DE102011084411B4

DE102011084411B4 - Angle measuring device

Info

Publication number: DE102011084411B4
Application number: DE102011084411.2A
Authority: DE
Inventors: Josef Thaler
Original assignee: Dr Johannes Heidenhain GmbH
Current assignee: Dr Johannes Heidenhain GmbH
Priority date: 2011-10-13
Filing date: 2011-10-13
Publication date: 2020-07-16
Anticipated expiration: 2031-10-14
Also published as: CN103047954A; CN103047954B; DE102011084411A1

Abstract

Winkelmesseinrichtung zur Messung der relativen Winkellage zwischen zwei Maschinenteilen, die um eine Achse (Z) drehbar sind, wobei die Winkelmesseinrichtung- eine Kappe (1),- einen Steckverbinder (2), der innerhalb der Kappe (1) angeordnet ist,- ein Bauteil (3), in welches ein Anschlusskabel (4) mit einem weiteren Steckverbinder (4.1) einlegbar ist,- ein Halteelement (5) und- eine Dichtung (6), die in einem Spalt zwischen dem Bauteil (3) und der Kappe (1) angeordnet ist, umfasst, wobeidie Winkelmesseinrichtung derart konfiguriert ist, dassdie Kappe (1) und das Bauteil (3) durch eine Relativbewegung, die eine Richtungskomponente parallel zur Achse (Z) aufweist, zusammenfügbar sind,die Dichtung (6) nach dem Zusammenfügen der Kappe (1) und des Bauteils (3) durch eine Kraft, die mit einer Richtungskomponente orthogonal zur Achse (Z) orientiert ist, verformt ist, unddurch das Halteelement (5), das als ein schwenkbarer Bügel ausgestaltet ist, eine Kraft erzeugbar ist, welche mit einer Richtungskomponente parallel zur Achse (Z) orientiert ist und welche im zusammengefügten Zustand das Bauteil (3) an die Kappe (1) drängt.Angle measuring device for measuring the relative angular position between two machine parts which can be rotated about an axis (Z), the angle measuring device - a cap (1), - a connector (2) which is arranged inside the cap (1), - a component (3), in which a connection cable (4) with a further plug connector (4.1) can be inserted, - a holding element (5) and - a seal (6) which is in a gap between the component (3) and the cap (1 ) is arranged, the angle measuring device being configured such that the cap (1) and the component (3) can be joined together by a relative movement which has a directional component parallel to the axis (Z), the seal (6) after the assembly of the Cap (1) and the component (3) is deformed by a force which is oriented with a directional component orthogonal to the axis (Z), and a force can be generated by the holding element (5), which is designed as a pivotable bracket, which with a dir tion component is oriented parallel to the axis (Z) and which in the assembled state urges the component (3) to the cap (1).

Description

Die Erfindung betrifft eine Winkelmesseinrichtung gemäß dem Patentanspruch 1 bzw. dem Patentanspruch 10.The invention relates to an angle measuring device according to claim 1 and claim 10.

Winkelmesseinrichtungen, häufig auch Drehgeber genannt, dienen zur Messung von Drehbewegungen relativ zueinander rotierender Maschinenteile, insbesondere einer Welle relativ zu einem stehenden Maschinenteil, über eine oder mehrere Umdrehungen. Die Drehbewegung wird dabei inkremental oder absolut erfasst. In Verbindung mit Zahnstangen und Zahnrädern oder mit Gewindespindeln lassen sich mit einer Winkelmesseinrichtung auch lineare Bewegungen messen.Angle measuring devices, often also called rotary encoders, are used to measure rotary movements of machine parts rotating relative to one another, in particular a shaft relative to a stationary machine part, over one or more revolutions. The rotary movement is recorded incrementally or absolutely. In conjunction with racks and gear wheels or with threaded spindles, linear movements can also be measured with an angle measuring device.

Über Anschlusskabel werden der Winkelmesseinrichtung eine Betriebsspannung zugeführt und die Messsignale abgenommen und an eine Folgeelektronik weitergeleitet. Hierzu ist bei bekannten Winkelmesseinrichtungen an einer Kappe der Winkelmesseinrichtung eine Öffnung vorgesehen, durch die hindurch das Anschlusskabel der Winkelmesseinrichtung zugeführt und dort mit einer geeigneten elektrischen Anschlusseinheit kontaktiert werden kann.An operating voltage is supplied to the angle measuring device via connecting cables, and the measurement signals are taken off and forwarded to subsequent electronics. For this purpose, in known angle measuring devices, an opening is provided on a cap of the angle measuring device, through which the connecting cable can be fed to the angle measuring device and can be contacted there with a suitable electrical connection unit.

Aus der DE 84 18 488 U1 ist eine Winkelmesseinrichtung mit einem Steckverbinder bekannt. From the DE 84 18 488 U1 an angle measuring device with a connector is known.

Die bekannten Winkelmesseinrichtungen haben den Nachteil, dass sie vergleichsweise kostenaufwendig sind oder hohen Anforderungen bezüglich Dichtheit nicht genügen.The known angle measuring devices have the disadvantage that they are comparatively expensive or do not meet high requirements with regard to tightness.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Winkelmesseinrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, die mit einfachen Mitteln eine zuverlässige und schnelle Montage ermöglicht, wobei die Winkelmesseinrichtung überaus gut gegen die Umgebung abgedichtet ist.The invention has for its object to provide an angle measuring device of the type mentioned, which enables reliable and quick assembly with simple means, the angle measuring device being sealed very well from the environment.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Schaffung einer Winkelmesseinrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 bzw. 10 gelöst.This object is achieved according to the invention by creating an angle measuring device with the features of patent claims 1 and 10.

Die erfindungsgemäße Winkelmesseinrichtung ist zur Messung der relativen Winkellage zwischen zwei Maschinenteilen, die um eine Achse drehbar sind, geeignet. Die Winkelmesseinrichtung umfasst eine Kappe, einen Steckverbinder, der an der Kappe, insbesondere innerhalb der Kappe, angeordnet ist, ein Bauteil, in welches ein Anschlusskabel mit einem weiteren Steckverbinder einlegbar ist, ein Halteelement und eine Dichtung, die in einem Spalt zwischen dem Bauteil und der Kappe angeordnet ist. Dabei ist die Winkelmesseinrichtung derart konfiguriert, dass

a) die Kappe und das Bauteil durch eine Relativbewegung, die eine Richtungskomponente parallel zur Achse aufweist, zusammenfügbar sind,
b) die Dichtung nach dem Zusammenfügen der Kappe und des Bauteils durch eine Kraft, die mit einer Richtungskomponente orthogonal zur Achse orientiert ist, verformt ist, und
c) durch das Halteelement eine Kraft erzeugbar ist, welche mit einer Richtungskomponente parallel zur Achse orientiert ist und welche im zusammengefügten Zustand das Bauteil an die Kappe drängt.

The angle measuring device according to the invention is suitable for measuring the relative angular position between two machine parts which can be rotated about an axis. The angle measuring device comprises a cap, a plug connector, which is arranged on the cap, in particular inside the cap, a component into which a connecting cable with a further plug connector can be inserted, a holding element and a seal which is in a gap between the component and the cap is arranged. The angle measuring device is configured such that

a) the cap and the component can be joined together by a relative movement which has a directional component parallel to the axis,
b) the seal is deformed after the cap and the component have been joined together by a force which is oriented with a directional component orthogonal to the axis, and
c) a force can be generated by the holding element, which is oriented parallel to the axis with a directional component and which in the assembled state urges the component to the cap.

Insbesondere kann die Dichtung in einer virtuellen geometrischen Ebene liegen, welche von der Achse durchdrungen wird. Insbesondere kann diese Ebene so orientiert sein, dass diese von der Achse orthogonal durchdrungen wird bzw. die Achse senkrecht zur Ebene angeordnet ist.In particular, the seal can lie in a virtual geometric plane, which is penetrated by the axis. In particular, this plane can be oriented such that the axis penetrates it orthogonally or the axis is arranged perpendicular to the plane.

Entsprechend kann die Dichtung in dieser Ebene zur Erzeugung der erforderlichen Dichtkräfte verformt werden bzw. können die Dichtkräfte so orientiert sein, dass diese in dieser Ebene zu liegen kommen.Correspondingly, the seal can be deformed in this plane to generate the required sealing forces or the sealing forces can be oriented such that they come to rest in this plane.

Mit Vorteil ist das Halteelement als ein schwenkbarer Bügel ausgestaltet, der insbesondere als ein einstückiges Biegeteil hergestellt ist.The holding element is advantageously designed as a pivotable bracket, which is produced in particular as a one-piece bent part.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist der Bügel um eine Schwenkachse schwenkbar, wobei die Schwenkachse mit einer tangentialen Richtungskomponente orientiert ist. Der Begriff tangential bezieht sich auf die Achse bzw. die Drehrichtung der zu messenden Maschinenteile. Insbesondere kann die Schwenkachse in einer geometrischen Ebenen zu liegen kommen, die so orientiert ist, dass die Achse senkrecht zur Ebene angeordnet ist. Mit Vorteil ist die Ebene, in welcher die Schwenkachse liegt, parallel zur Ebene, in welcher die Dichtung liegt, angeordnet.In a further embodiment of the invention, the bracket can be pivoted about a pivot axis, the pivot axis being oriented with a tangential direction component. The term tangential refers to the axis or the direction of rotation of the machine parts to be measured. In particular, the pivot axis can come to lie in a geometric plane which is oriented such that the axis is arranged perpendicular to the plane. The plane in which the pivot axis lies is advantageously arranged parallel to the plane in which the seal lies.

Weiterhin können die Kappe und das Bauteil so konfiguriert sein, dass im betriebsfertigen Zustand der Winkelmesseinrichtung der Bügel innerhalb der Außenkontur der Winkelmesseinrichtung angeordnet ist.Furthermore, the cap and the component can be configured such that, when the angle measuring device is ready for operation, the bracket is arranged within the outer contour of the angle measuring device.

Vorteilhafterweise ist der Bügel in einer Nut an bzw. in der Kappe einrastbar. Die Nut kann entlang eines Teil-Umfangs der Kappe verlaufen. In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann die Nut in einer Ebene verlaufen, die parallel zur Schwenkachse angeordnet ist. Insbesondere kann die Ebene, in welcher die Nut verläuft auch parallel zur Ebene angeordnet sein, in welcher die Dichtung liegt.The bracket can advantageously be snapped into a groove on or in the cap. The groove can run along a partial circumference of the cap. In a further embodiment of the invention, the groove can run in a plane which is arranged parallel to the pivot axis. In particular, the plane in which the groove runs can also be arranged parallel to the plane in which the seal lies.

Mit Vorteil umgreift das Halteelement das Bauteil axial und radial. Dabei kann das Halteelement elastisch verformt werden, entsprechend dem Prinzip einer Feder, so dass im zusammengefügten Zustand das Bauteil in Axialrichtung an die Kappe gedrängt wird. The holding element advantageously encompasses the component axially and radially. The holding element can be elastically deformed, according to the principle of a spring, so that in the assembled state, the component is pushed onto the cap in the axial direction.

Das Halteelement kann in zumindest einer Ausnehmung der Kappe festgelegt sein, wobei die Ausnehmung bezüglich des Innenraums der Kappe geschlossen ist. Die Ausnehmung kann folglich in einem Bereich der Kappe eingearbeitet sein, welche eine entsprechend große Wandstärke aufweist, wobei die Ausnehmung keine Öffnung zum Innenraum hat, welcher von der Kappe umschlossen wird. Die Ausnehmung kann beispielsweise ein Sackloch sein, das von außen her eingebracht wird. Insbesondere kann das Halteelement in der zumindest einen Ausnehmung um die Schwenkachse drehbar festgelegt bzw. gelagert sein.The holding element can be fixed in at least one recess in the cap, the recess being closed with respect to the interior of the cap. The recess can consequently be incorporated in an area of the cap which has a correspondingly large wall thickness, the recess having no opening to the interior, which is enclosed by the cap. The recess can be a blind hole, for example, which is introduced from the outside. In particular, the holding element can be fixed or mounted in the at least one recess so as to be rotatable about the pivot axis.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung umfasst das Bauteil zumindest zwei Teile, wobei die Fuge zwischen den Teilen abgedichtet ausgestaltet ist. Die Abdichtung kann beispielsweise durch eine elastisch oder plastisch Verformte Dichtung oder durch eine Dichtmasse, insbesondere einen Kleber, erreicht werden.In a further embodiment of the invention, the component comprises at least two parts, the joint between the parts being designed to be sealed. The seal can be achieved, for example, by an elastically or plastically deformed seal or by a sealing compound, in particular an adhesive.

Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung umfasst die Winkelmesseinrichtung eine Kappe, einen Steckverbinder, der bezüglich der Kappe ortsfest angeordnet ist, ein Anschlusskabel mit einem weiteren Steckverbinder, das in einem Bauteil eingelegt ist, ein Halteelement und eine Dichtung, die in einem Spalt zwischen dem Bauteil und der Kappe angeordnet ist. Die Winkelmesseinrichtung ist derart konfiguriert, dass

a) durch eine Relativbewegung der beiden Steckverbinder eine elektrische Verbindung herstellbar ist, und die Relativbewegung eine Richtungskomponente parallel zur Achse aufweist,
b) die Kappe und das Bauteil durch eine Relativbewegung, die eine Richtungskomponente parallel zur Achse aufweist, zusammenfügbar sind,
c) die Dichtung nach dem Zusammenfügen der Kappe und des Bauteils durch eine Kraft, die mit einer Richtungskomponente orthogonal zur Achse orientiert ist, verformt ist und
d) durch das Halteelement eine Kraft erzeugbar ist, welche mit einer Richtungskomponente parallel zur Achse orientiert ist und welche im zusammengefügten Zustand das Bauteil an die Kappe drängt.

According to a further aspect of the invention, the angle measuring device comprises a cap, a connector which is arranged in a fixed position with respect to the cap, a connecting cable with a further connector which is inserted in a component, a holding element and a seal which is in a gap between the component and the cap is arranged. The angle measuring device is configured such that

a) an electrical connection can be established by a relative movement of the two plug connectors, and the relative movement has a directional component parallel to the axis,
b) the cap and the component can be joined together by a relative movement which has a directional component parallel to the axis,
c) the seal is deformed after the cap and the component have been joined together by a force which is oriented with a directional component orthogonal to the axis, and
d) a force can be generated by the holding element, which is oriented with a directional component parallel to the axis and which in the assembled state urges the component to the cap.

Mit Vorteil ist der weitere Steckverbinder relativ zum Bauteil beweglich angeordnet.The further connector is advantageously arranged to be movable relative to the component.

Das Anschlusskabel kann einen Außenmantel aufweisen, wobei der Außenmantel zumindest über eine Teillänge innerhalb des Bauteils und gegebenenfalls auch innerhalb der Kappe entfernt ist. Weiterhin kann das Anschlusskabel zumindest eine Ader bzw. eine Litze aufweisen, die innerhalb des Bauteils entlang einer gekrümmten Linie verläuft.The connecting cable can have an outer sheath, the outer sheath being removed at least over a partial length within the component and possibly also within the cap. Furthermore, the connection cable can have at least one wire or a strand which runs within the component along a curved line.

Weiterhin kann das Bauteil zumindest zwei Teile umfassen, wobei die Fuge zwischen den zumindest zwei Teilen und der Spalt zwischen der Außenkontur des Anschlusskabels und dem Bauteil abgedichtet ausgestaltet sind.Furthermore, the component can comprise at least two parts, the joint between the at least two parts and the gap between the outer contour of the connecting cable and the component being sealed.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind den abhängigen Ansprüchen zu entnehmen.Further advantageous embodiments of the invention can be found in the dependent claims.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung werden bei der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels anhand der Figuren deutlich.Further features and advantages of the invention will become clear in the following description of an embodiment with reference to the figures.

Es zeigen:

1 eine perspektivische Ansicht einer Winkelmesseinrichtung,
2 eine Draufsicht auf die Kappe ohne ein Anschlusskabel und einem dazugehörigen Bauteil,
3 eine perspektivische Ansicht eines ersten Teils des Bauteils,
4 eine perspektivische Ansicht eines zweiten Teils des Bauteils,
5 eine perspektivische Ansicht des Bauteils mit eingelegtem Anschlusskabel,
6 eine weitere perspektivische Ansicht des Bauteils mit eingelegtem Anschlusskabel,
7 eine Ansicht eines achsparallelen Teilschnitts durch die Kappe und das Bauteil,
8 eine Detailansicht der Kappe.

Show it:

1 2 shows a perspective view of an angle measuring device,
2nd a plan view of the cap without a connection cable and an associated component,
3rd a perspective view of a first part of the component,
4th a perspective view of a second part of the component,
5 a perspective view of the component with inserted connection cable,
6 another perspective view of the component with inserted connecting cable,
7 2 shows a view of an axially parallel partial section through the cap and the component,
8th a detailed view of the cap.

Die in der 1 dargestellte Winkelmesseinrichtung umfasst eine Kappe 1, die an einem Grundkörper 7 befestigt ist. Im Grundkörper 7 ist eine Welle 8 um eine Achse Z drehbar gelagert. Die Welle 8 ist zum Anschluss an einen Körper bzw. an ein Maschinenteil bestimmt, um dessen Drehstellung zu messen. Die Verbindung zwischen der Welle 8 und dem Maschinenteil wird beispielsweise mit einem durch die Welle 8 ragenden Verbindungsmittel in Form einer Befestigungsschraube realisiert.The in the 1 The angle measuring device shown comprises a cap 1 that on a main body 7 is attached. In the basic body 7 is a wave 8th pivoted about an axis Z. The wave 8th is intended for connection to a body or to a machine part in order to measure its rotational position. The connection between the shaft 8th and the machine part, for example, with one through the shaft 8th protruding connecting means realized in the form of a fastening screw.

Die Winkelmesseinrichtung wird über den Grundkörper 7 und ggf. einer Ausgleichskupplung zudem an einem weiteren Maschinenteil befestigt. Das erste Maschinenteil, das mit der Welle 8 verbindbar ist, ist beispielsweise eine Motorwelle und das weitere Maschinenteil ein stationäres Motorgehäuse. Winkelmesseinrichtungen, die für diese Anwendungen konzipiert sind werden auch häufig als Drehgeber bezeichnet.The angle measuring device is placed over the base body 7 and possibly a compensating coupling also attached to another machine part. The first machine part, the one with the shaft 8th is connectable, for example, a motor shaft and that another machine part a stationary motor housing. Angle encoders that are designed for these applications are often referred to as encoders.

In bekannter Weise ist die Welle 8 im Grundkörper 7 um die Achse Z drehbar gelagert, wobei an der Welle 8 eine im Inneren der Winkelmesseinrichtung angeordneten Codescheibe befestigt ist und/oder die Welle 8 über ein Getriebe eine oder mehrere Codescheiben antreibt. Die Codescheibe wird im gezeigten Beispiel lichtelektrisch von einer Abtasteinrichtung abgetastet. Entsprechende lichtempfindliche Detektoren befinden sich auf einer Leiterplatte 9, auf der unter anderem elektrische Bauelemente zur Signalformung - beispielsweise Verstärkung und Digitalisierung - der von den Detektoren gelieferten Abtastsignalen angeordnet sind. In der 2 ist durch eine Öffnung 1.1 der Kappe 1 hindurch die betreffende Leiterplatte 9 sichtbar. Auf der Leiterplatte 9 befindet sich neben dieser Messelektronik weiterhin ein elektrischer Anschluss in Form eines Steckverbinders 2, wobei dieser Steckverbinder 2 somit innerhalb der Kappe 1 angeordnet ist.The wave is known 8th in the basic body 7 rotatably supported about the axis Z, being on the shaft 8th a code disc arranged in the interior of the angle measuring device is attached and / or the shaft 8th drives one or more code disks via a gearbox. In the example shown, the code disk is scanned electrically by a scanning device. Corresponding light-sensitive detectors are located on a circuit board 9 , on which, among other things, electrical components for signal shaping - for example amplification and digitization - of the scanning signals supplied by the detectors are arranged. In the 2nd is through an opening 1.1 the cap 1 through the relevant circuit board 9 visible. On the circuit board 9 In addition to this measuring electronics, there is also an electrical connection in the form of a plug connector 2nd , this connector 2nd thus inside the cap 1 is arranged.

Zum Schutz der Winkelmesseinrichtung und deren Messelektronik ist die topfförmige Kappe 1 vorgesehen, welche eine im Wesentlichen hohlzylindrische Form aufweist, wobei eine Stirnfläche des Hohlzylinders völlig offen ist. Diese offene Seite dient zur Aufnahme des Grundkörpers 7, wobei die Kappe 1 über den Umfang klemmend am Grundkörper 7 befestigt ist. Im dargestellten Beispiel ist diese Verbindung eine dichte Pressverbindung. Die Kappe 1 ist elektrisch leitend ausgestaltet, insbesondere aus Metall gefertigt. Die Kappe 1 weist gemäß den 2 und 8 eine erste plane Fläche 1.5 auf, in welche die Öffnung 1.1 eingearbeitet ist. Ferner umfasst die Kappe 1 eine zweite plane Fläche 1.6, die in der 2 relativ zur Fläche 1.5 in z-Richtung weiter unten angeordnet ist, so dass zwischen der Fläche 1.6 und der Öffnung 1.1 ein erhöhter Steg 1.51 vorliegt. Beide Flächen 1.5, 1.6 sind parallel zur x-y-Ebene orientiert.The cup-shaped cap is used to protect the angle measuring device and its measuring electronics 1 provided, which has an essentially hollow cylindrical shape, wherein an end face of the hollow cylinder is completely open. This open side is used to hold the base body 7 , the cap 1 Clamping around the circumference of the body 7 is attached. In the example shown, this connection is a tight press connection. The cap 1 is designed to be electrically conductive, in particular made of metal. The cap 1 points according to the 2nd and 8th a first flat surface 1.5 on which the opening 1.1 is incorporated. The cap also includes 1 a second flat surface 1.6 that in the 2nd relative to the area 1.5 is arranged further down in the z direction, so that between the surface 1.6 and the opening 1.1 a raised jetty 1.51 is present. Both areas 1.5 , 1.6 are oriented parallel to the xy plane.

Entlang der Öffnung 1.1 innen umlaufend befindet sich entsprechend den 2 und 8 in z-Richtung gegenüber der Fläche 1.5 weiter unten liegend eine Dichtung 6, die in einer Nut eingelegt ist. Im Ausführungsbeispiel ist die Dichtung 6 als O-Ring ausgestaltet. Die Dichtung 6 ist so angeordnet, dass diese in einer geometrischen virtuellen Ebene liegt, die orthogonal zur Achse Z orientiert ist. Die betreffende Ebene liegt parallel zur Zeichenebene der 2, also parallel zur Ebene x-y des Koordinatensystems, wie in der 2 gezeigt. Folglich ist der Normalenvektor der Ebene, in welcher die Dichtung 6 angeordnet ist, parallel zur Achse Z.Along the opening 1.1 is located all around the inside 2nd and 8th in the z direction opposite the surface 1.5 a seal lies further down 6 which is inserted in a groove. In the exemplary embodiment is the seal 6 designed as an O-ring. The seal 6 is arranged so that it lies in a geometric virtual plane that is oriented orthogonally to the Z axis. The relevant level is parallel to the drawing level of the 2nd , so parallel to the plane xy of the coordinate system, as in the 2nd shown. Hence the normal vector is the plane in which the seal 6 is arranged parallel to the Z axis.

An der Kappe 1 ist ein Halteelement 5 schwenkbar angeordnet. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist das Halteelement 5 als ein einstückiges Teil ausgeführt, welches durch ein Biegeverfahren hergestellt worden ist. Insbesondere ist hier das Halteelement 5 als ein Bügel ausgestaltet, der aus einen gebogenem Metalldraht besteht. Die Enden des Halteelements 5 sind gemäß der 8 in zwei Ausnehmungen 1.4 gesteckt, die als Sacklochbohrungen in der Wandung der Kappe 1 ausgeführt sind. Die Ausnehmungen 1.4 haben keinerlei Verbindung zum Innenraum der Kappe 1 und sind in z-Richtung bezüglich der Zeichenebene der 2 oberhalb der Fläche 1.5 angeordnet. Die Enden des Halteelements 5 werden durch elastische Verformung des Halteelements 5 in den Ausnehmungen 1.4 vergleichsweise lose aber dennoch verliersicher gehalten, so dass das Halteelement 5 um eine Schwenkachse T schwenkbar ist (siehe 2 und 8). Die Schwenkachse T ist bezüglich der Achse Z beziehungsweise gegenüber der Rotationsrichtung der Welle 8 tangential orientiert. Die Ebene, in welcher die Schwenkachse T liegt, ist im Übrigen parallel zur x-y-Ebene orientiert und damit parallel zur Ebene, in welcher die Dichtung 6 angeordnet ist.On the cap 1 is a holding element 5 pivotally arranged. In the present exemplary embodiment, the holding element is 5 executed as a one-piece part, which has been produced by a bending process. In particular, here is the holding element 5 designed as a bracket, which consists of a bent metal wire. The ends of the holding element 5 are according to the 8th in two recesses 1.4 inserted as blind holes in the wall of the cap 1 are executed. The recesses 1.4 have no connection to the interior of the cap 1 and are in the z direction with respect to the plane of the drawing 2nd above the surface 1.5 arranged. The ends of the holding element 5 are caused by elastic deformation of the holding element 5 in the recesses 1.4 held comparatively loose but still captive, so that the holding element 5 is pivotable about a pivot axis T (see 2nd and 8th ). The pivot axis T is with respect to the axis Z or with respect to the direction of rotation of the shaft 8th oriented tangentially. The plane in which the pivot axis T is located is otherwise oriented parallel to the xy plane and thus parallel to the plane in which the seal 6 is arranged.

An einem Anschlusskabel 4 ist ein Bauteil 3 befestigt, so dass im montierten Zustand die Öffnung 1.1 der Kappe 1 geschlossen ist. Im geschlossenen Zustand umgreift das Halteelement 5 das Bauteil 3 gemäß der 1 axial und radial, wobei das Halteelement 5 in Rillen 3.11 des Bauteils 3 ruht. Durch eine Nut 1.3 wird das Halteelement 5 im geschlossenen Zustand fixiert. Die Nut 1.3 ist in die Wandung der Kappe 1 eingearbeitet und verläuft entlang einer Teil-Umfangslinie, die parallel zur y-x-Ebene orientiert ist. Aufgrund seiner Elastizität ist durch das Halteelement 5 eine Kraft erzeugbar, welche parallel zur Achse Z orientiert ist und welche in einem Zustand, in dem das Bauteil 3 und die Kappe 1 zusammengefügt sind, das Bauteil 3 an die Kappe 1 drängt. Dabei ist, bedingt durch die Rillen 3.11 und die Nut 1.3, das Halteelement 5 innerhalb der Außenkontur der Winkelmesseinrichtung angeordnet.On a connection cable 4th is a component 3rd attached so that in the assembled state the opening 1.1 the cap 1 closed is. In the closed state, it grips around the holding element 5 the component 3rd according to the 1 axially and radially, the holding element 5 in grooves 3.11 of the component 3rd rests. Through a groove 1.3 becomes the holding element 5 fixed in the closed state. The groove 1.3 is in the wall of the cap 1 incorporated and runs along a partial circumferential line that is oriented parallel to the yx plane. Due to its elasticity is due to the holding element 5 a force can be generated which is oriented parallel to the Z axis and which is in a state in which the component 3rd and the cap 1 are assembled, the component 3rd to the cap 1 urges. This is due to the grooves 3.11 and the groove 1.3 , the holding element 5 arranged within the outer contour of the angle measuring device.

Gemäß den 3 und 4 besteht das Bauteil 3 aus zwei Teilen 3.1, 3.2 bzw. aus zwei Halbschalen. Beide Teile 3.1, 3.2 sind aus elektrisch leitendem Material hergestellt, insbesondere aus Metall.According to the 3rd and 4th there is the component 3rd in two parts 3.1 , 3.2 or from two half shells. Both parts 3.1 , 3.2 are made of electrically conductive material, especially metal.

Das erste Teil 3.1 umfasst, wie in der 3 dargestellt, an seiner Außenseite die erwähnten Rillen 3.11. An der gegenüberliegenden Seite weist das erste Teil 3.1 einen umlaufenden Rand 3.14 auf, sowie einen innen liegenden konkaven Bereich 3.12, der zur Aufnahme des Anschlusskabels 4 dient auf.The first part 3.1 includes, as in the 3rd shown, the grooves mentioned on its outside 3.11 . The first part faces on the opposite side 3.1 a surrounding edge 3.14 on, as well as an inner concave area 3.12 which is used to hold the connection cable 4th serves on.

Gemäß der 4 umfasst das zweite Teil 3.2 seinerseits auch einen umlaufenden Rand 3.24 sowie einen innen liegenden konkaven Bereich 3.22 zur Aufnahme des Anschlusskabels 4. Weiterhin weist das zweite Teil 3.2 einen umlaufenden Steg 3.21 und einen Vorsprung 3.26 auf. Zwischen dem Steg 3.21 und dem Vorsprung 3.26 befindet sich ein Spalt 3.25. Der umlaufende Steg 3.21 umschließt einen Durchlass im zweiten Teil 3.2.According to the 4th includes the second part 3.2 in turn also a peripheral edge 3.24 as well as an inner concave area 3.22 for the connection cable 4th . Furthermore points the second part 3.2 a surrounding web 3.21 and a head start 3.26 on. Between the jetty 3.21 and the lead 3.26 there is a gap 3.25 . The all-round footbridge 3.21 encloses a passage in the second part 3.2 .

In den 5 und 6 ist das Bauteil 3 mit eingelegtem Anschlusskabel 4 gezeigt. Das Anschlusskabel 4 weist an einem Ende einen Steckverbinder 4.1 auf, welcher elektrisch und mechanisch mit Innenleitern 4.2 verbunden ist. Die Innenleiter 4.2 sind jeweils isolierend ummantelt. Ferner weist das Anschlusskabel 4 einem isolierenden Außenmantel 4.3 auf. Das Anschlusskabel 4 ist zu sicheren Signalübertragung geschirmt ausgeführt.In the 5 and 6 is the component 3rd with inserted connection cable 4th shown. The connection cable 4th has a connector at one end 4.1 on which is electrically and mechanically with inner conductors 4.2 connected is. The inner conductor 4.2 are each insulated. Furthermore, the connection cable 4th an insulating outer jacket 4.3 on. The connection cable 4th is shielded for safe signal transmission.

Im Zuge der Konfektionierung des Anschlusskabels 4 wird zunächst der Außenmantel 4.3 partiell, also über eine Teillänge, insbesondere am Ende des Anschlusskabels 4 entfernt, sodass ein Schirm und die isolierten Innenleiter 4.2 freigelegt sind. Um den Schirm herum wird eine Crimphülse aufgebracht. Die Innenleiter 4.2 werden an ihren Enden abisoliert und mit dem Steckverbinder 4.1 verbunden.In the course of assembling the connection cable 4th first the outer sheath 4.3 partial, i.e. over a partial length, especially at the end of the connection cable 4th removed, leaving a shield and the insulated inner conductor 4.2 are exposed. A crimp sleeve is applied around the screen. The inner conductor 4.2 are stripped at their ends and with the connector 4.1 connected.

Danach wird an der späteren Fuge zwischen den zwei Teilen 3.1, 3.2, also entlang der Ränder 3.14, 3.24 und entlang der konkaven Bereiche 3.12, 3.22, Kleber 3.3 (siehe 7) aufgetragen. Sodann wird das Anschlusskabel 4 in eines der Teile 3.1, 3.2 eingelegt, wobei der Steckverbinder 4.1 mit den Innenleitern 4.2 durch den Durchlass im zweiten Teil 3.2 geführt wird. Die beiden Teile 3.1, 3.2 werden danach derart gefügt, dass die Crimphülse zur elektrischen Schirmanbindung an den Teilen 3.1, 3.2 anliegt und der Außenmantel 4.3 an den mit Kleber 3 benetzten konkaven Bereichen 3.12, 3.22 angeordnet ist, wobei die Ränder 3.14, 3.24 ebenfalls mit Hilfe des Klebers 3.3 gefügt sind. Nach dem Aushärten des Klebers ist der Fügespalt, welcher zwischen den konkaven Bereichen 3.12, 3.22 und den Ränder 3.14, 3.24 vorliegt hermetisch dicht ausgestaltet. Gleichzeitig sind beide Teile 3.1, 3.2 des Bauteils 3 elektrisch mit der Crimphülse und damit mit dem Schirm des Anschlusskabels 4 verbunden. Bezüglich der erforderlichen Dichtheit ist es vorteilhaft, wenn wie im Ausführungsbeispiel, der Außenmantel 4.3 einen kreisrunden Querschnitt aufweist und die konkaven Bereiche 3.12, 3.22 den Außenmantel 4.3 jeweils in einen Winkel von 180° umschließen. Demnach schneidet eine Verbindungslinie zwischen den Fugenspalten zu beiden Seiten des Querschnitts des Außenmantels 4.3 den Mittelpunkt des Querschnitts.After that, work on the future joint between the two parts 3.1 , 3.2 along the edges 3.14 , 3.24 and along the concave areas 3.12 , 3.22 , Glue 3.3 (please refer 7 ) applied. Then the connection cable 4th in one of the parts 3.1 , 3.2 inserted, the connector 4.1 with the inner conductors 4.2 through the passage in the second part 3.2 to be led. The two parts 3.1 , 3.2 are then joined in such a way that the crimp sleeve for electrical shield connection to the parts 3.1 , 3.2 fits and the outer jacket 4.3 to the one with glue 3rd wet concave areas 3.12 , 3.22 is arranged, the edges 3.14 , 3.24 also with the help of the glue 3.3 are joined. After the adhesive has hardened, there is a gap between the concave areas 3.12 , 3.22 and the edges 3.14 , 3.24 is hermetically sealed. At the same time, both parts 3.1 , 3.2 of the component 3rd electrically with the crimp sleeve and thus with the shield of the connection cable 4th connected. With regard to the required tightness, it is advantageous if, as in the exemplary embodiment, the outer jacket 4.3 has a circular cross section and the concave areas 3.12 , 3.22 the outer jacket 4.3 enclose each at an angle of 180 °. Accordingly, a connecting line between the joint gaps intersects on both sides of the cross section of the outer jacket 4.3 the center of the cross section.

Innerhalb des zusammengefügten Bauteils 3 verläuft das Anschlusskabel 4, bzw. dessen Innenleiter 4.2 entlang einer gekrümmten Linie. Der Steckverbinder 4.1 ist beweglich relativ zum Bauteil 3 angeordnet durch die Biegeweichheit der Innenleiter 4.2 im Bereich der vom Außenmantel 4.1 befreiten Teillänge.Within the assembled component 3rd the connection cable runs 4th , or its inner conductor 4.2 along a curved line. The connector 4.1 is movable relative to the component 3rd arranged by the flexibility of the inner conductor 4.2 in the area of the outer jacket 4.1 liberated part length.

Das Anschlusskabel 4 mit dem Bauteil 3 kann nun mit der Kappe 1 zusammengefügt werden. Zu diesem Zweck wird zunächst dafür gesorgt, dass das Halteelement 5 in eine Stellung gemäß der 2 geschwenkt ist. Danach wird das Anschlusskabel 4 mit dem Bauteil 3 in eine Position bzgl. der z-Richtung oberhalb der Öffnung 1.1 der Kappe 1 gebracht. Nachfolgend wird der Steckverbinder 4.1 parallel zur Achse Z zum Steckverbinder 2 auf der Leiterplatte 9 hin bewegt, so dass die beiden Steckverbinder 2, 4.1 ineinandergreifen und eine elektrische Verbindung hergestellt ist. Dieser Vorgang kann vergleichsweise einfach und unkompliziert durchgeführt werden, da der Steckverbinder 4.1 des Anschlusskabels gegenüber dem Bauteil 3 beweglich angeordnet ist, so dass eine feine Positionierung und Bewegung des Steckverbinders 4.1 ohne weiteres möglich ist.The connection cable 4th with the component 3rd can now with the cap 1 be put together. For this purpose, it is first ensured that the holding element 5 in a position according to the 2nd is pivoted. Then the connection cable 4th with the component 3rd in a position with respect to the z direction above the opening 1.1 the cap 1 brought. Below is the connector 4.1 parallel to the Z axis to the connector 2nd on the circuit board 9 moves so that the two connectors 2nd , 4.1 interlock and an electrical connection is made. This process can be carried out in a comparatively simple and uncomplicated manner because of the connector 4.1 of the connection cable opposite the component 3rd is movably arranged so that a fine positioning and movement of the connector 4.1 is easily possible.

Nachdem die elektrische Verbindung zwischen den Steckverbindern 2, 4.1 hergestellt worden ist, wird das Bauteil 3 und die Kappe 1 zusammengefügt. In diesem Zusammenhang wird zunächst der umlaufende Steg 3.21, welcher am Ende verjüngt ausgestaltet ist, parallel zur Achse Z in die Öffnung 1.1 der Kappe 1 gedrückt. Bei dieser Bewegung wird die Dichtung 6 durch die Druckkraft des Stegs 3.21, also durch eine Kraft, die orthogonal zur Achse Z orientiert ist, verformt (7). Insbesondere wird die Dichtung 6, welche im entspannten Zustand einen runden Querschnitt aufweist, in Richtung der x-y-Ebene deformiert bzw. zusammengedrückt. In der Folge ist der Steg 3.21 rundum dicht in der Öffnung 1.1 platziert.After the electrical connection between the connectors 2nd , 4.1 has been produced, the component 3rd and the cap 1 put together. In this context, the surrounding web is first 3.21 , which is tapered at the end, parallel to the Z axis into the opening 1.1 the cap 1 pressed. With this movement, the seal 6 by the pressure force of the web 3.21 , i.e. deformed by a force that is oriented orthogonal to the Z axis ( 7 ). In particular, the seal 6 , which in the relaxed state has a round cross section, deformed or compressed in the direction of the xy plane. As a result, the footbridge 3.21 all around tight in the opening 1.1 placed.

Im Zuge des Zusammenfügens des Bauteils 3 und der Kappe 1 wird auch der Steg 1.51 in den Spalt 3.25 gedrückt. Dadurch entsteht eine formschlüssige Verbindung zwischen der Kappe 1 und dem Bauteil 3. Nach dem Zusammenfügen des Bauteils 3 und der Kappe 1 kann das Halteelement 5 um die Schwenkachse T geschwenkt werden bis ein Bereich des Halteelements 5 in die Nut 1.3 (siehe 1 und 7) einrastet. In dieser Stellung wird durch das elastisch verformte Halteelement 5 eine Kraft erzeugt, welche im Wesentlichen parallel zur Achse Z orientiert ist und die das Bauteil 3 an die Kappe 1 drängt. Auf diese Weise ist sichergestellt, dass das Bauelement sicher in der Öffnung 1.1 verbleibt unter Gewährleistung der ordnungsgemäßen Funktion der Dichtung 6. Durch die spezielle Konstruktion ist aber die Dichtkraft unabhängig von der Haltekraft des Halteelements 5, welches daher mit vergleichsweise großen Toleranzen gefertigt werden kann. Vielmehr ist für die definierte Aufbringung der Dichtkraft die Genauigkeit des ohnehin präzise hergestellten Stegs 3.21 und der die Dichtung 6 aufnehmenden Nut.In the course of assembling the component 3rd and the cap 1 the jetty too 1.51 in the gap 3.25 pressed. This creates a positive connection between the cap 1 and the component 3rd . After assembling the component 3rd and the cap 1 can the holding element 5 be pivoted about the pivot axis T until an area of the holding element 5 in the groove 1.3 (please refer 1 and 7 ) snaps into place. In this position, the elastically deformed holding element 5 generates a force which is oriented essentially parallel to the Z axis and which the component 3rd to the cap 1 urges. This ensures that the component is secure in the opening 1.1 remains while ensuring the proper functioning of the seal 6 . Due to the special design, the sealing force is independent of the holding force of the holding element 5 , which can therefore be manufactured with comparatively large tolerances. Rather, for the defined application of the sealing force, it is the accuracy of the web, which is manufactured precisely anyway 3.21 and the seal 6 receiving groove.

Andererseits ist so auch für eine sichere Schirmanbindung gesorgt, da durch die vom Halteelement 5 erzeugte mechanische Vorspannung bewirkt, dass die Kappe 1 und die beiden Teile 3.1, 3.2 des Bauteils 3 stets miteinander in Berührkontakt sind. Zudem ist im vorgestellten Ausführungsbeispiel das Halteelement 5 selbst auch aus einem metallischen Werkstoff und damit aus einem elektrisch leitfähigen Material gefertigt, so dass überdies durch das Halteelement 5 Ladung abfließen kann.On the other hand, it also ensures a secure shield connection because of the holding element 5 generated mechanical preload causes the cap 1 and the two parts 3.1 , 3.2 of the component 3rd are always in touch with each other. In addition, the holding element is in the exemplary embodiment presented 5 itself also made from a metallic material and thus from an electrically conductive material, so that moreover through the holding element 5 Charge can flow off.

Dadurch, dass die beiden Teile 3.1, 3.2 des Bauteils 3 durch den Kleber 3.3 dicht miteinander verbunden sind und obendrein der Außenmantel 4.3 mit den Teilen 3.1, 3.2 dicht verklebt ist kann kein Staub und keine Flüssigkeit durch die Fuge des Bauteils 3 in das Innere der Kappe 1 gelangen. Ebenso versperrt die Dichtung 6 den Weg für Staub oder Flüssigkeit ins Innere der Kappe 1. Folglich ist die Winkelmesseinrichtung auch dann noch funktionsfähig, wenn diese zeitweilig im Wasser untergetaucht werden würde.In that the two parts 3.1 , 3.2 of the component 3rd through the glue 3.3 are tightly connected with each other and on top of that the outer jacket 4.3 with the parts 3.1 , 3.2 No dust or liquid can be glued tightly through the joint of the component 3rd inside the cap 1 reach. The seal also blocks 6 the way for dust or liquid inside the cap 1 . As a result, the angle measuring device is still functional even if it were temporarily immersed in water.

Claims

Angle measuring device for measuring the relative angular position between two machine parts which can be rotated about an axis (Z), the angle measuring device - a cap (1), - A connector (2) which is arranged within the cap (1), a component (3) into which a connection cable (4) with a further plug connector (4.1) can be inserted, - A holding element (5) and - A seal (6), which is arranged in a gap between the component (3) and the cap (1), wherein the angle measuring device is configured such that the cap (1) and the component (3) can be joined together by a relative movement which has a directional component parallel to the axis (Z), the seal (6) is deformed after the cap (1) and the component (3) have been joined together by a force which is oriented with a directional component orthogonal to the axis (Z), and a force can be generated by the holding element (5), which is designed as a pivotable bracket, which is oriented with a directional component parallel to the axis (Z) and which, when assembled, urges the component (3) to the cap (1).

Angle measuring device according to the Claim 1 , wherein the bracket is pivotable about a pivot axis (T) which is oriented with respect to the axis (Z) with a tangential directional component.

Angle measuring device according to the Claim 1 or 2nd , wherein the cap (1) and the component (3) are configured so that the bracket is arranged within the outer contour of the angle measuring device.

Angle measuring device according to one of the preceding claims, wherein the holding element (5) can be latched into a groove (1.3) on the cap (1).

Angle measuring device according to one of the preceding claims, wherein the holding element (5) engages axially and radially around the component (3).

Angle measuring device according to one of the preceding claims, wherein the holding element (5) is fixed in at least one recess (1.4) of the cap (1), the at least one recess (1.4) being closed with respect to the interior of the cap (1).

Angle measuring device according to the Claim 6 , The holding element (5) is rotatably fixed in the at least one recess (1.4).

Angle measuring device according to one of the preceding claims, wherein the component (3) comprises at least two parts (3.1, 3.2) and the joint between the parts (3.1, 3.2) is designed to be sealed.

Angle measuring device for measuring the relative angular position between two machine parts which can be rotated about an axis (Z), the angle measuring device - a cap (1), - a connector (2) which is arranged in a fixed position with respect to the cap (1), - Connection cable (4) with a further connector (4.1), which is inserted in a component (3), - a holding element (5) and - a seal (6), which is in a gap between the component (3) and the cap ( 1) is arranged, the angle measuring device being configured such that an electrical connection can be established by a relative movement of the two plug connectors (2, 4.1), and the relative movement has a directional component parallel to the axis (Z), the cap (1) and the component (3) can be joined together by a relative movement which has a directional component parallel to the axis (Z), the seal (6) after the cap (1) and the component (3) have been joined together by a force which can be achieved with a Directional component is oriented orthogonal to the axis (Z), is deformed and a force can be generated by the holding element (5), which is designed as a pivotable bracket, which is parallel to a directional component Axis (Z) is oriented and which in the assembled state pushes the component (3) onto the cap (1).

Angle measuring device according to the Claim 9 , The further connector (4.1) being arranged to be movable relative to the component (3).

Angle measuring device according to one of the Claims 9 or 10th The connecting cable (4) has an outer jacket (4.1), this outer jacket (4.1) being removed at least over a partial length within the component (3).

Angle measuring device according to one of the Claims 9 to 11 The connecting cable (4) has at least one wire (4.2) which runs along a curved line within the component (3).

Angle measuring device according to one of the Claims 9 to 12th The component (3) comprises at least two parts (3.1, 3.2), the joint between the at least two parts (3.1, 3.2) and the gap between the outer contour of the connecting cable (4) and the component (3) being sealed .