DE29718245U1

DE29718245U1 - Meßwertgeber

Info

Publication number: DE29718245U1
Application number: DE29718245U
Authority: DE
Original assignee: Hohner Elektrotechnik KG; Pepperl and Fuchs Drehgeber GmbH
Current assignee: Pepperl and Fuchs Drehgeber GmbH
Priority date: 1997-10-15
Filing date: 1997-10-15
Publication date: 1997-11-27
Anticipated expiration: 2007-10-16

Description

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PATENTANWÄLTE - EUROPEAN PATENT ATTORNEYS

D-70174 STUTTGART HOSPITALSTRASSE 8 TELEFON (0711)228110 TELEFAX (0711)2281122

Anmelder; 15.10.1997

G 12 034

Hohner Dr.EW/fr

Elektrotechnik GmbH
Föhrenstraße 33

78532 Tuttlingen

Meßwertgeber

Die Erfindung bezieht sich auf einen Meßwertgeber nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Solche Meßwertgeber werden beispielsweise als sogenannte Drehgeber oder Lineargeber zur Erfassung einer Drehstellung oder einer Drehgeschwindigkeit beziehungsweise einer translatorischen Position oder Lineargeschwindigkeit verwendet.

Meßwertgeber in Form von Drehgebern sind z.B. in den Patentschriften DE 41 11 562 C2 und DE 41 20 343 C2 offenbart. Bei diesen und ähnlichen Meßwertgebern ist die von den im Gebergehäuse untergebrachten Mitteln zur Meßwerterfassung abführende Signalleitung durch eine Öffnung im Gehäuse direkt nach außen oder zu einem am Gebergehäuse festlegbaren Steckerteil einer Steckverbindung geführt, die des weiteren einen passenden Gegenstecker beinhaltet, der an einem Gehäusedeckel angeordnet sein kann.

Der Erfindung liegt als technisches Problem die Bereitstellung eines Meßwertgebers der eingangs genannten Art zugrunde, bei dem Maßnahmen getroffen sind, um die Meßwerterfassungsmittel relativ einfach bei der Produktion justieren und/oder testen zu können und eine einfache Austauschbarkeit des Gehäusekörpers samt Meßwerterfassungsmitteln im Reparaturfall

sowie eine flexible Anpassung an unterschiedliche nachgeschaltete Datenübertragungssysteme zuzulassen.

Die Erfindung löst dieses Problem durch die Bereitstellung eines Meßwertgebers mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Bei diesem Meßwertgeber ist das Steckerteil an einem Steckeradapter festlegbar, der seinerseits dazu vorgesehen ist, am Gehäusekörper angebracht zu werden. Der Gegenstecker ist derart am Gehäusedeckel angeordnet, daß er beim Aufsetzen des Gehäusedeckels auf den Gehäusekörper automatisch mit dem Steckerteil in Eingriff kommt. Als weiterer Vorteil ist es bei diesem Geber möglich, ihn in der Produktion bei noch nicht aufgesetztem Gehäusedeckel und noch nicht montiertem Adapter samt Steckerteil zu justieren und zu testen. Eventuelle Fehler können dann noch relativ einfach und rasch behoben werden. Erst danach wird dann der Steckeradapter mit dem vormontierten Steckerteil am Gehäusekörper angebracht. Das Aufsetzen des Gehäusedeckels, was gleichzeitig das Zusammenstecken von Steckerteil und zugehörigem Gegenstecker bewirkt, vervollständigt die Gebermontage.

Eine vorteilhafte konstruktive Gebergestaltung ist durch die Weiterbildung der Erfindung nach Anspruch 2 gegeben.

Bei einem nach Anspruch 3 weitergebildeten Meßwertgeber sind die Meßwerterfassungsmittel durch Befestigungsmittel am Gehäusekörper angebracht, und der Gehäusedeckel ist ohne kraftschlüssige Verbindung zu diesen Befestigungsmitteln am Gehäusekörper befestigt. Dies hat den Vorteil, daß der die Meßwerterfassungsmittel enthaltende Innenaufbau des Gebers nicht kraftschlüssig mit dem Deckel verbunden ist, sondern kräftemäßig von diesem entkoppelt bleibt.

Eine vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und wird nachfolgend beschrieben. Hierbei zeigen:

• r 2 -

Fig. 1 einen Längsschnitt durch einen Drehstellungs-Absolutwertgeber und

Fig. 2 eine Schnittansicht längs der Linie II-II.

Der in den Fig. 1 und 2 dargestellte Meßwertgeber dient zur Erfassung der Drehwinkel-Absolutstellung eines beliebigen, nicht gezeigten, drehbeweglichen Bauteils, das zu diesem Zweck an einen Anschlußwellenstummel 1 des Gebers angekoppelt wird. Der Wellenstummel 1 ist mittels eines Kugellagers 2 an einem Bodenteil 3a eines Gehäusekörpers 3 des Gebers drehbeweglich gelagert. Der Gehäusekörper 3 beinhaltet außerdem eine zylindrische Haube 3b, die auf den Bodenteil 3a aufgesetzt und über Schraubverbindungen 4 lösbar mit diesem verbunden ist.

Im Inneren des so gebildeten Gehäusekörpers 3 befinden sich Meßwerterfassungsmittel herkömmlicher Art zur Erkennung der Drehwinkelstellung. Die Meßwerterfassungsmittel beinhalten eine drehfest am gehäuseinneren Endbereich des Wellenstummels 1 angebrachte, sogenannte Impulsscheibe 5, die eine oder mehrere Spuren mit einem geeigneten Codemuster von in Drehrichtung abwechselnd lichtdurchlässigen und lichtundurchlässigen Bereichen aufweist. Außerdem beinhalten die Meßwerterfassungsmittel in üblicher Weise zugehörige Lichtsende- und Lichtempfangseinheiten zum Abtasten der Drehstellung der Impulsscheibe 5 und damit des drehbeweglichen Bauteils. Die Lichtsende- und Lichtempfangseinheiten sind auf je einer Platine 6, 7 angeordnet, die unter Zwischenfügung geeigneter Abstandsbolzen 8 auf gegenüberliegenden Seiten der Impulsscheibe 5 liegend mit dem Bodenteil 3a des Gehäusekörpers 3 fest verbunden sind. In gleicher Weise sind noch zwei weitere Platinen 9, 10 durch zugehörige, schraubbare Abstandsbolzen 11 stapeiförmig im Abstand über die beiden genannten Platinen 6, 7 montiert.

Diese vier im Gehäusekörper 3 übereinandergestapelten Platinen 6, 7, 9, 10 dienen als Träger für eine herkömmliche, nicht näher gezeigte elektrische Schaltung der Meßwerterfassungsmittel, mit welcher das von der oder den Lichtempfangseinheiten empfangene Lichtsignal in ein die Information über die Drehstellung der Impulsscheibe 5 enthaltendes, impulsförmiges elektrisches Meßsignal umgewandelt wird. Dieses Meßsignal wird von der letzten Gehäusekörperplatine 10 über eine mehradrige Signalleitung 12 zu einem Steckerteil 13 in Form eines D-Sub-Stiftes weitergeleitet, das zusammen mit einem Gegenstecker 14 in Form einer D-Sub-Buchse Teil einer standardisierten, lösbaren elektrischen Steckverbindung ist.

Charakteristischerweise befindet sich diese Steckverbindung 13, 14 nicht außerhalb oder an der Gehäuseaußenseite des Gebers, sondern ist in spezieller Weise im Inneren eines Gehäuses des Gebers vorgesehen, das zusätzlich zum Gehäusekörper 3 einen Gehäusedeckel 15 beinhaltet. Dabei schließt die Gehäusekörperhaube 3b deckelseitig mit einem Gehäusezwischenboden 16 ab, auf den der Gehäusedeckel 15 abnehmbar und abgedichtet aufgeschraubt ist. Der Zwischenboden 16 kann, wie gezeigt, mit der Zylinderseitenwand der Haube 3b einstückig gestaltet oder alternativ dazu als separates, am stirnseitigen Rand der Haubenseitenwand fixiertes und gegenüber dieser abgedichtetes Bauteil ausgelegt sein.

Zur Befestigung des Steckerteils 13 ist ein Steckeradapter 17 vorgesehen, an welchem das Steckerteil 13 mittels zweier Schraubverbindungen 18 vormontiert wird, wobei diese Verschraubung 18 von der Steckkontaktseite her erfolgt. Anschließend werden vor dem Aufsetzen der Haube 3b auf das Bodenteil 3a die Adern der Signalleitung 12 an die oberste Gehäusekörperplatine 10 angelötet. Der Steckeradapter 17 wird dann beim Aufsetzen der Haube 3b auf das Bodenteil 3a mit dem vormontierten Steckerteil 13 von innen her in eine hierzu vorgesehene Öffnung 19 im Zwischenboden 16 eingesetzt, bis er mit einem zugehörigen Anschlag gegen den Zwischenboden 16 an-

liegt. Mittels zweier Schraubverbindungen 20 wird der Adapter 17 am Zwischenboden 16 festgeschraubt, was von der Deckelseite her vor dem Aufsetzen des Deckels 15 erfolgt. Durch diese spezielle Montage des Steckerteils ist es möglich, in der Produktion den Meßwertgeber einschließlich Steckerteil 13 zu justieren und zu testen und damit insbesondere die Funktionsfähigkeit der Meßwerterfassungsmittel zu überprüfen. Erst nach Abschluß dieser Justier- und Testvorgänge werden dann die Haube 3b am Bodenteil 3a und anschließend der Adapter 17 mit dem vormontierten Steckerteil 13 am Zwischenboden 16 montiert, wonach der Deckel 15 auf den Zwischenboden 16 aufgesetzt und mit diesem verschraubt wird.

Der zum Steckerteil 13 passende Gegenstecker 14 befindet sich auf einer Platine 21, die an die Innenseite des Gehäusedekkels 15 angeschraubt ist. Der Gegenstecker 14 ist dabei so positioniert, daß er beim Aufsetzen des Deckels 15 auf den Zwischenboden 16 automatisch in Wirkverbindung mit dem Stekkerteil 13 kommt. Durch das so bewirkte Zusammenstecken der Steckverbindung 13, 14 wird das von den Meßwerterfassungsmitteln über die Signalleitung 12 abgegebene Meßsignal zur Dekkelplatine 21 übertragen. Auf der Deckelplatine 21 befindet sich eine herkömmliche, nicht näher gezeigte elektrische Schaltung, mit der dieses ankommende Meßsignal so weiterverarbeitet wird, daß es sich zur Weiterleitung über einen Datenbus eignet. Diese Schaltung wirkt somit als Schnittstelle zur geeigneten Umsetzung des elektrischen Gebermeßsignals in ein Datenbussignal mit dem für das jeweilige Datenbussystem geeigneten Datenprotokoll. Über den Datenbus wird dann das Meßsignal einer externen Auswerteeinheit zugeführt.

Außerdem erfolgt auch die Stromversorgung der elektrischen Schaltung der Meßwerterfassungsmittel auf den Platinen 6, 7, 9, 10 im Gehäusekörper 3 über die Signalleitung 12, die Steckverbindung 13, 14 und die Deckelplatine 21. Zum Zuführen der Versorgungsspannung und zum Abführen der Datenbussignale zu bzw. von der Deckelplatine 21 sind in nicht näher gezeig-

ten Weise drei nebeneinanderliegende Leitungen 22, von denen nur eine in Fig. 1 zu erkennen ist, über entsprechende Öffnungen in der Deckelseitenwand von außen zur Deckelplatine 21 geführt. Der Anschluß dieser Leitungen 22 erfolgt dabei über einen jeweiligen Pg-Anschluß 23 an der Deckelaußenseite.

Der wie beschrieben aufgebaute Drehstellungs-Absolutwertgeber hat neben der bereits erwähnten einfachen Justier- und Testmöglichkeit während der Produktion noch weitere Vorteile. So ist der Innenaufbau des Gebers innerhalb des Gehäusekörpers 3 nur über die Steckverbindung 13, 14 und damit nicht kraftschlüssig mit dem Deckel 15 verbunden. Der Deckel 15 ist zu diesem Zweck nicht auf den platinentragenden Stehbolzenaufbau 8, 11 montiert, sondern auf die Haube 3b. Zudem ergibt sich eine einfache Austauschbarkeit der Meßwerterfassungsmittel mit oder ohne den umgebenden Gehäusekörper 3 im Reparaturfall. Denn in diesem Fall braucht lediglich der Gehäusedeckel 15 vom Gehäusekörper abgenommen und ein Gehäusekörper 3 mit den neuen Meßwerterfassungsmitteln am Deckel 15 montiert zu werden. Der Deckel 15 kann dabei gegebenenfalls über die Anschlußleitungen 22 mit der nachgeschalteten Auswerteeinheit in Kontakt bleiben, ohne daß die Pg-Anschlüsse 23 gelöst werden müssen. Mit der Montage von Gehäusekörper 3 und Deckel 15 wird gleichzeitig die elektrische Verbindung der Deckelplatine 21 zu den Platinen 6, 7, 9, 10 im Gehäusekörper 3 hergestellt. Indem diejenigen elektrischen Schaltungsteile, die zur Meßsignalanpassung an den weiterleitenden Datenbus dienen, auf der Deckelplatine 21 angeordnet sind, macht der Austausch der Meßwerterfassungsmittel keinerlei neue diesbezügliche Anpassungsmaßnahmen hinsichtlich Datenbusprotokoll etc. erforderlich, selbst wenn Meßwerterfassungsmittel eines anderen Typs neu montiert wurden. Auf der Deckelplatine 21 können je nach Bedarf auch bleibende individuelle Kennungen elektrisch gespeichert sein, die somit ebenfalls bei einem Austausch der Meßwerterfassungsmittel im Gehäusekörper 3 keiner Aktualisierung bedürfen.

*■·

Es versteht sich, daß die Erfindung nicht auf Drehstellungs-Absolutwertgeber der gezeigten Bauart beschränkt ist, sondern bei allen Arten und Gestaltungen von Meßwertgebern Verwendung finden kann, bei denen ein gehäuseintern erzeugtes Meßsignal aus einem Gehäuse des Gebers herausgeführt werden soll.

Claims

1. Meßwertgeber mit

einem Gebergehäuse mit einem Gehäusekörper (3) und einem daran abnehmbar befestigten Gehäusedeckel (15),

im Gebergehäuse untergebrachten Mitteln (5, 6, 7, 9, 10) zur Meßwerterfassung und Abgabe eines entsprechenden Meßsignals über eine zugehörige Signalleitung (12) und

einer elektrischen Steckverbindung mit einem Steckerteil (13), zu dem die Signalleitung geführt ist, und einem passenden Gegenstecker (14), der am Gehäusedeckel (15) derart angeordnet ist, daß er beim Aufsetzen des Gehäusedeckels auf den Gehäusekörper mit dem Steckerteil (13) in Eingriff kommt, dadurch gekennzeichnet, daß

das Steckerteil (13) an einem Steckeradapter (17) lösbar befestigt ist, der lösbar am Gehäusekörper (3) angebracht ist.

2. Meßwertgeber nach Anspruch 1, weiter dadurch gekennzeichnet, daß das Gebergehäuse zylinderförmig gestaltet ist, wobei der Gehäusekörper (3) an einer Stirnseite mit einem Gehäusezwischenboden (16) abschließt, auf den der Gehäusedeckel (15) aufgesetzt ist und der eine Öffnung (19) aufweist, in die der Steckeradapter (17) mit dem daran vormontierten Steckerteil (13) eingesetzt ist.

3. Meßwertgeber nach Anspruch 1 und 2, weiter dadurch gekennzeichnet, daß die Meßwerterfassungsmittel (5, 6, 7, 9, 10) durch Befestigungsmittel (8, 11) am Gehäusekörper (3) angebracht sind, und der Gehäusedeckel ohne kraftschlüssige Verbindung zu diesen Befestigungsmitteln am Gehäusekörper abnehmbar befestigt ist.