenzwerte können Schlechtteile erkannt und selektiert oder aussortiert werden.

Eine noch stärkere Veränderung des Magnetfeldes im Sensorbereich wird ein Luftspalt zwischen Magnetblock und Messkopf verursachen. Bedingt durch beispielsweise unregelmäßige Anlagefläche des Magnetblockes, Flächenfehler, Fremdpartikel, Grat, Überspritzungen und Deformationen der Polflächen kann ein Luftspalt entstehen. Der Luftspalt kann auch asymmetrisch entstehen, beispielsweise wenn eine der drei Polflächen kürzer als die anderen zwei Polflächen ist. Das wird in der Praxis zu unterschiedlichen energetischen Impulserzeugungen beim Betätigen oder Rückschalten eines Generators führen. Dieses ist äußerst unerwünscht. In dem Fall verteilt sich das Magnetfeld im Messkopf nicht mehr symmetrisch und die Hall- Sensoren werden unterschiedliche Ausgangssignale generieren.

Fig. 10 zeigt eine grafische Darstellung einer Flussdichte in einem Magnetfeld gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Die Darstellung entspricht in der Art der Darstellung Fig. 9. Im Unterschied zu Fig. 9, in der die Signalverläufe innerhalb eines Toleranzbereiches liegen, zeigt Fig. 10 eine Schlechtteil- Simulation, bei der eine der Polflächen des Magnetblockes nur um 0,05mm gekürzt wurde.

Die Prüfung wird in einem Ausführungsbeispiel als eine statische Prüfung ausgeführt, das heißt, das Teil beziehungsweise der Magnetblock bleibt in der Messposition stehen. Nach der Messung erfolgt der Weitertransport des Teiles in eine Verpackung. Da der Messzyklus relativ kurz ist, ist eine Integration in den Fertigungszyklus unproblematisch. Sollte die Messung jedoch in eine Fertigungsanlage mit mehreren Kavitäten integriert werden, besteht in einem Ausführungsbeispiel die Möglichkeit, die Prüfung dynamisch zu realisieren. Dabei ist es nicht erforderlich, das Teil in der Messposition anzuhalten. In dem Fall werden die beiden Voltmeter der Datenerfassungseinrichtung durch ein Zweikanal-Multifunktionsgerät wie beispielsweise ein Oszilloskop, mit einer Signalauflösung über die Spannung und Zeitachse ersetzt. Während der Prüfung entstehen zwei Impulse. Die höchsten Punkte der Kurven beziehungsweise Signalverläufe entsprechen den Messwerten. Bei einer Abweichung des Raster-Maßes am Magnetblock, beispielsweise durch eine Deformation oder Maßabweichung der Polschuhe, bekommen die beiden Impulse einen zeitlichen Versatz. In dem Fall besteht die Möglichkeit, einen maximalzulässigen Grenzwert in der Zeitachse festzulegen und die Teile mit einem überschrittenen Messwert als Schlechtteile zu selektieren.

Durch diese Maßnahme kann der Messzyklus deutlich verkürzt werden, da die Teile in der Messposition nicht mehr angehalten werden müssen.

Fig. 1 1 zeigt ein Blockschaltbild einer Datenauswerteeinrichtung 1 10 zum Bestimmen einer Qualität eines Magnetblocks für einen Energiewandler gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Bei der Datenauswerteeinrichtung 1 10 kann es sich um ein Ausführungsbeispiel der in Fig. 1 gezeigten Datenauswerteeinrichtung 1 10 handeln. Auf einen Messkopf 104 wirkt ein Magnetfeld, welches in Fig. 8 mit dem Bezugszeichen 850 versehen ist. Der Messkopf 104 weist zwei Hallsensoren 108, 109 auf, die von einer Spannungsversorgung 1 1 66 mit Energie versorgt werden. Auf den ersten Hallsensor 108 wirkt ein erstes Magnetfeld 851 . Auf den zweiten Hallsensor 109 wirkt ein zweites Magnetfeld 852. Der erste Hallsensor 108 stellt ein erstes Sensorsignal 1 1 6 und der zweite Hallsensor 109 stellt ein zweites Sensorsignal 1 18 bereit. Die Sensorsignale 1 16, 1 18 repräsentieren die Magnetfelder 851 , 852 an einer Messposition des jeweiligen Hallsensors 108, 109.

Der Messkopf 104 ist mit der Daten-Auswerteeinrichtung 1 1 0 verbunden. Dies heißt, das erste Sensorsignal 1 16 wird an einen ersten A/D-Wandler 1 1 68 und das zweite Sensorsignal 1 18 wird an einen zweiten A/D-Wandler 1 1 69 geleitet. Die A/D- Wandler 1 1 68, 1 1 69 bilden eine Eingangsschnittstelle für die Daten-Auswerteeinrichtung 1 10. Die digitalisierten Sensorsignale werden an eine Einrichtung 1 170, 1 171 für einen Grenzwertvergleich geleitet, das heißt, die erfasste Spannung wird auf Einhalten eines unteren und eines oberen Schwellwerts überprüft. So wird das digitalisierte Sensorsignal von dem ersten A/D-Wandler 1 168 an eine erste Einrichtung 1 170 für einen Grenzwertvergleich geleitet. Das digitalisierte Sensorsignal von dem zweiten A/D-Wandler 1 169 wird an eine zweite Einrichtung 1 171 für einen Grenzwertvergleich geleitet. Die erste Einrichtung 1 170 für einen Grenzwertvergleich und die zweite Einrichtung 1 171 für einen Grenzwertvergleich sind mit einer Einrichtung 1 172 zum Differenzwertvergleich verbunden, in der eine Differenz aus den beiden digitalisierten Sensorsignalen gebildet und das Ergebnis auf Einhalten eines Toleranzbereichs überprüft wird. Eine optionale Einrichtung 1 174 für eine dynamische Prüfung ist ausgebildet, einen Referenzwert Vergleich bezogen auf einen Messzeitpunkt oder Ät durchzuführen. Der A/D-Wandler 1 1 68, die Einrichtung 1 170 zum Grenzwertvergleich, die Einrichtung 1 172 zum Differenzwertvergleich sowie die optionale Einrichtung 1 174 für eine dynamische Prüfung werden zusammengefasst als Logikbaustein 1 176 bezeichnet.

In einem Ausführungsbeispiel sind die A/D-Wandler 1 1 68, 1 1 69 als ein Voltmeter oder Oszilloskop zum Erfassen einer Spannung oder zum Erfassen einer Spannungsänderung über eine Zeitänderung ausgebildet.

Die Datenauswerteeinrichtung 1 10 ist ausgebildet, das das Magnetfeld 850 des Magnetblocks repräsentierende erste Sensorsignal 1 16 des ersten Sensors 108 und das das Magnetfeld 850 des Magnetblocks repräsentierende zweite Sensorsignal 1 18 des zweiten Sensors 109 einzulesen und auszuwerten, um eine Qualität des Magnetblocks zu bestimmen.

Der Logikbaustein ist mit einem Steuergerät 124 bzw. einem Signalverstärker 124 verbunden. Das Steuergerät 124 ist ausgebildet eine Protokollausgabe bereitzustellen, das heißt, ein Protokoll zu speichern und ergänzend oder alternativ zu drucken. Weiterhin ist das Steuergerät 124 mit Steuerelementen einer Prüfanlage wie beispielsweise Lichtschranken, einer Teileförderanlage, einer Schlechtteilbox oder einer Gutteilkennzeichnung verbunden oder ist ausgebildet, entsprechende Steuersignale bereitzustellen.

Fig. 12 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens 1280 zum Bestimmen einer Qualität eines Magnetblocks eines Energiewandlers gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Bei dem Magnetblock kann es sich um ein Aus- führungsbeispiel eines in den vorangegangen Figuren beschriebenen Magnetblocks 102 handeln. Dabei geht von dem Magnetblock ein Magnetfeld aus, wobei der Magnetblock auf einer Seite eine Anordnung von drei in einer Ebene angeordneten Polflächen zum Bereitstellen des Magnetfelds aufweist. Das Verfahren 1280 umfasst einen Schritt 1282 des Leitens des Magnetfelds durch drei Magnetleiter, einen Schritt 1284 des Erfassens des Magnetfelds unter Verwendung von zwei Sensoren und Bereitstellen eines ersten Sensorsignals und eines zweiten Sensorsignals, wobei das erste Sensorsignal eine Stärke des Magnetfelds an einer Sensorposition eines ersten Sensors der zwei Sensoren repräsentiert und das zweite Sensorsignal eine Stärke des Magnetfelds an einer Sensorposition eines zweiten Sensors der zwei Sensoren repräsentiert sowie einen Schritt des Auswertens 1286 des ersten Sensorsignals und des zweiten Sensorsignals, um eine Qualität des Magnetblocks zu bestimmen.

In einem Ausführungsbeispiel werden im Schritt des Auswertens das erste Sensorsignal und das zweite Sensorsignal kombiniert, um ein die Qualität des Magnetblocks repräsentierendes Ergebnissignal zu erzeugen.

In einem optionalen Schritt 1288 des Vergleichens wird das Ergebnissignal mit zumindest einem vorbestimmten Schwellwert verglichen, um die Qualität des Magnetblocks zu bestimmen.

Die beschriebenen und in den Figuren gezeigten Ausführungsbeispiele sind nur beispielhaft gewählt. Unterschiedliche Ausführungsbeispiele können vollständig oder in Bezug auf einzelne Merkmale miteinander kombiniert werden. Auch kann ein Ausführungsbeispiel durch Merkmale eines weiteren Ausführungsbeispiels ergänzt werden. Ferner können erfindungsgemäße Verfahrensschritte wiederholt sowie in einer anderen als in der beschriebenen Reihenfolge ausgeführt werden.

Umfasst ein Ausführungsbeispiel eine„und/oder" Verknüpfung zwischen einem ersten Merkmal und einem zweiten Merkmal, so kann dies so gelesen werden, dass das Ausführungsbeispiel gemäß einer Ausführungsform sowohl das erste Merkmal als auch das zweite Merkmal und gemäß einer weiteren Ausführungsform entweder nur das erste Merkmal oder nur das zweite Merkmal aufweist.

Bezuqszeichen

100 Messsystem

102 Magnetblock

104 Messkopf

105 erster Magnetleiter

106 zweiter Magnetleiter

107 dritter Magnetleiter

108 erster Sensor

109 zweiter Sensor

1 10 Datenauswerteeinrichtung

1 12 Positioniereinrichtung

1 14 Fördermittel

1 1 6 erstes Sensorsignal

1 18 zweites Sensorsignal

120 Polfläche

122 Stirnseite

124 Steuerungseinrichtung

230 Energiewandler

232 Magnet

234 Leitstück

236 Leitstück

238 Gehäuse

240 Magnetkern

242 Spule

850 Magnetfeld

851 erstes Magnetfeld

852 zweites Magnetfeld

952 minimaler Grenzwert

954 maximaler Grenzwert 956 Signalverlaufspaar mit nominaler Remanenz

958 Signalverlauf mit minimaler Remanenz

960 Signalverlauf mit maximaler Remanenz

962 Differenzsignal

1064 Signalverlauf für ein Schlechtteil

1 1 66 Spannungsversorgung

1 1 68 A/D-Wandler, Analog-Digital-Wandler

1 1 69 A/D-Wandler, Analog-Digital-Wandler

1 170 Einrichtung zum Grenzwertvergleich

1 171 Einrichtung zum Grenzwertvergleich

1 172 Einrichtung zum Differenzwertvergleich

1 174 optionale Einrichtung für eine dynamische Prüfung

1 176 Logikbaustein

1280 Verfahren

1282 Schritt des Leitens

1284 Schritt des Erfassens

1286 Schritt des Auswertens

1288 Schritt des Vergleichens

Claims

Patentansprüche

1 . Messkopf (104) zum Erfassen eines von einem Magnetblock (102) für einen Energiewandler bereitgestellten Magnetfelds (850), wobei der Magnetblock (102) auf einer Seite eine Anordnung von drei in einer Ebene angeordneten Polflächen (120) zum Bereitstellen des Magnetfelds (850) aufweist, wobei der Messkopf (104) die folgenden Merkmale aufweist:

drei Magnetleiter (105, 106, 107) zum Leiten des Magnetfelds (850), wobei eine Anordnung von in einer Ebene angeordneten Stirnseiten (122) der drei Magnetleiter (105, 106, 107) einer Referenzanordnung der drei Polflächen (120) entspricht; und

zwei Sensoren (108, 109) zum Erfassen des Magnetfelds (850).

2. Messkopf (104) gemäß Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die drei Magnetleiter (105, 106, 107) einen ersten seitlichen Magnetleiter (105), einen mittleren Magnetleiter (106) und einen zweiten seitlichen Magnetleiter (107) umfassen, wobei die drei Magnetleiter (105, 106, 107) parallel und beabstandet zueinander angeordnet sind.

3. Messkopf (104) gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein erster Sensor (108) der zwei Sensoren (108, 109) zwischen dem ersten seitlichen Magnetleiter (105) und dem mittleren Magnetleiter (106) und ein zweiter Sensor (109) der zwei Sensoren (108, 109) zwischen dem mittleren Magnetleiter (106) und dem zweiten seitlichen Magnetleiter (107) angeordnet ist.

4. Messkopf (104) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zwei Sensoren (108, 109) als Hall-Sensoren ausgebildet sind.

5. Messkopf (104) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die drei Magnetleiter (105, 106, 107) in einer nichtmagnetischen Halterung gehalten sind.

6. Messkopf (104) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Seitenfläche des Messkopfs (104) als eine ebene Referenzmessebene ausgebildet ist, insbesondere durch ein Schleifen und/oder ein Polieren der Seitenfläche erzeugt.

7. Messsystem (100) zum Bestimmen einer Qualität eines Magnetblocks (102) eines Energiewandlers, wobei der Magnetblock (102) zumindest einen Magneten (232) und zwei als Polschuhe ausgebildete Leitstücke (234) aufweist, wobei auf einer Seite des Magnetblocks (102) drei Polflächen (120) ausgebildet sind, wobei das Messsystem (100) die folgenden Merkmale aufweist:

einen Messkopf (104) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche; und eine Datenauswerteeinrichtung (1 10), die mit den zwei Sensoren (108, 109) des Messkopfs (104) verbunden ist, wobei die Datenauswerteeinrichtung (1 10) ausgebildet ist, ein das Magnetfeld (850) des Magnetblocks (102) repräsentierendes erstes Sensorsignal (1 1 6) des ersten Sensors (108) und ein das Magnetfeld (850) des Magnetblocks (102) repräsentierendes zweites Sensorsignal (1 18) des zweiten Sensors (109) einzulesen und/oder auszuwerten, um eine Qualität des Magnetblocks (102) zu bestimmen.

8. Messsystem (100) gemäß Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Messkopf (104) in einer Positioniereinrichtung (1 12) und/oder an einer Positioniereinrichtung (1 12) angeordnet ist.

9. Messsystem (100) gemäß einem der Ansprüche 7 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Messsystem (100) ein Fördermittel (1 14) aufweist, welches ausgebildet ist, den Magnetblock (102) dem Messsystem (100) zuzuführen.

10. Verfahren (1280) zum Bestimmen einer Qualität eines Magnetblocks (102) für einen Energiewandler, wobei von dem Magnetblock (102) ein Magnetfeld (850) ausgeht, wobei der Magnetblock (102) auf einer Seite eine Anordnung von drei in einer Ebene angeordneten Polflächen (120) zum Bereitstellen des Magnetfelds (850) aufweist, wobei das Verfahren (1280) die folgenden Schritte aufweist:

Leiten (1282) des Magnetfelds (850) durch drei Magnetleiter (105, 106, 107); Erfassen (1284) des Magnetfelds (850) unter Verwendung von zwei Sensoren (108, 109) und Bereitstellen eines ersten Sensorsignals (1 1 6) und eines zweiten Sensorsignals (1 18), wobei das erste Sensorsignal (1 1 6) eine Stärke des Magnetfelds (850) an einer Sensorposition eines ersten Sensors (108) der zwei Sensoren (108, 109) repräsentiert und das zweite Sensorsignal (1 18) eine Stärke des Magnetfelds (850) an einer Sensorposition eines zweiten Sensors (109) der zwei Sensoren (108, 109) repräsentiert; und

Auswerten (1286) des ersten Sensorsignals (1 1 6) und des zweiten Sensorsignals (1 18), um eine Qualität des Magnetblocks (102) zu bestimmen.

1 1 . Verfahren (1280) gemäß Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass im Schritt (1286) des Auswertens das erste Sensorsignal (1 1 6) und das zweite Sensorsignal (1 18) kombiniert werden, um ein die Qualität des Magnetblocks (102) repräsentierendes Ergebnissignal zu erzeugen.

12. Verfahren (1280) gemäß Ansprüche 1 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt (1286) des Auswertens einen Schritt (1288) des Vergleichens umfasst, in dem das Ergebnissignal mit zumindest einem vorbestimmten Schwellwert verglichen wird, um die Qualität des Magnetblocks (102) zu bestimmen.

13. Computer-Programmprodukt mit Programmcode zur Durchführung des Verfahrens (1280) nach einem der Ansprüche 10 bis 12, wenn das Programmprodukt auf einer Vorrichtung ausgeführt wird.