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Absolutwert-Singleturn-Drehgeber mit auswählbarer Multiturn-Funktion
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Die vorliegende Erfindung betrifft einen Absolutwert-Singleturn-Drehgeber mit zusätzlich auswählbarer Multiturn-Funktion.
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Die
DE 198 49 108 A1 offenbart einen Drehgeber. Die
EP 0 550 794 B1 offenbart einen Drehgeber mit einer Absolutwert-Positionserfassung. Die
EP 0 516 572 B1 offenbart ein Verfahren zur pseudoabsoluten Ermittlung des Winkels einer Welle und einen autonomen Sensor zur Durchführung dieses Verfahrens. Der Artikel
„An integrated singleoutput signal encoder for both multi-turn absolute encoder use and incremental encoder use" (Takashi Katagiri et al., Industry Applications Society Annual Meeting, 1994, Conference record of the 1994 IEEE, Volume 1, Seite 347-351, 2. bis 6. Oktober 1994) offenbart einen Signalgeber. Die
WO 2010/121595 A2 offenbart einen getriebelosen Drehgeber. Die
DE 10 2008 055 687 A1 offenbart einen miniaturisierten batteriegestützten Drehgeber.
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Es existieren Drehgeber zur Erfassung von Winkelpositionen einer Geberwelle innerhalb von 360° (Singleturn-Drehgeber) sowie Drehgeber, die zusätzlich mit einer Einrichtung ausgestattet sind, um auch Drehwinkel zu erfassen, die größer als 360° sind (Multiturn-Drehgeber). Multiturn-Drehgeber können sowohl unter Betriebsspannung als auch in einem betriebsspannungslosen Zustand (siehe z.B.
DE 198 49 108 A1 ) betrieben werden. Die oben genannten zusätzlichen Einrichtungen können z. B. realisiert werden durch: mechanische Zählwerke, die mittels einer geeigneten Sensorik (optisch, magnetisch, induktiv, usw.) elektronisch ausgelesen werden (siehe z.B.
EP 0 550 794 B1 ); oder elektronische Zählwerke (siehe z.B.
EP 0 516 572 B1 ), die in der Regel aus einem Sensorelement zur Erfassung der Umdrehung, einem elektronischen Rechenwerk (Prozessor, ASIC, VPGA , usw.), einem elektronischen Speicher und einer Stromquelle (Primär- oder Sekundärbatterie, Kondensator, Energie-Harvester, etc.) bestehen, wobei das Sensorelement der gleiche Sensor sein kann, der auch zur Erfassung der Position innerhalb von 360° dient (Singleturn-Sensor).
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Ein Multiturn-Drehgeber ist also technisch aufwändiger als ein Singleturn-Drehgeber. Multiturn-Drehgeber sind immer teurer als reine Singleturn-Drehgeber, weil zur Erfassung von mehreren (vollständigen) Umdrehungen immer die zusätzlichen Einrichtungen erforderlich sind, die beim Hersteller des Drehgebers zu einem größeren Aufwand im Vergleich zu Singleturn-Drehgebern führen. Daher werden heute Singleturn-Drehgeber und Multiturn-Drehgeber separat und parallel zueinander angeboten.
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Ein Anwender oder Händler, der sowohl einen Singleturn-Drehgeber als auch einen Multiturn-Drehgeber benötigt, ist also gezwungen, sich beide Drehgebertypen zu besorgen und zu bevorraten, was mit erhöhten Kosten einhergeht. Alternativ kann ein konfigurierbarer Multiturn-Drehgeber eingesetzt werden, der zu einem Singleturn-Drehgeber abwärtskonvertiert werden kann. Dieser Multiturn-Drehgeber ist aber teurer als vergleichbare einfache Singleturn-Drehgeber.
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Für die Hersteller von Drehgebern wäre es von Vorteil, wenn die Hersteller nur einen einzigen Drehgebertyp bereitstellen müssten, der je nach Bedarf zu einem Singleturn- oder Multiturn-Drehgeber konfiguriert werden kann. Die Konfiguration sollte vorzugsweise durch den (End-)Kunden erfolgen, ohne jedoch aufwändige und komplizierte Konfigurationsschritte durchführen zu müssen.
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Diese Aufgabe wird durch einen Drehgeber gemäß dem Anspruch 1 gelöst.
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Es wird ein Absolutwert-Singleturn-Drehgeber mit auswählbarer Multiturn-Funktion offenbart mit: einem elektronischen Winkelsensor und einer elektronischen Auswertungseinheit; und einem geschlossenen Gehäuse, in welches der Winkelsensor und die Auswertungseinheit, vorzugsweise von außen unzugänglich, integriert sind und welches eine äußere physische Schnittstelle zur Ankoppelung eines externen Anbauelements aufweist; wobei die Auswertungseinheit eingerichtet ist, sowohl in einer Singleturn-Konfiguration als auch in einer Multiturn-Konfiguration betrieben zu werden; dadurch gekennzeichnet, dass die Auswertungseinheit ferner eingerichtet ist: zu erkennen, ob das Anbauelement an die Schnittstelle gekoppelt ist; automatisch ohne weitere Konfigurationsmaßnahmen von der Singleturn-Konfiguration in die Multiturn-Konfiguration zu wechseln, sobald erkannt wurde, dass das Anbauelement angekoppelt ist; und in der Singleturn-Konfiguration zu verbleiben, wenn das Anbauelement nicht an die Schnittstelle gekoppelt ist. Die Schnittstelle ist zur formschlüssigen Aufnahme der externen Energieversorgungseinheit in dem Gehäuse eingerichtet.
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Bei dem Drehgeber der Erfindung können die zur Erzeugung der Multi-turn-Funktion erforderlichen Komponenten bzw. Anbauelemente vom Endanwender einfach den ursprünglich als Singleturn-Drehgeber ausgelegten Drehgeber zusätzlich angebracht werden, um so den ursprünglich als Singleturn-Drehgeber ausgelegten Drehgeber bei der Montage bzw. in der Anwendung, quasi in letzter Sekunde, zusätzlich mit einer Multiturn-Funktionalität zu versehen. Der Endanwender, der sowohl Singleturnals auch Multiturn-Drehgeber einsetzt, muss somit nur noch Singleturn-Drehgeber bevorraten, die mit einem vergleichsweise günstigen Multiturn-Anbauelement automatisch umkonfigurierbar sind, indem das Anbauelement an den Singleturn-Drehgeber physisch angekoppelt wird.
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Es ist wirtschaftlich, eine Festlegung des Drehgebers auf eine spezifische Ausprägung (auf Singleturn oder Multiturn) so spät wie möglich in einem Fertigungsprozess durchzuführen. Auf diese Weise kann ein Logistik- und Lageraufwand gering gehalten werden. Das Umschalten eines Drehgebers von einer Singleturn-Funktionalität auf eine Multiturn-Funktionalität erfolgt nur durch das Anbringen des Anbauelements, also ohne zusätzliche Konfigurationsschritte, wie z. B. Programmieren oder manuelles Umschalten des Drehgebers.
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Bei einem Ausführungsfall geht man von einem Absolutwert-Drehgeber aus, der sowohl über eine (ursprüngliche) Singleturn-Konfiguration als auch über (zuschaltbare vorkonfigurierte) Multiturn-Konfiguration verfügt. In einem ursprünglichen Zustand wird dieser Drehgeber mit der Singleturn-Funktion betrieben. Die entsprechende Singleturn-Sensorik stellt auch die Grundlage für die Erfassung und Zählung von vollständigen Umdrehungen (Multiturn) dar. Diese beiden Funktionen sind z. B. bereits kostengünstig in ein Sensor-ASIC des Drehgebers integriert. Zur Erzeugung der Multiturn-Funktion wird z.B. Folgendes getan: 1) Einbau einer Batterie (Anbauelement) in den Drehgeber oder in dessen Zuleitung zur Realisierung der Multiturn-Funktion, insbesondere wenn keine Betriebsspannung vorliegt; und 2) automatisches Umkonfigurieren des Sensor-ASICs von der Singleturn-Funktion auf die Multiturn-Funktion.
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Bei einer Ausführungsform kann der Singleturn-Drehgeber einfach durch Anklipsen oder Anstecken einer in ein separates Gehäuse eingebauten Batterie (Clip-On) innerhalb von Sekunden zu einem Multiturn-Drehgeber gewandelt werden. Beim Anklipsen der Batterie werden gleichzeitig zwei Kontakte für die Batteriespannung mit dem Grundgerät (Drehgeber) verbunden. Der Drehgeber erkennt die Batteriespannungen und konfiguriert sich selbstständig zu einem Multiturn-Drehgeber um. Der Endanwender benötigt also einen Drehgeber mit ursprünglicher Singleturn-Funktion und eine Batterie mit Clip-On-Gehäuse, um später auch die Multiturn-Funktion zu realisieren.
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Vorzugsweise ist das Anbauelement eine autarke Energieversorgungseinheit zur Bereitstellung einer Zusatzenergie, insbesondere eine Primär- oder Sekundärbatterie, wobei die Schnittstelle zum Leiten von Strom zur Auswertungseinheit eingerichtet ist. Vorzugsweise ist die Auswertungseinheit dann eingerichtet, das Anliegen der Zusatzenergie zu erkennen, sobald die Energieversorgungseinheit an die Schnittstelle gekoppelt ist.
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Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist das Anbauelement durch ein Daten-Verbindungskabel mit einem mechanischen Kontakt realisiert, wobei das Daten-Verbindungskabel zur Übertragung von Winkelmessdaten an eine externe Anzeige-/Auswertungseinheit eingerichtet ist und wobei der mechanische Kontakt angepasst ist, in die Schnittstelle eingeführt zu werden.
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Das Anbauelement kann auch ein mechanisches Zählwerk sein.
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Der Drehgeber kann zusätzlich eine Datenspeichereinheit aufweisen.
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Das Gehäuse, die Schnittstelle und das Anbauelement können gegen äußere Umwelteinflüsse abgedichtet sein.
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Vorzugsweise ist der Drehgeber getriebelos ausgebildet.
- 1 zeigt ein Blockdiagramm eines Drehgebers der Erfindung;
- 2 zeigt ein Schaltbild eines Drehgebers;
- 3A-C zeigen eine Sequenz eines Zusammenbaus eines Drehgebers;
- 4 zeigt eine alternative Zusammenbauweise;
- 5 zeigt eine perspektivische Ansicht eines zusammengebauten Drehgebers;
- 6 zeigt ein Flussdiagramm eines Zusammenbaus;
- 7A-7B zeigen einen Drehgeber mit angebauter Batterie; und
- 8A-8B zeigen einen Drehgeber mit angebauten Umdrehungszählungskomponenten.
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Der Absolutwert-Singleturn-Drehgeber 10 weist ein Gehäuse 12 auf, welches einen Winkelsensor 14 und eine Auswertungseinheit 16 einschließt, so dass diese von außen nicht zugänglich sind. Ferner umfasst das Gehäuse 12 eine äußere physische Schnittstelle 18. Das Gehäuse 12 kann auch einen Codeträger 20 sowie einen Programmspeicher 22 zur Speicherung von Daten 24 einschließen. Der Codeträger 20 kann aber auch gehäuseextern vorgesehen werden, z. B. in Form eines Dipolmagneten, der stirnseitig an einer (hier nicht dargestellten) Geberwelle 30 befestigt ist. Die Schnittstelle 18 ist eingerichtet, ein Anbauelement 26, wie z. B. eine Batterie oder eine Stecker oder Ähnliches, vorzugsweise formschlüssig von außen aufzunehmen.
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Die Auswertungseinheit 16 kann durch einen Mikroprozessor realisiert sein. Die Auswertungseinheit 16 kann ferner einen oder mehrere ASICs aufweisen. Diese Komponenten sind so konfiguriert, dass der Drehgeber 10 sowohl als Singleturn-Drehgeber als auch als Multiturn-Drehgeber betrieben werden kann. Primär ist die Auswertungseinheit 16 für einen Singleturn-Betrieb konfiguriert.
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Der Drehgeber 10 kann an eine externe Anzeige-/Auswertungseinheit 28 gekoppelt werden, um z. B. einem Endanwender gemessene Daten anzuzeigen.
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2 zeigt einen Schaltplan eines Drehgebers gemäß der
DE 198 49 108 A1 , der auch vorliegend mit einer entsprechenden Konfiguration einsetzbar ist.
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Ein Codeträger 20 (Codescheibe) ist drehfest an einer Geberwelle 30 befestigt. Der Codeträger 20 löst eine 360°-Drehung der Geberwelle 30 in bekannter Weise mittels einer Absolutcodierung in entsprechend viele Positionen (Winkel) auf, so dass eine Winkelstellung der Welle 30 sofort nach einem Einschalten des Drehgebers 10 für eine Umdrehungsmessung zur Verfügung steht. Die Absolutcodierung kann optisch, magnetisch, induktiv oder kapazitiv erfolgen.
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Im Beispiel der 2 werden Winkeländerungen der Welle 30 mittels dem Codeträger 20 und z.B. drei Sensoren 14-1 bis 14-3 erfasst. Die Sensoren 14-1 bis 14-3 können optisch, magnetisch, induktiv oder kapazitiv arbeiten und lesen einen Code des Codeträgers 20 aus und stellen die gemessenen Werte der Auswertungseinheit 16 zur Verfügung. Die Auswertungseinheit 16 setzt die von den Sensoren 14-1 bis 14-3 gelieferten Codes in Winkel und eine Anzahl von Umdrehungen der Welle 30 um. Die Auswertungseinheit 16 hat außerdem die Aufgabe, elektromagnetische Störungen zu unterdrücken und evtl. eine Datenkorrektur im Falle einer Störung und Ausgabe einer Warnung oder einer Fehlermeldung vorzunehmen, falls z. B. einer der Sensoren 14-1 bis 14-3 ausfällt.
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Mit einer hier nicht gezeigten Batterie können die Informationen des Codeträgers 20 bzw. der Sensoren 14 bzw. Auswertungseinheit 16 im Falle einer Betriebsspannungsabschaltung gepuffert werden.
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Die Sensoren 14-1 bis 14-3 werden in der 2 mit einer Betriebsspannung UBat versorgt, die Auswertungseinheit 16 kann ein Logikmodul 32 und ein Zählermodul 34 aufweisen, die optional auch als eine Einheit ausgebildet sein können. Beide Module 32 und 34 werden mit der Batteriespannung UBat versorgt. Die Sensoren 14-1 bis 14-3 werden im vorliegenden Beispiel ständig bestromt. Das Logikmodul 32 wird nur jeweils bei einem Pegelwechsel der Sensoren 14-1 bis 14-3 für kurze Zeit geweckt, bis entsprechende Daten verarbeitet sind. Das dem Logikmodul 32 nachgeschaltete Zählermodul 34 kann synchron mit dem Logikmodul 32 geweckt werden. In diesem Fall müssen die Zähler 36 bis 40 des Zählermoduls 34 durch nichtflüchtige Speicher, z. B. EEPROMs, ergänzt werden, die spannungsfrei den letzten Zählerwert beibehalten. Es ist aber auch möglich die Zähler 36 bis 40 des Zählermoduls 34 ständig zu bestromen, trotz einer hochohmigen Ausgestaltung der Zähler 36 bis 40 kann eine Fehlzählung durch Sperrung der Zählereingänge beim Abschalten des Logikmoduls 32 vermieden werden.
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Der Codeträger 20, der bspw. aus einer entsprechend magnetisierten Scheibe oder einem Magnetring besteht, moduliert bei einer Drehung der Welle 30 die drei Sensoren 14-1 bis 14-3, die bspw. Reed-Schalter sind. Hierbei entsteht ein sinusförmiger Codeverlauf.
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Bei jedem Flankenwechsel der Signalpegel der Sensoren 14-1 bis 14-3 bestromt ein den Sensoren 14 nachgeschaltetes Wächter-IC 42, das ebenfalls mit der Batteriespannung UBat versorgt wird, das nachgeschaltete Logikmodul 32. Zwischen dem Wächter-IC 42 und dem Logikmodul 32 ist ein Schalter 44 angeordnet, der geöffnet ist, solange das Wächter-IC kein Signal vom jeweiligen Sensor 14 erhält. Das Logikmodul 32 bleibt somit ausgeschaltet, bis es durch Schließen des Schalters 44 mittels des Wächter-ICs 42 bestromt wird.
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Das Logikmodul 32 kann ein digitales Filter 46 aufweisen, das evtl. Störimpulse, bspw. durch mehrfaches Auslesen der Logikpegel, filtert. Ist ein Störimpuls die Ursache der Aktivierung des Logikmoduls gewesen, ergeht eine Rückmeldung an das Wächter-IC 42. Das Logikmodul 32 wird dann ohne weitere Funktion abgeschaltet.
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Im Falle eines Nutzsignals als Ursache für die Aktivierung des Logikmoduls 32 werden die Signale der Sensoren 14 vom digitalen Filter 46 einem Sensor-Pegelkomparator 48 zugeleitet. Dieser vergleicht die eingelesenen Pegelzustände der Signale der Sensoren 14 mit in einer Tabelle abgelegten Werten. Dem Sensor-Pegelkomparator 48 sind die Zähler 36 bis 40 des Zählermoduls nachgeschaltet. Je nach Ergebnis des Vergleiches des Sensor-Pegelkomparators 48 kann einer der Zähler 36 bis 40 inkrementiert oder dekrementiert werden, oder es kann keine Aktion oder es kann eine Ausgabe einer Warnung und dann ein Sperren eines der endgültigen Zählers 36 bis 40 oder die Ausgabe eines Fehlers erfolgen. Für den letzten Fall ist dem Sensor-Pegelkomparator 48 ein Fehlerausgabemodul 50 nachgeschaltet.
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Den Zählern 36 bis 40 ist ein Zählerkomparator 52 nachgeschaltet, der ständig die Inhalte der drei Zähler 36 bis 40 vergleicht und bei Abweichung den entsprechenden Zähler sperrt, entsprechendes Warnsignal 54 an das Fehlerausgabemodul 50 liefert und eine Aktualisierung eines den Zählern 36 bis 40 nachgeschalteten Ausgabepuffers 58 durch den fehlerhaften Zähler blockiert. Die Zähler 36 bis 40 sind über jeweils ein UND-Glied 56 an den Ausgabepuffer 58 angeschlossen, über den Daten 60 ausgegeben werden.
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Die 3A bis 3C zeigen eine Abfolge von drei Schritten in einer seitlichen Ansicht, um einen Drehgeber 10 mit einer ursprünglichen Singleturn-Funktion (3a) in einen Drehgeber 10 mit einer Multiturn-Funktion (3c) umzuwandeln.
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3A zeigt einen Drehgeber 10 in seiner Ausgestaltung als Singleturn-Drehgeber. Das Gehäuse 12 nimmt die Geberwelle 30 in sich auf. Ein Inneres des Gebers 10 ist nicht gezeigt. Auf der gegenüberliegenden Seite ist die äußere physische Schnittstelle 18 vorgesehen, die einen mechanischen und/oder elektrischen Kontakt 62 aufweisen kann, der aus dem Gehäuse 12 hervorsteht.
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3B zeigt die Situation, in der das Anbauelement 26 in Richtung des Pfeils 64 in die Schnittstelle 18 eingefügt wird.
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Die 3C zeigt den Drehgeber 10 in einem Zustand, in welchem das Anbauelement 26 (verliersicher) an das Gehäuse 12 gekoppelt ist. Durch die Koppelung des Anbauelements 26 an das Gehäuse 12 wird der Drehgeber 10 automatisch umkonfiguriert, wie es nachfolgend noch näher ausgeführt werden wird, so dass der Drehgeber 10 im gekoppelten Zustand (auch) eine Multiturn-Funktion hat.
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4 zeigt eine alternative Verbindungsform, bei der das Anbauelement 26 mit einer (mechanischen) Nase 68 in eine nicht näher dargestellte Ausnehmung 70 im Gehäuse 12 eingehängt wird, um in Richtung des Pfeils 66 in die Schnittstelle 18 hinein verschwenkt zu werden.
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5 zeigt eine perspektivische Darstellung der Drehgeber 10 der 3 und 4 in einem gekoppelten Zustand. Das Anbauelement 26 ist verliersicher und formschlüssig in der Schnittstelle 18 des Gehäuses 12 aufgenommen.
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Unter Bezugnahme auf 6 wird ein Verfahren zum Umkonfigurieren eines ursprünglichen Singleturn-Drehgebers in einen Multiturn-Drehgeber erläutert.
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In einem ersten Schritt S10 wird ein Drehgeber 10 in seiner ursprünglichen Singleturn-Konfiguration bereitgestellt. In einem Schritt S12 kann ein separates Anbauelement 26 an die Schnittstelle 18 gekoppelt werden. In einem Schritt S14 wird abgefragt, ob das Anbauelement 26 angekoppelt ist. Diese Abfrage wird durch die Auswertungseinheit 16 durchgeführt. Stellt die Auswertungseinheit 16 fest, dass das Anbauelement 26 nicht an den Drehgeber 10 gekoppelt ist, wird diese Abfrage erneut ausgeführt. Wird festgestellt, dass das Anbauelement 26 angekoppelt ist, wird in einem Schritt S16 automatisch zur Multiturn-Funktion bzw. -Konfiguration gewechselt. Danach endet das Verfahren.
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7A zeigt ein Blockdiagramm eines Drehgebers 10, bei dem das Anbauelement 26 im Wesentlichen eine Batterie 72 umfasst. 7B zeigt ein Funktionsdiagramm zur 7A.
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Das Ankoppeln des Anbauelements 26 der 7A an das Gehäuse 12 des Drehgebers 10 konfiguriert den ursprünglich als Singleturn-Drehgeber ausgelegten Drehgeber 10 zu einem Multiturn-Drehgeber und stellt gleichzeitig die Energie für die Umdrehungszählung in einem betriebsspannungslosen Zustand zur Verfügung. Der Drehgeber 10 weist ein oder mehrere Sensoren 14 für die Singleturn-Messung und die Umdrehungsmessung auf. Der oder die Sensoren 14 sind in das Gehäuse 12 integriert. Der ebenfalls in das Gehäuse integrierte Codeträger 20 ist zur Singleturn-Messung und zur Umdrehungszählung eingerichtet. Die Logikmodule 32 und 34 dienen einer Singleturn-Auswertung und einer Umdrehungszählung und umfassen einen entsprechenden Speicher, der hier nicht näher gezeigt ist. Über eine weitere (optionale) Schnittstelle 74 können Daten mit der externen Anzeige-/Auswertungseinheit 28 (vgl. 1) ausgetauscht werden.
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Das Anbauelement 26 der 7 weist ein eigenes separates Gehäuse auf, in welches die Batterie 72 integriert ist. Das Anbauelement 26 liefert die Energie für die Umdrehungszählung im betriebsspannungslosen Zustand. Optional können auch Codierungsdaten an die Logikmodule 32 und 34 übertragen werden. Die Umkonfiguration erfolgt hier z.B. durch Auswerten einer anliegenden Versorgungsspannung. Alternativ kann über die Schnittstelle 18 eine elektrische Verbindung zwischen zwei hier nicht näher gezeigten Polen (Jumper) hergestellt werden.
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Die 8A und 8B zeigen einen weiteren Drehgeber 10 (8A) sowie ein entsprechendes Funktionsdiagramm (8B), bei dem durch das Ankoppeln des Anbauelements 26 der ursprünglich als Singleturn-Drehgeber ausgelegte Drehgeber 10 zu einem Multiturn-Drehgeber umkonfiguriert wird, wobei das Anbauelement 26 Komponenten enthält, die zur Umdrehungszählung bzw. -bestimmung benötigt werden. Das Anbauelement 26 liefert einen Zählwert an die Logik des Singleturn-Drehgebers.
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In der 8A beinhaltet das Gehäuse 12 einen Codeträger 20-1 zur Singleturn-Messung, einen Singleturn-Sensor 14-1 sowie ein Logikmodul 32-1 zur Singleturn-Auswertung. Das Logikmodul 32-1 ist jedoch zur Einbindung von Umdrehungsdaten eingerichtet.
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Der Singleturn-Codeträger 20-1 ist drehfest mit der Geberwelle 30 verbunden. Ferner ist ein weiterer Codeträger 20-2 für eine Umdrehungszählung vorgesehen, und zwar innerhalb des Gehäuses 12. Der Codeträger 20-2 ist vorzugsweise so angeordnet, dass er in unmittelbarer Nähe zum angekoppelten Anbauelement 26 positioniert ist.
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Die 8A zeigt das Anbauelement 26 in einem angekoppelten Zustand. Das Anbauelement 26 umfasst einen weiteren Sensor 14-2 zur Umdrehungszählung, der ebenfalls so angeordnet ist, dass er in unmittelbarer Nähe zum Codeträger 20-2 positioniert ist. Das Anbauelement 26 weist ferner ein Logikmodul 32-2 zur Umdrehungszählung, eine Batterie 72 (optional) sowie einen Umdrehungszähler mit entsprechendem Speicher auf. Das Anbauelement 26 kann auch einen Energie-Harvester aufweisen.
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Beim Drehgeber 10 der 8 kann die Umkonfiguration vom Singleturn-Drehgeber zum Multiturn-Drehgeber z.B. durch eine berührungslose Erkennung des Anbauelements über die Komponenten 14-22-2 (z.B. induktiv, kapazitiv, optisch, etc.) erfolgen. Alternativ kann ein (nicht dargestellter) Mikro-Schalter betätigt werden, wenn die Komponenten 12 und 26 aneinander gekoppelt sind.
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Generell kann die Ankopplung durch Einhaken, Einschwenken, Festclipsen, Aufstecken, Festschrauben, Aufpressen, Verriegeln mittels z.B. einem Bajonettverschluss oder ähnlich erfolgen.
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Folgende Ausführungsformen sind also möglich:
- - Drehgeber mit ursprünglicher Singleturn-Funktion, die mit Hilfe optischer, magnetischer, induktiver oder kapazitiver Verfahren realisiert wird, und deren Funktion durch Anbringen eines Anbauelements von der Singleturn- zur Multiturn-Funktion erweitert wird, ohne dass dazu weitere Konfigurationsschritte notwendig sind.
- - Drehgeber, bei denen die Multiturn-Funktion mit Hilfe mechanischer Zählwerke, die mittels geeigneter Sensorik ausgelesen werden können, realisiert ist.
- - Drehgeber, bei denen die Multiturn-Funktion mit Hilfe elektronischer Umdrehungszähler realisiert ist.
- - Drehgeber mit ursprünglicher Singleturn-Funktion, die Komponenten zur Realisierung der Multiturn-Funktion noch gar nicht, teilweise oder vollständig bereits eingebaut haben, wobei diese Multiturn-Funktion erst durch Anbringen des Anbauteils von der Singleturn-Funktion auf die Multiturn-Funktion erweitert wird, ohne dass dazu weitere Konfigurationsschritte notwendig sind. Entsprechend kann das Anbauelement entweder alle zur Erzeugung notwendigen Komponenten oder Teile davon beinhalten oder im einfachsten Fall ein Codierstecker sein.
- - Drehgeber, bei denen das Anbauelement als Stecker ausgebildet ist.
- - Drehgeber, bei denen das Anbauelement Bestandteil eines ansteckbaren Verbindungskabels ist, wobei die Umschaltung bzw. Umkonfiguration von der Singleturn-Funktion auf die Multiturn-Funktion, also z. B. durch Auswahl eines ohnehin notwendigen Verbindungskabels, erfolgt.
- - Drehgeber, deren Funktion dadurch von Singleturn auf Multiturn umkonfiguriert bzw. umgeschaltet wird, dass sie mit einer externen Auswerteeinheit verbunden werden, die die notwendige Komponente zum Umschalten auf die Multiturn-Funktion beinhaltet (z. B. Versorgungsbatterie oder Steuerkontakt). Auch hier wird durch einfaches Anstecken des Anbauelements an den Drehgeber die entsprechende Konfiguration hergestellt, ohne dass es weiterer Konfigurationsschritte oder einer intelligenten Steuerung bedarf.
- - Drehgeber, die hinsichtlich ihrer Auflösung und sonstigen Funktionalität konfigurierbar sind, z. B. über eine Kommunikationsschnittstelle und deren Funktion durch Anbringen des Anbauelements von der Singleturn-Funktion auf die Multiturn-Funktion erweiterbar sind, ohne dass dazu weitere Konfigurationsschritte notwendig sind.
- - Drehgeber, die einen geringen Schutz gegen Umwelteinflüsse benötigen, und bei denen somit die Anbauzone (Schnittstelle) des Anbauelements nicht speziell abgedichtet sein muss.
- - Drehgeber, die hohe Ansprüche hinsichtlich Dichtheit erfüllen müssen und bei denen somit das Anbauelement selbst und/oder die Anbauzone (Schnittstelle) durch zusätzliche Dichtungsmaßnahmen geschützt sind, wie z. B. durch einen Deckel, elastische Dichtungen oder Ähnliches.
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Die Wahl einer Batterie als Anbauelement hat sich als besonders vorteilhaft erwiesen, weil Batterien relativ teure Bauteile darstellen, so dass sich die Integration der Batterie in den Drehgeber von Anfang an aus einer preislichen Hinsicht nicht lohnt. Der Endanwender kann dann durch Anklipsen der Batterie einen Drehgeber auf die Multiturn-Funktion umkonfigurieren.
