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Die
Erfindung betrifft einen kodierten Maßkörper für
ein Positions-/Wegmesssystem, umfassend ein Trägerband,
mindestens eine Kodierungslage aus Kodierungsmaterial, welche auf
dem Trägerband angeordnet ist, und ein Abdeckband, welches das
Kodierungsmaterial zu einem Außenraum hin abdeckt.
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Die
Erfindung betrifft ferner ein Positions-/Wegmesssystem.
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Magnetisch
kodierte Maßkörper und Positions-/Wegmesssysteme,
welche solche magnetisch kodierte Maßkörper aufweisen,
sind beispielsweise in dem Kapitel "Wegsensoren
mit magnetisch kodierten Maßkörpern" in
der Veröffentlichung "Lineare Weg- uns Abstandssensoren" von
Thomas Burkhardt, Albert Feinäugle, Sorin Fericean und
Alexander Forkl, Verlag Moderne Industrie, München 2004, beschrieben.
Entsprechende Messsysteme weisen einen Sensorkopf auf, der Magnetfeldsensoren
und vorzugsweise die komplette Elektronik aufnimmt, und einen magnetisch
kodierten Maßkörper. Der Maßkörper
umfasst sich abwechselnde magnetische Nordpole und Südpole.
Die magnetischen Feldlinien des magnetisch kodierten Maßkörpers
bilden ein dreidimensionales Vektorfeld. Der Sensorkopf bewegt sich oberhalb
des Maßkörpers. Im Sensorkopf befinden sich beispielsweise
zwei Magnetfeldsensoren, die entweder die Komponente des Magnetfeldvektors
in der Richtung ihrer Empfindlichkeit oder den Winkel des magnetischen
Vektorfelds zur Bewegungsrichtung messen. Das Zählen von
magnetischen Perioden erlaubt eine Aussage über den zurückgelegten Weg.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, einen kodierten Maßkörper
der eingangs genannten Art bereitzustellen, welcher einfach aufgebaut
ist und umfangreiche Anwendungsmöglichkeiten aufweist.
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Diese
Aufgabe wird bei dem eingangs genannten kodierten Maßkörper
erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass
das Abdeckband durch das Trägerband gebildet ist.
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Das
Trägerband ist die mechanische Halteeinrichtung für
das Kodierungsmaterial und dient auch der mechanischen Stabilisierung
der Gesamtanordnung. Das Abdeckband deckt das Kodierungsmaterial
zu dem Außenraum hin ab und schützt die mindestens
eine Kodierungslage vor entsprechenden externen Einflüssen
wie insbesondere mechanische Kräfte.
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Bei
der erfindungsgemäßen Lösung sind das Trägerband
und das Abdeckband identisch, das heißt das Trägerband
hat die Schutzfunktion des Abdeckbands. Dadurch ergibt sich ein
einfacher Aufbau.
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Das
Trägerband und die mindestens eine Kodierungslage liegen
direkt aufeinander. Dadurch ergibt sich bei einer Krümmung
keine relative Bewegung zueinander. Dies wiederum ermöglicht
es, dem kodierten Maßkörper (Trägerband
einschließlich Kodierungsmaterial) entlang der Längserstreckung
eine oder mehrere Krümmungen aufzuerlegen und den kodierten
Maßkörper variabel an eine Anwendung anzupassen,
und an diese insbesondere mindestens teilweise anzulegen. Dadurch
kann beispielsweise ein entsprechend kodierter Maßkörper
um eine Welle oder dergleichen gelegt werden.
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Weiterhin
ist der entsprechende kodierte Maßkörper durch
einen Anwender auf einfache Weise einsetzbar. Insbesondere kann
der kodierte Maßkörper als Bandmaterial und beispielsweise
als Rollenmaterial bereitgestellt werden. Ein Anwender kann dann
angepasst an die konkrete Anwendung eine Ablängung selber
durchführen.
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Bei
der erfindungsgemäßen Lösung lässt sich
die Anwendung als ”Träger” beziehungsweise ”Abdeckung” mitnutzen;
die mindestens eine Kodierungslage lässt sich an die Anwendung
anlegen.
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Insbesondere
deckt das Abdeckband das Kodierungsmaterial zu einer Sensoreinrichtung
hin ab. Die Sensoreinrichtung umfasst eine oder mehrere für
die Kodierung sensitive Sensoren. Dadurch lässt sich die
mindestens eine Kodierungslage zu dem Außenraum hin schützen.
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Das
Trägerband/Abdeckband ist im Falle eines magnetisch kodierten
Maßkörpers aus einem nicht oder höchstens
leicht (im Vergleich zum Kodierungsmaterial) magnetisierbaren Material
hergestellt. Beispielsweise ist es aus einem metallischen Material
und insbesondere Edelstahl hergestellt. Es ist dadurch formstabil
und elastisch ausgebildet, um eine hohe Variabilität und
Anpassbarkeit insbesondere durch elastische Biegbarkeit zu erhalten.
Ferner ist auch eine plastische Verformung möglich, um
beispielsweise Hakenelemente, wie unten noch näher beschrieben,
herzustellen.
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Im
Falle eines kapazitiv kodierten Maßkörpers ist
das Trägerband/Abdeckband vorzugsweise aus einem elektrisch
nicht leitenden Material hergestellt. Im Falle eines optisch kodierten
Maßkörpers ist das Trägerband/Abdeckband
in dem relevanten Spektralbereich transparent.
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Bei
einem an einem Bauelement montierten Maßkörper
liegt die mindestens eine Kodierungslage aus Kodierungsmaterial
vorzugsweise zwischen dem Bauelement und dem Trägerband/Abdeckband.
Dadurch ist die Lage aus Kodierungsmaterial zu dem Außenraum
hin geschützt und zu der Anwendung durch Anlage an der
Anwendung geschützt. Ferner lässt sich dadurch
eine einfache und sichere Fixierung an der Anwendung erreichen.
Wenn die Anwendung selber aus einem magnetisierbaren Material ist, lässt
sich die Kodierungslage auch durch magnetische Haftung an der Anwendung
fixieren, wenn die Kodierungslage aus einem magnetischen Material hergestellt
ist.
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Es
kann vorgesehen sein, dass die mindestens eine Kodierungslage das
Bauelement mindestens teilweise berührt. Dadurch wird eine
Abstützung für den kodierten Maßkörper
an der Anwendung bereitgestellt.
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Insbesondere
ist das Kodierungsmaterial direkt an dem Trägerband/Abdeckband
fixiert und beispielsweise mit diesem verklebt. Dadurch ergibt sich ein
einfacher Aufbau.
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Es
ist vorteilhaft, wenn das Trägerband/Abdeckband formstabil
ist. Dadurch ergibt sich eine optimale Anpassbarkeit an eine Anwendung.
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Es
ist ferner günstig, wenn das Trägerband/Abdeckband
elastisch biegbar ist. Dadurch ist es beispielsweise möglich,
den kodierten Maßkörper als Bandmaterial beispielsweise
in Rollenform bereitzustellen. Durch die elastische Biegbarkeit
ist eine optimierte Anpassbarkeit an eine Anwendung ermöglicht.
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Ganz
besonders vorteilhaft ist dabei, wenn das Trägerband/Abdeckband
mit dem darauf angeordneten Kodierungsmaterial biegbar ist, das
heißt der kodierte Maßkörper als Ganzes
biegbar und insbesondere elastisch biegbar.
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Vorteilhafterweise
besteht der Maßkörper bezüglich der Lagenabfolge
aus Trägerband/Abdeckband und der mindestens einen Kodierungslage
auf dem Trägerband/Abdeckband. Die mindestens eine Kodierungslage
ist dabei auf dem Trägerband/Abdeckband insbesondere stoffschlüssig
(beispielsweise über eine Klebstofflage) fixiert.
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Der
kodierte Maßkörper weist eine erste Oberfläche
auf, welche an dem Kodierungsmaterial gebildet ist, und eine gegenüberliegende
zweite Oberfläche, welche an dem Trägerband/Abdeckband gebildet
ist. Diese erste Oberfläche und die zweite Oberfläche
sind äußere Oberflächen.
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Es
kann vorgesehen sein, dass der Maßkörper eine
Krümmung aufweist. Die Krümmung kann durch plastische
Verformung erzeugt sein oder durch elastische Verformung bei entsprechender
Kraftbeaufschlagung.
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Bei
einem Ausführungsbeispiel weist das Trägerband/Abdeckband
an mindestens einem Ende eine Knickung oder Abbiegung auf. Diese
Knickung oder Abbiegung erzeugt eine Art Hakenelement, über
welches der Maßkörper an einer entsprechenden Öffnung
einhängbar ist. Dadurch ist es beispielsweise möglich,
eine geschlossene Einrichtung, welche den kodierten Maßkörper
umfasst, herzustellen. An der Knickung beziehungsweise Abbiegung
kann dabei Kodierungsmaterial angeordnet sein oder nicht.
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Günstig
ist es, wenn eine Verbindungseinrichtung vorgesehen ist, welche
einen ersten Bereich des Maßkörpers und einen
zweiten Bereich des Maßkörpers miteinander verbindet,
wobei der erste Bereich in der Nähe eines ersten Endes
des Maßkörpers und der zweite Bereich in der Nähe
eines zweiten Endes des Maßkörpers liegt. Dadurch
lässt sich der kodierte Maßkörper um
eine Anwendung legen und insbesondere lässt sich diese
Anwendung umschließen. Die Verbindungseinrichtung sorgt
dafür, dass die vorher freien Enden miteinander gekoppelt werden.
Dadurch lässt sich eine Fixierung an der Anwendung erreichen.
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Bei
einem Ausführungsbeispiel weist die Verbindungseinrichtung
eine erste Fixierungseinrichtung für einen ersten Bereich
des Maßkörpers und eine zweite Fixierungseinrichtung
für einen zweiten Bereich des Maßkörpers
auf, wobei ein Abstand zwischen der ersten Fixierungseinrichtung
und der zweiten Fixierungseinrichtung feststellbar einstellbar ist. Dadurch
lässt sich der Maßkörper um eine Anwendung
legen und es lässt sich dadurch ein enger Kontakt zu der Anwendung über
eine gesamte Messtrecke herstellen. Die erste Fixierungseinrichtung
und die zweite Fixierungseinrichtung sind beispielsweise Öffnungen,
durch welche Hakenelemente des Maßkörpers, welche
durch Abbiegungen oder Abknickung erzeugt sind, durchgeschleift
sind.
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Insbesondere
bildet die Kombination aus Maßkörper und Verbindungseinrichtung
eine geschlossene Einrichtung. Durch die geschlossene Einrichtung
lässt sich eine Anwendung wie beispielsweise eine Welle
umschließen, um den kodierten Maßkörper
an dieser Anwendung zu fixieren.
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Bei
einem Ausführungsbeispiel ist der Maßkörper
magnetisch kodiert. Das Kodierungsmaterial ist dann ein magnetisches
Material. Die Kodierung ist durch eine bestimmte Abfolge von Nordpolfeldern und
Südpolfeldern gebildet.
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Es
kann dann auch vorgesehen sein, dass der Maßkörper
an einem magnetisierbaren Bauteil durch magnetische Haftung fixiert
ist. Zusätzlich kann eine weitere mechanische Fixierung
beispielsweise mittels einer Verbindungseinrichtung vorgesehen sein.
Dadurch, dass das magnetische Material einer Anwendung zugewandt
positionierbar ist und diese berühren kann, ist eine solche
magnetische Haftungsfixierung realisierbar.
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Es
ist grundsätzlich auch möglich, dass der Maßkörper
kapazitiv kodiert ist. Bei einer solchen ”elektrostatischen” Kodierung
kann über kapazitiv-sensitive Sensoren eine Kodierung ausgelesen werden.
Das Trägerband/Abdeckband ist dann aus einem elektrisch
nicht leitenden Material hergestellt.
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Es
ist auch möglich, dass der Maßkörper
optisch kodiert ist. Durch einen oder mehrere entsprechende optische
Sensoren kann dann die Kodierung ausgelesen werden.
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In
diesem Falle ist das Trägerband/Abdeckband in dem relevanten
Spektralbereich transparent.
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Günstig
ist es, wenn die mindestens eine Kodierungslage in Bandform vorliegt.
Dadurch lässt sich der Maßkörper auf
einfache Weise herstellen, indem ein erstes Band, nämlich
die mindestens eine Kodierungslage, mit einem zweiten Band, nämlich
dem Trägerband/Abdeckband, verbunden wird.
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Ganz
besonders vorteilhaft ist es, wenn der kodierte Maßkörper
als Ganzes in Bandform ausgebildet ist. Dadurch kann ein Anwender
den Maßkörper auf einfache Weise an eine spezielle
Anwendung anpassen. Insbesondere ist auf einfache Weise eine Formanpassung
und auch Längenanpassung möglich. Beispielsweise
wird dann der Maßkörper als Rollenware bereitgestellt
und ein Anwender kann die angepasste Ablängung durchführen.
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Erfindungsgemäß wird
ferner ein Positions-/Wegmesssystem bereitgestellt, welches mindestens
einen erfindungsgemäßen Maßkörper
umfasst und eine Sensoreinrichtung, welche mindestens einen für
die Kodierung sensitiven Sensor aufweist.
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Insbesondere
ist die Sensoreinrichtung dem Abdeckband zugewandt positioniert,
sodass das Abdeckband das Kodierungsmaterial zu dem Außenraum
hin abdeckt.
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Bei
einem Ausführungsbeispiel ist der mindestens eine Sensor
magnetfeldsensitiv und der Maßkörper ist durch
eine bestimmte Abfolge von magnetischen Nordpolen und Südpolen
magnetisch kodiert.
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Die
nachfolgende Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen
dient im Zusammenhang mit den Zeichnungen der näheren Erläuterung
der Erfindung.
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Es
zeigen:
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1 eine
schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels eines
erfindungsgemäßen Positions-/Wegmesssystems;
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2 eine
weitere Darstellung eines Teilbereichs eines magnetisch kodierten
Maßkörpers eines erfindungsgemäßen
Positions-/Wegmesssystems;
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3 ein
Ausführungsbeispiel eines Verbindungselements; und
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4 ein
Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen
Positions-/Wegmesssystems, welches an einer Anwendung angeordnet
ist.
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Ein
Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen
Positions-/Wegmesssystems, welches in 1 schematisch
gezeigt und dort mit 10 bezeichnet ist, umfasst einen magnetisch
kodierten Maßkörper 12 und eine Sensoreinrichtung 14.
Der Maßkörper 12 ist an einer Anwendung 16 fixierbar.
Die Sensoreinrichtung 14 umfasst mindestens einen magnetfeldsensitiven
Sensor und insbesondere eine Mehrzahl von magnetfeldsensitiven Sensoren.
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Positions-/Wegmesssysteme
mit magnetisch kodiertem Maßkörper sind beispielsweise
in dem Kapitel "Wegsensoren mit magnetisch kodiertem
Maßkörper" in der Veröffentlichung "Lineare Weg-
und Abstandssensoren" von Thomas Burkhardt, Albert Feinäugle,
Sorin Fericean, Alexander Forkl, Verlag Moderne Industrie, München
2004, beschrieben. Es wird ausdrücklich auf diese
Veröffentlichung Bezug genommen.
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Der
Maßkörper 12 weist ein Trägerband 18 auf,
welches aus einem nichtmagnetisierbaren Material hergestellt ist.
Das Trägerband 18 ist insbesondere aus einem metallischen
Material und beispielsweise aus Edelstahl hergestellt.
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An
dem Trägerband 18 ist eine Einrichtung 20 aus
magnetischem (magnetisierbaren) Material als Kodierungsmaterial
angeordnet. Diese Einrichtung 20 umfasst mindestens eine
Kodierungslage 22 mit magnetischen Polfeldern 24.
Bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel umfasst die Einrichtung 20 aus magnetischem
Material eine erste Kodierungslage und eine zweite Kodierungslage.
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In
einer Kodierungslage 22 folgen magnetische Polfelder (Nordpolfelder
und Südpolfelder) alternierend aufeinander, wobei die Größe
und/oder Abfolge der Polfelder die Kodierung bestimmt. Die Kodierung
bestimmt die Feldbeaufschlagung der Sensoreinrichtung 14 und
enthält eine Ortsabhängigkeit. Dadurch kann die
Position der Sensoreinrichtung 14 relativ zu dem Maßkörper 12 (berührungslos) ermittelt
werden, indem das entsprechende Signal ausgewertet wird.
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Die
magnetischen Feldlinien der mindestens einen Kodierungslage 22 bilden
ein dreidimensionales Vektorfeld. Die Sensoreinrichtung 14 ist
in diesem Vektorfeld positioniert. Beispielsweise bewegt sich die
Sensoreinrichtung 14 in dem Vektorfeld. Durch Zählen
von magnetischen Perioden, welche über die Sensoreinrichtung 14 detektiert
werden, erhält man eine Aussage über den zurückgelegten
Weg, wobei grundsätzlich eine Richtungsabhängigkeit
bei entsprechender Ausrichtung der Sensoreinrichtung 14 detektierbar
ist. Absolute Positionen lassen sich beispielsweise mittels Durchführung
einer Referenzfahrt bestimmen.
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Es
ist auch möglich, dass das Position-/Wegmesssystem 10 als
absolut messendes System ohne vorherige Referenzfahrt realisiert
ist. Dazu umfasst die mindestens eine Kodierungslage 22 neben
mindestens einer inkrementalen Spur eine absolute Spur, welche durch
entsprechende und magnetfeldsensitive Sensoren der Sensoreinrichtung 14 abtastbar
ist. Es wird auf die oben genannte Veröffentlichung verwiesen.
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Die
Einrichtung 20 ist an dem Trägerband 18 fixiert
und insbesondere auf dieses aufgeklebt. Das Trägerband 18 ist
die (mechanische) Halteeinrichtung für die Einrichtung 20 aus
magnetischem Material.
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Bei
einem Ausführungsbeispiel ist die Einrichtung 20 mit
der mindestens einen Kodierungslage 22 selber ein Band
(in 1 durch das Bezugszeichen 24 angedeutet),
welches an dem Trägerband 18 fixiert ist.
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Der
magnetisch kodierte Maßkörper 12 besteht
aus dem Trägeband 18 und der Einrichtung 20. Das
Trägerband 18 bildet dabei ein Abdeckband 26, welches
die Einrichtung 20 aus magnetischem Material abdeckt und
dabei insbesondere vor mechanischen Beschädigungen schützt.
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Das
Trägerband/Abdeckband 18, 26 deckt die
Einrichtung 20 aus magnetischem Material insbesondere zu
einem Außenraum hin ab. Das Abdeckband 26 ist
dabei insbesondere zwischen der Einrichtung 20 und der
Sensoreinrichtung 14 angeordnet.
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Bei
der Positionierung des Maßkörpers 12 an einer
Anwendung ist es vorgesehen, dass die Einrichtung 20 aus
magnetischem Material der Anwendung 16 zugewandt ist und
beispielsweise an dieser anliegt. Wenn die Anwendung 16 aus
einem magnetisierbaren Material ist, dann können die Magnetkräfte
der Einrichtung 20 bewirken, dass der Maßkörper 12 an
dieser Anwendung 16 anhaftet.
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Der
magnetisch kodierte Maßkörper 12 besteht
bezüglich seiner Lagenabfolge aus Lagen des Trägerbands 18/Abdeckbands 26 und
der daran fixierten (insbesondere durch Klebung) Einrichtung 20 aus
magnetischem Material, wobei wie oben erwähnt die Einrichtung 20 eine
oder mehrere Kodierungslagen 22 aufweisen kann. Der Maßkörper 12 hat
dabei eine erste Oberfläche 28, welche an dem
magnetischen Material der Einrichtung 20 gebildet ist,
und eine gegenüberliegende zweite Oberfläche 30,
welche an dem Trägerband 18/Abdeckband 26 gebildet ist.
Bevorzugterweise sind die erste Oberfläche 28 und
die zweite Oberfläche 30 mindestens näherungsweise
parallel zueinander ausgerichtet. Die zweite Oberfläche 30 weist
der Sensoreinrichtung 14 zu und die erste Oberfläche 28 weist
der Anwendung 16 zu und berührt beispielsweise
letztere mindestens teilweise.
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Der
Maßkörper 12 mit dem Trägerband 18 und
der Einrichtung 20 ist insbesondere selber bandförmig
ausgestaltet und formstabil. Er ist als Ganzes bezogen auf eine
Längserstreckungsrichtung 32 biegbar und insbesondere
elastisch biegbar. Dadurch ist es möglich, dem Maßkörper 12 eine
Krümmung aufzuerlegen und diesen beispielsweise auch an
einer nichtebenen Oberfläche einer Anwendung 16 anzulegen.
Beispielsweise ist es möglich, den Maßkörper 12 an
eine zylindrische Anwendung anzulegen.
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Der
Maßkörper 12 als Ganzes einschließlich Trägerband 18/Abdeckband 26 und
Einrichtung 20 ist dabei biegbar, sodass auch die Einrichtung 20 mit
der mindestens einen Kodierungslage 22 in der Form anpassbar
ist.
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Der
bandförmige Maßkörper 12 hat
ein erstes Ende 34 und ein zweites Ende 36 (2).
Es ist dabei grundsätzlich möglich, dass sich
die Einrichtung 20 aus magnetischem Material bis zu dem
ersten Ende 34 und/oder zweiten Ende 36 erstreckt,
das heißt sich bis zu dem entsprechenden Ende des Trägerbands 18 erstreckt,
oder dass ein entsprechendes erstes Ende und zweites Ende der Einrichtung 20 aus magnetischem
Material vor dem entsprechenden Ende des Trägerbands 18 liegt.
Die Enden des Maßkörpers 12 sind dabei
durch die Enden des Trägerbands 18 gebildet.
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Bei
einem Ausführungsbeispiel ist eine geschlossene Einrichtung 38 durch
den Maßkörper 12 gebildet, welche einen
Innenraum 40 umschließt und dadurch um eine Anwendung 42 legbar
ist (4). Die geschlossene Einrichtung 38 ist
dabei im geometrischen Sinne einstückig zusammenhängend.
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Die
geschlossene Einrichtung 38 lässt sich durch eine
Verbindungseinrichtung 44 (2, 3) herstellen,
durch welche ein erster Bereich 46 an oder in der Nähe
des ersten Endes 34 und ein zweiter Bereich 48 an
oder in der Nähe des zweiten Endes 36 verbindbar
sind.
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Der
Maßkörper 12 weist durch das Trägerband 18 (mit
oder ohne Einrichtung 20 aus magnetischem Material in dem
entsprechenden Bereich) am ersten Bereich 46 und am ersten
Bereich 48 jeweils eine Abbiegung oder Knickung 50 auf.
Diese Abbiegung oder Knickung 50 ist durch plastische Verformung
des Trägerbands 18 (welcher gegebenenfalls die
Einrichtung 20 folgt) hergestellt.
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Die
Verbindungseinrichtung 44 weist als erste Fixierungseinrichtung
eine erste Öffnung 52 auf, durch welche der Maßkörper 12 am
ersten Bereich 46 mit der entsprechenden Abbiegung oder
Knickung 50 durchgeführt ist. Ferner weist die
Verbindungseinrichtung 44 als zweite Fixierungseinrichtung
eine zweite Öffnung 54 auf, durch welche der Maßkörper 12 in
dem zweiten Bereich 48 mit der entsprechenden Abbiegung
oder Knickung 50 durchgeführt ist. Über
die Abbiegung oder Knickung 50 ist der Maßkörper 12 hakenartig
an der Verbindungseinrichtung 44 gehalten.
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Der
Abstand zwischen der ersten Öffnung 52 und der
zweiten Öffnung 54 ist verstellbar. Beispielsweise
lässt sich durch Verkürzung des Abstands zwischen
der ersten Öffnung 52 und der zweiten Öffnung 54 eine
bessere Anlage des Maßkörpers 12 an die Anwendung 42 reichen,
das heiß die Anwendung 42 kann in dem Innenraum 40 positioniert
werden und durch Verkleinerung des Abstand zwischen der ersten Öffnung 52 und
der zweiten Öffnung 54 erfolgt eine Fixierung
an der Anwendung 42.
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In 4 ist
die relative Einstellbarkeit des Abstands zwischen der ersten Öffnung 52 und
der zweiten Öffnung 54 durch den Doppelpfeil mit
dem Bezugszeichen 56 angedeutet.
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Zur
Verstellung und zur Feststellung einer Position kann eine Schlosseinrichtung 58 vorgesehen
sein. Die Verbindungseinrichtung 44 umfasst dazu beispielsweise
ein Stegelement 60 mit diskret beabstandeten Öffnungen 62.
An dem Stegelement 60 ist in der Nähe eines ersten
Endes 64 die erste Öffnung 52 gebildet.
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Die
Verbindungseinrichtung 44 umfasst ferner die Schlosseinrichtung 58,
an welcher das Stegelement 60 feststellbar verschieblich
gelagert ist. An der Schlosseinrichtung 58 sitzt die zweite Öffnung 54.
Durch Einstellung der relativen Verschiebungsposition zu dem Stegelement 60 der
Schlosseinrichtung 58 ist der Abstand zwischen der ersten Öffnung 52 und
der zweiten Öffnung 54 eingestellt und über
die Schlosseinrichtung 58 feststellbar. Dazu ist beispielsweise
an der Schlosseinrichtung 58 eine Schraube angeordnet,
welche in eine entsprechende Öffnung 62 eintauchen
kann. Die spezielle Öffnung 62 bestimmt den Abstand.
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Gegebenenfalls
ist über die Schlosseinrichtung 58 auch eine Spannkraft
ausübbar, um die geschlossene Einrichtung 38 eng
an die Anwendung 42 anlegen zu können.
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Die
Verbindungseinrichtung 44 ist beispielsweise in der Art
einer Schelle ausgebildet.
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In 4 ist
ein Anwendungsbeispiel gezeigt. Das entsprechende Positions-/Wegmesssystem 10 ist
an einer zylindrischen Anwendung 42 positioniert. Der Maßkörper 12 ist
umfänglich um die Anwendung 42 gelegt und die
geschlossene Einrichtung 38 wird über die entsprechende
Verbindungseinrichtung 44 hergestellt. Die Sensoreinrichtung 14 ist
beabstandet zu dem Maßkörper 12. Dieser
wird zu dem Außenraum hin durch das Abdeckband 26 abgedeckt
und dadurch geschützt.
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Dadurch
ist es beispielsweise möglich, Winkelpositionen der Anwendung 42 relativ
zu der Sensoreinrichtung 14 zu detektieren. Beispielsweise
ist die Anwendung 42 mit dem daran fixierten Maßkörper 12 relativ
zu der festen Sensoreinrichtung 14 rotierbar (insbesondere
ist die Anwendung 42 eine Welle) oder schwenkbar. Dies
ist in 4 durch den Doppelpfeil 64 angedeutet.
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Es
ist beispielsweise auch möglich, dass die Anwendung 42 mit
dem daran unbeweglich montierten Maßkörper 12 feststehend
ist und die Sensoreinrichtung 14 in unterschiedlichen Winkelstellungen
zu der Anwendung 42 positionierbar ist. Beispielsweise ist
die Sensoreinrichtung 14 auf einer Orbitalbahn beweglich.
Die entsprechende Position ist auf dieser Bahn detektierbar.
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Es
ist grundsätzlich auch möglich, dass sowohl die
Position der Anwendung 42 mit dem Maßkörper 12 als
auch die Position der Sensoreinrichtung 14 veränderlich
ist.
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Bei
der erfindungsgemäßen Lösung ist das Abdeckband 26 identisch
mit dem Trägerband 18. Das Abdeckband 26 hat
dabei sowohl die mechanische Trägerfunktion für
die Einrichtung 20 aus magnetischem Material als auch eine
Schutzfunktion gegenüber äußeren Einflüssen
für die Einrichtung 20. Bei dem Anwendungsfall
gemäß 4 schützt das Abdeckband 26 beispielsweise
gegenüber radial wirkenden Einflüssen wie mechanische
Kräfte.
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Der
Maßkörper 12 lässt sich auf
einfache Weise elastisch ausgestalten, sodass er auch an gekrümmten
Oberflächen fixierbar ist. Durch die integrale Ausbildung
von Trägerband 18 und Abdeckband 26 ist
eine Krümmung des Maßkörpers 12 als Ganzes
auf einfache Weise durchführbar, ohne dass die Gefahr der
Ablösung der Einrichtung 20 von dem Trägerband 18 besteht.
Bei einem Aufbau in der Abfolge Trägeband, Einrichtung
aus magnetischem Material, Abdeckband besteht grundsätzlich
die Gefahr der Ablösung, da bei einer Krümmung
das Trägerband und das Abdeckband von zwei Seiten unterschiedlich
auf die Einrichtung wirken. Die Gefahr ist bei der erfindungsgemäßen
Lösung eliminiert.
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Durch
das Vorsehen der Verbindungseinrichtung 44 lässt
sich der Maßkörper 12 auf einfache Weise
umfänglich um eine Anwendung legen. Die Anwendung kann
dabei grundsätzlich eine beliebige Gestalt aufweisen.
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Der
Maßkörper 12 lässt sich über
die entsprechenden magnetischen Kräfte auf einer Oberfläche
einer magnetisierbaren Anwendung fixieren, wobei die exakte Position
auf einfache Weise ausrichtbar ist. Dadurch ergibt sich eine vereinfachte
Montage, wenn die Anwendung magnetisierbar ist.
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Der
Maßkörper 12 ist in seiner Längsersterstreckungsrichtung 32 formstabil
mit über das Abdeckband 26 integriertem Schutz.
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Grundsätzlich
ist es so, dass der Maßkörper 12 als
Bandmaterial bereitstellbar ist, sodass ein Anwender den Maßkörper 12 entsprechend
der Anwendung auch auf einfach Weise kürzen kann und über die
Verbindungseinrichtung 44 fixieren kann.
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Erfindungsgemäß wird
dadurch eine flexible und gleichzeitig kostengünstige Lösung
bereitgestellt.
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Durch
das erfindungsgemäße Position-/Wegmesssystem 10 lassen
sich bei entsprechend eingestellter magnetischer Kodierung in der mindesten
einen Kodierungslage 22 Messgenauigkeiten in der Größenordnung
von ±20 μm erreichen oder besser.
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Die
Anwendung 16, 42 wird bei der erfindungsgemäßen
Lösung als Anlagefläche mitgenutzt.
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Die
erfindungsgemäße Idee lässt sich auch auf
kodierte Maßkörper anwenden, die nicht magnetisch
kodiert sind. Beispielsweise können entsprechende kapazitiv
kodierte Maßkörper bereitgestellt werden. In diesem
Falle ist das Trägerband/Abdeckband aus einem elektrisch
nicht leitenden Material hergestellt. Der mindestens eine Sensor
eines entsprechenden Positions-/Wegmesssystems ist dann sensitiv
für elektrostatische Felder.
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Bei
einem weiteren Ausführungsbeispiel ist der Maßkörper
optisch kodiert. Das Trägerband/Abdeckband ist dann in
dem relevanten Spektralbereich optisch transparent. Die entsprechende
Sensoreinrichtung des damit gebildeten Positions-/Wegmesssystems
umfasst mindestens einen optischen Sensor, welcher die Kodierung
erkennen kann.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Nicht-Patentliteratur
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- - ”Wegsensoren
mit magnetisch kodierten Maßkörpern” in
der Veröffentlichung ”Lineare Weg- uns Abstandssensoren” von
Thomas Burkhardt, Albert Feinäugle, Sorin Fericean und
Alexander Forkl, Verlag Moderne Industrie, München 2004 [0003]
- - ”Wegsensoren mit magnetisch kodiertem Maßkörper” in
der Veröffentlichung ”Lineare Weg- und Abstandssensoren” von
Thomas Burkhardt, Albert Feinäugle, Sorin Fericean, Alexander
Forkl, Verlag Moderne Industrie, München 2004 [0044]