專利名稱：具有卷尺的測(cè)量環(huán)以及用于布置卷尺的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種測(cè)量環(huán)，用以檢測(cè)所述測(cè)量環(huán)或與所述測(cè)量環(huán)抗扭(torqueproof)連接的部件相對(duì)于靜止部件的角位置和/或旋轉(zhuǎn)速度。
背景技術(shù)：
為此，將配置成測(cè)量元件，例如，卷尺的刻度尺實(shí)施例(scaleembodiment)貼合到測(cè)量環(huán)的圓周，通常是外圓周，這是因?yàn)樵谕ǔＧ闆r下，卷尺會(huì)單獨(dú)進(jìn)行生產(chǎn)，且隨后固定在支撐環(huán)或支撐輪的圓周上。也可將刻度尺實(shí)施例直接配置在支撐環(huán)上。在此背景下，如果無(wú)需內(nèi)徑，則“環(huán)”顯然也可為軸或者類似于較大截面。此外，對(duì) 于測(cè)量元件，隨后將僅對(duì)卷尺進(jìn)行討論，但這并非是對(duì)本發(fā)明進(jìn)行限制，所述測(cè)量元件也可為纜繩或類似物。在周向上銜尾相隨的刻度尺實(shí)施例可通過(guò)不同物理原理，例如，磁學(xué)、光學(xué)或機(jī)械學(xué)原理進(jìn)行配置，并根據(jù)適當(dāng)?shù)奈锢碓硗ㄟ^(guò)讀頭進(jìn)行掃描，其中所述讀頭布置成靜止在圓周位置處，且布置在與卷尺相隔一定距離處，因此，當(dāng)所述圓周以及所述刻度尺實(shí)施例在測(cè)量環(huán)相對(duì)旋轉(zhuǎn)期間越過(guò)所述讀頭時(shí)，不會(huì)發(fā)生接觸。因此，一項(xiàng)優(yōu)選實(shí)施例是采用磁學(xué)配置的刻度尺實(shí)施例。具有預(yù)定公稱直徑的測(cè)量輪在市場(chǎng)上有售，其中通常配置成卷尺的刻度尺實(shí)施例最好以無(wú)間隙的方式設(shè)于測(cè)量環(huán)的整個(gè)圓周上，以便能夠通過(guò)讀頭對(duì)測(cè)量環(huán)的整個(gè)圓周進(jìn)行掃描。具體而言，對(duì)于磁尺實(shí)施例，尤其是貼合到測(cè)量環(huán)的卷尺，所述卷尺通常采用具有彈性的塑料基材料，從而承受其在縱向伸縮中的機(jī)械負(fù)載，這一點(diǎn)尤其在生產(chǎn)期間必須考慮到。卷尺在溫度變化時(shí)也會(huì)發(fā)生長(zhǎng)度變化，這一點(diǎn)尤其在卷尺操作過(guò)程中必須進(jìn)行考慮，因?yàn)榫沓叩臏囟扰蛎浲ǔ２煌谥瞥蓽y(cè)量環(huán)的支撐環(huán)且通常為金屬的材料的溫度膨脹?？v向伸縮中產(chǎn)生的此差異對(duì)直徑較小的測(cè)量環(huán)影響較小，因此，同樣對(duì)較小測(cè)量輪影響較小，此類型的卷尺可固定在支撐環(huán)的整個(gè)圓周上，例如，使用膠水粘合或通過(guò)硫化進(jìn)行固定。然而，對(duì)于測(cè)量輪及其具有較大直徑，例如，一米和一米以上直徑的支撐環(huán)而言，長(zhǎng)度膨脹程度不同已成為問(wèn)題，且尤其是在以下情況下所述支撐環(huán)并非是周向閉環(huán)，但在周向上具有一個(gè)或多個(gè)間隙，例如，因?yàn)樗鲋苇h(huán)必須由特定段組裝而成。在此情況下，卷尺無(wú)法在整個(gè)圓周上與支撐環(huán)永久連接，且尤其無(wú)法在不形成間隙的情況下貼合到支撐環(huán)，具體而言，無(wú)法貼合在支撐環(huán)中的間隙的兩側(cè)上，所述間隙在受到溫度和操作影響時(shí)也可能改變大小。

發(fā)明內(nèi)容
a)技術(shù)目標(biāo)因此，本發(fā)明的一個(gè)目標(biāo)是提供一種尤其具有磁尺實(shí)施例以用于大直徑的測(cè)量環(huán)，所述測(cè)量環(huán)制造簡(jiǎn)單且具有成本效益，且其中，具體而言，卷尺可以較為簡(jiǎn)單的方式進(jìn)行替換。此外，本發(fā)明提供一種用于將卷尺連接在支撐環(huán)的圓周處的方法。b)技術(shù)方案此目標(biāo)可通過(guò)權(quán)利要求I和12的特征來(lái)實(shí)現(xiàn)。優(yōu)勢(shì)性實(shí)施例可由從屬權(quán)利要求推導(dǎo)出。在此類型的測(cè)量環(huán)中，包括支撐環(huán)、細(xì)長(zhǎng)測(cè)量元件，例如，卷尺和讀頭，所述卷尺通過(guò)支撐元件而支撐在圓周處，且因此無(wú)需用膠水或通過(guò)在較大表面上較為耐用且僅難以分開(kāi)的另一種方式固定在支撐環(huán)的圓周上。所述支撐元件可為夾固元件，其在徑向上將卷尺夾固在支撐環(huán)的整個(gè)圓周上，或者也可為一種支撐元件，例如，支撐型材(support profile),其固定或配置在支撐環(huán)的圓周處，且以形狀鎖定(form-locking)方式支撐垂直于其縱向延伸部分的卷尺,從而將所述卷尺固定在圓周上。 一方面，這有利于一方面的卷尺與另一方面的支撐環(huán)之間因溫度膨脹而在周向上相對(duì)移動(dòng)，還可選擇性地相對(duì)于張緊元件發(fā)生相對(duì)移動(dòng)，另一方面，這有利于在分開(kāi)張緊元件之后對(duì)卷尺進(jìn)行簡(jiǎn)單替換，因?yàn)榫沓咧皇撬缮⒌亟佑|支撐環(huán)。卷尺無(wú)需制成閉環(huán)，但要制成自由端在周向上彼此盡可能緊密相鄰的卷尺的界定元件，由此，對(duì)于不同大小的支撐環(huán)而言，確定卷尺的大小可能較為簡(jiǎn)單。因此，如果所使用的讀頭可讀出刻度尺實(shí)施例(scale embodiment),貝U與沿著卷尺布置這些刻度尺實(shí)施例所依據(jù)的物理原理基本無(wú)關(guān)，由此，與磁性原理、光學(xué)原理、機(jī)械原理或電感原理基本無(wú)關(guān)。優(yōu)選地，卷尺相對(duì)于支撐環(huán)直接或間接固定在圓周的一個(gè)位置處，最好進(jìn)行機(jī)械固定，具體而言，即通過(guò)可分開(kāi)的連接件，例如，徑向銷、螺栓或鉚釘進(jìn)行固定，從而在整個(gè)剩余部分中，實(shí)現(xiàn)相對(duì)于支撐環(huán)在周向上進(jìn)行的所需徑向移動(dòng)。卷尺可貼合到支撐環(huán)的內(nèi)圓周表面或外圓周表面，但最好將其貼合到外圓周表面。卷尺并非難以圍繞垂直于其縱向延伸部分的彎曲軸彎曲，且必須通過(guò)張緊元件在整個(gè)圓周上向外壓向內(nèi)圓周表面，以便貼合到內(nèi)圓周表面，其中尤其適用的是，在整個(gè)內(nèi)圓周表面上大體延伸的夾盤(pán)或夾環(huán)，其中所述夾環(huán)或夾盤(pán)必須具有較高的形狀穩(wěn)定性和較高的內(nèi)部剛度。然而,在將卷尺貼合到外圓周表面時(shí),可能使用相對(duì)柔韌的卡箍(clamping band)作為夾固元件，所述夾固元件(例如)由塑料或金屬制成，其中所述夾固元件只通過(guò)夾固在周向上而將卷尺徑向向內(nèi)壓向支撐環(huán)。因此，與卷尺類似，張緊帶通常是有限帶，其兩端相對(duì)于彼此夾固或固定在支撐環(huán)上。除了施加張力之外，通常提供獨(dú)立張緊裝置，用以使張緊元件，例如，卡箍的兩端相對(duì)于彼此或相對(duì)于支撐環(huán)的連接點(diǎn)繃緊。然而，張緊裝置的張緊作用也可通過(guò)張緊帶的適當(dāng)彈性來(lái)提供。如果張緊帶相對(duì)于支撐環(huán)固定在一點(diǎn)處，由此卷尺可采用同一連接點(diǎn)，尤其是同一連接元件，例如，螺栓或徑向銷。由于測(cè)量環(huán)的目標(biāo)是能夠在360度的整個(gè)圓周上掃描測(cè)量環(huán)的旋轉(zhuǎn)位置，因此，希望保持有限卷尺兩端之間的間隙盡可能小，這樣，通過(guò)同一讀頭未從卷尺中獲取信號(hào)的路徑便可盡可能小，而且如果可能的話，無(wú)需用以在周向上替換第一讀頭的第二讀頭。此外，用于夾固元件，具體而言，即卡箍的夾固裝置將相對(duì)于測(cè)量頭進(jìn)行布置，所述測(cè)量頭通常從卷尺的外部定向在由所述卷尺構(gòu)成的環(huán)形表面的相對(duì)側(cè)上，因此，例如，處于支撐環(huán)的外圓周的平坦區(qū)域或在支撐環(huán)內(nèi)。在后一種情況下，張緊帶位于圓周外部，且具體而言，也支撐于卷尺的外部上的端通過(guò)支撐環(huán)的圓周中的間隙向內(nèi)延伸，且固定在所述支撐環(huán)中，具體而言，即通過(guò)相對(duì)于支撐環(huán)或張緊帶的另一端布置在所述張緊帶與所述支撐環(huán)之間的夾固裝置固定在一端處。因此，除了固定到卷尺之外，支撐于卷尺外部的張緊帶可避免卷尺產(chǎn)生機(jī)械損傷，而且防止來(lái)自于徑向外部的污染增加。張緊帶也可布置于卷尺與支撐環(huán)的外圓周之間。因此，例如，已知卷尺可配置成兩層，S卩刻度尺實(shí)施例層，其縱向上的形狀阻力，且具體而言，抗拉力相對(duì)較??；以及支撐層，例如，由縱向上具有相當(dāng)高的抗拉力，且優(yōu)選也 具有抗壓力的金屬制成，所述支撐層至少用于實(shí)現(xiàn)充分的側(cè)向和/或徑向接觸支撐。在此情況下，刻度尺實(shí)施例層在其整個(gè)長(zhǎng)度上與支撐層永久連接，具體而言，即與支撐層的表面連接，例如，用膠水粘合或通過(guò)硫化連接在一起。支撐層可延伸到刻度尺實(shí)施例層的自由端之外，且可用作張緊帶。因此，配置成支撐層的張緊帶可選擇性地布置在卷尺朝向支撐環(huán)的那側(cè)或者卷尺遠(yuǎn)離支撐環(huán)的那側(cè)。在使用兩層卷尺且其支撐層朝向支撐環(huán)的情況下，則可選擇使用延伸到卷尺之外的支撐層，或另外放置在卷尺的外部并在周向上延伸以使卷尺相對(duì)于支撐環(huán)繃緊的張緊帶。具體而言，支撐層和額外的張緊帶由相同材料制成，例如，不銹鋼，且所述支撐層和所述張緊帶尤其具有盡可能相同的溫度膨脹系數(shù)。為了在軸向上進(jìn)行支撐，支撐環(huán)可包括優(yōu)選位于卷尺兩側(cè)上的停止件，其中所述停止件可配置成(例如)凹槽的側(cè)面，所述凹槽在周向上成環(huán)形延伸且支撐卷尺。在卷尺兩端之間的間隙太大，而無(wú)法向讀頭提供信息的情況下，可布置第二讀頭，其與第一讀頭在周向上的距離遠(yuǎn)大于卷尺的間隙大小，且兩個(gè)讀頭尤其相對(duì)于彼此偏離180 度。如果間隙在軸向上設(shè)于支撐環(huán)中，例如，因?yàn)橹苇h(huán)的周向上具有多個(gè)部件，則所述間隙可用于使張緊帶通過(guò)所述間隙從外圓周延伸到夾固環(huán)內(nèi)部，并用于將所述張緊帶固定于夾固環(huán)的內(nèi)部，如本文所述。或者，用于張緊帶的張緊裝置也可布置在外圓周的平坦部分中。但是，在此平坦部分中，通常情況下，外圓周上不存在卷尺，且其中讀頭不包括信息的圓周部分相對(duì)較大。對(duì)于夾固元件而言，也可使用卡箍與支撐環(huán)之間的磁力，這是因?yàn)榫沓呔哂谐渥愕拇判?，或者支撐環(huán)中布置了支撐磁體且卷尺由可磁化的材料制成。對(duì)于因此而配置的測(cè)量環(huán)而言，會(huì)采用用于將卷尺支撐在支撐環(huán)的外圓周的方法，以在所需位置處卷尺貼合在支撐環(huán)外圓周上，此外，夾固元件可直接或間接布置在支撐環(huán)的圓周上，且通過(guò)繃緊張緊元件而在徑向上壓向或拉向所述圓周，具體取決于所述張緊元件，具體而言即張緊帶是徑向布置在卷尺內(nèi)部還是外部。在將卷尺貼合到支撐環(huán)的圓周時(shí)，卷尺也可在另外一個(gè)位置處相對(duì)于支撐環(huán)進(jìn)行固定。此外，張緊元件，具體而言，即張緊帶可相對(duì)于支撐環(huán)固定在一個(gè)位置處。如果卷尺未相對(duì)于支撐環(huán)固定在任何位置，則必須提供讀頭相對(duì)于支撐環(huán)的絕對(duì)參照，以防卷尺相對(duì)于支撐環(huán)在整個(gè)長(zhǎng)度上移動(dòng)，其中通過(guò)應(yīng)用和掃描參照標(biāo)記來(lái)進(jìn)行參照，所述參照標(biāo)記的位置相對(duì)于支撐環(huán)固定，因此所述參照標(biāo)記不在卷尺上。當(dāng)卷尺布置在支撐環(huán)的內(nèi)圓周時(shí)，所述卷尺可通過(guò)夾固套筒而向外壓向內(nèi)圓周，其中所述夾固套筒必須要從卷尺中徑向插入，且通過(guò)內(nèi)部張力或通過(guò)主動(dòng)致動(dòng)式夾固裝置伸展。在張緊帶中，所述張緊帶的兩端可通過(guò)張緊裝置相對(duì)于彼此繃緊，或者張緊帶的
一端直接連接在支撐環(huán)上，且另一端通過(guò)張緊裝置連接到支撐環(huán)。當(dāng)使用支撐元件而不是張緊元件時(shí)，首先將支撐元件固定在支撐環(huán)的圓周上，從而沿支撐環(huán)固定在整個(gè)圓周上，或者相反，相對(duì)于支撐環(huán)只固定在圓周的一個(gè)位置處。支撐件，尤其是支撐型材在延伸方向上優(yōu)選至少打開(kāi)一端，這樣，刻度尺元件，例如，卷尺可在周向上插入支撐元件中。因此，所述支撐件經(jīng)配置以使，例如，對(duì)于卷尺的溫感式長(zhǎng)度變化而言，卷尺可相對(duì)于支撐元件移動(dòng)，且因此相對(duì)于支撐型材移動(dòng)，但無(wú)法通過(guò)形狀鎖定支撐件在橫向上移動(dòng)。為此，卷尺優(yōu)選相對(duì)于支撐型材固定在圓周的一個(gè)位置處，且僅可相對(duì)于所述支撐型材在其圓周的剩余部分上移動(dòng)。因此，固定點(diǎn)表示相對(duì)于支撐元件的參照點(diǎn)，而且支撐元件的一個(gè)或多個(gè)固定點(diǎn)表示相對(duì)于支撐環(huán)的一個(gè)或多個(gè)參照點(diǎn)。然而，此技術(shù)方案的缺點(diǎn)在于，此類型的支撐元件會(huì)緊密接觸支撐環(huán)的圓周，且因此必須要精確遵循所述圓周的曲率，這樣，通常需要針對(duì)支撐環(huán)，優(yōu)選為連續(xù)式無(wú)縫環(huán)，的各個(gè)直徑分開(kāi)制造支撐元件，而在使用張緊元件時(shí)，卷尺以及張緊元件通常會(huì)從類環(huán)狀基材中切割出所需長(zhǎng)度。


本發(fā)明的實(shí)施例隨后將參考附圖進(jìn)行更詳細(xì)地描述，其中圖Ia到圖Ic :圖示了具有張緊元件的測(cè)量環(huán)的第一實(shí)施例；圖2a到圖2c :圖示了具有用于繃緊張緊帶的彈簧的測(cè)量環(huán)的實(shí)施例；圖3a到圖3c :圖示了將張緊帶固定于支撐環(huán)處的實(shí)施例；圖4a、圖4b :圖示了不同的支撐環(huán)；圖5a到圖5c :圖示了具有分段式支撐環(huán)的解決方案；圖6 :圖示了根據(jù)圖5的解決方案的透視圖；圖7 :圖示了具有一體式支撐元件的第一實(shí)施例；圖8a、圖8b :圖示了具有一體式支撐元件的第二實(shí)施例；圖9a、圖9b :圖示了具有獨(dú)立支撐元件的第一實(shí)施例；圖10a、圖IOb :圖示了具有獨(dú)立支撐元件的第二實(shí)施例；圖11a、圖Ilb :圖示了具有獨(dú)立支撐元件的第三實(shí)施例。
具體實(shí)施例方式首先，圖4a和圖4b圖示了根據(jù)本發(fā)明將卷尺3連接在支撐元件處時(shí)的截面圖，其中圖4a中的支撐元件為實(shí)心軸，且在圖4b中，所述支撐元件為分成三段的支撐環(huán)2。卷尺3接觸支撐元件，具體而言，即支撐環(huán)2的外圓周，且在盡可能最大的圓周部分上圍繞支撐環(huán)2，以使設(shè)在卷尺3的兩端3a、3b之間的間隙6盡可能小。在此情況下，至多在圓周的一個(gè)位置處，在卷尺3的一端上,卷尺通過(guò)固定銷16以形狀鎖定(form locking)方式相對(duì)于支撐元件的外圓周固定。在圖4b的分段式支撐環(huán)中，卷尺3在各段之間的間隙上延伸。在圖I到圖3中，完整圖示了測(cè)量輪1，所述測(cè)量輪I具有張緊元件，即具有支撐環(huán)2的必需部件,所述部件也可為實(shí)心軸(massive shaft);卷尺3,其接觸支撐環(huán)的外圓周，其中所述卷尺通過(guò)固定銷16在周向上且還在相對(duì)于支撐環(huán)2的軸向上固定在一個(gè)圓周位置處；張緊帶7，其沿圓周延伸；以及讀頭5，其布置在卷尺3的外部，且布置成固定在與所 述卷尺相隔一定距離的適當(dāng)位置上，其中所述讀頭在所述支撐環(huán)旋轉(zhuǎn)時(shí)計(jì)算所經(jīng)過(guò)的卷尺3的刻度尺實(shí)施例。在圖Ia到圖Ic中，張緊帶7在徑向外部上接觸卷尺3，且張緊帶7的自由端通過(guò)張緊裝置13相對(duì)于彼此繃緊，所述張緊裝置13徑向向內(nèi)按壓卷尺3，以使其緊密接觸支撐環(huán)2的外圓周。在圖Ia中，支撐環(huán)2具有圓形外圓周，且厚度大于張緊帶7的張緊裝置3接觸卷尺4的外部，并徑向向外伸出張緊帶7，因此，支撐環(huán)2不可能進(jìn)行360度旋轉(zhuǎn)，因?yàn)閺埦o裝置13會(huì)接觸緊鄰所述張緊帶的讀頭5。此解決方案僅在支撐環(huán)2無(wú)需進(jìn)行360度以上的旋轉(zhuǎn)的應(yīng)用中可行。此問(wèn)題不會(huì)在圖Ib和圖Ic的解決方案中出現(xiàn)。在圖Ib的解決方案中，支撐環(huán)2的圓形外圓周包括處于一個(gè)位置處的平坦區(qū)域，其中所述平坦區(qū)域足夠大，從而在平坦區(qū)域的部分中，張緊帶7的張緊裝置13可完全設(shè)置在支撐環(huán)2的包封環(huán)內(nèi)。 但在此情況下，卷尺3只在支撐環(huán)2的外圓周的圓形部分上延伸，因此而不在平坦區(qū)域的部分中延伸，這樣，在相對(duì)較大的角區(qū)域中，將無(wú)法通過(guò)讀頭5測(cè)量旋轉(zhuǎn)位置。然而，在根據(jù)圖Ic的解決方案中，圓形支撐環(huán)2的外圓周中無(wú)間隙，且卷尺3到達(dá)兩側(cè)，其中兩個(gè)自由端正對(duì)此間隙。張緊帶7貼合到卷尺3的外部，其中長(zhǎng)于卷尺3的張緊帶及其自由端延伸穿過(guò)此間隙而進(jìn)入支撐環(huán)2內(nèi)部中的開(kāi)放空間，且在所述開(kāi)放空間中，所述張緊帶的兩端中的一端又穿過(guò)偏轉(zhuǎn)滑輪(deflection pulley) 17或偏轉(zhuǎn)銷，以使所述兩端通過(guò)張緊裝置13而相對(duì)于彼此繃緊。對(duì)于支撐環(huán)2的360度旋轉(zhuǎn)，一方面，讀頭5的移動(dòng)路徑中除了支撐環(huán)2以及卷尺3中的極小間隙之外，不能存在任何障礙，其中支撐環(huán)2與卷尺3中的間隙重合，從而使讀頭5在整個(gè)360度的范圍內(nèi)接收信號(hào)。圖2a到圖2c的解決方案與圖Ia到圖Ic的解決方案不同之處在于，尤其使用彈簧作為張緊裝置13，其中所述張緊裝置始終維持彈簧13所提供的張力，以便也適應(yīng)因溫度變化而產(chǎn)生的張緊帶7的長(zhǎng)度變化。然而，圖Ia到圖Ic中的張緊裝置13也可為螺旋扣，其通過(guò)(例如)將張緊螺栓擰入螺母中而產(chǎn)生特定預(yù)負(fù)載，其中所述預(yù)負(fù)載在張緊帶7的長(zhǎng)度隨后發(fā)生變化時(shí)再次變化。盡管張緊帶3相對(duì)于圖Ia到圖Ic及圖2a到圖2c的解決方案中的支撐環(huán)2僅通過(guò)固定銷16在周向上進(jìn)行固定，但在圖3a到圖3c的解決方案中，除了與根據(jù)圖2a到圖2c的解決方案的情況相對(duì)應(yīng)之外，張緊帶7還相對(duì)于支撐環(huán)2通過(guò)相應(yīng)固定銷18固定在兩端，所述固定銷18部分插入所述支撐環(huán)中，且通常從所述支撐環(huán)中徑向伸出，類似于固定銷16。因此，彈簧13布置在張緊帶7的I和7a與相鄰固定銷18之間。如圖3c所示，固定銷18不必從支撐環(huán)2的外圓周中伸出，但所述固定銷也可連接在位于支撐環(huán)2內(nèi)部的凹處的壁中。圖5b圖示了具有根據(jù)圖5a的分段式支撐環(huán)2的解決方案的細(xì)節(jié)放大圖，其中圓 周中設(shè)有間隙，張緊帶7的端7a、7b通過(guò)所述間隙伸入支撐環(huán)2的內(nèi)部，且其中I和7a相對(duì)于支撐環(huán)2通過(guò)固定銷直接固定，而另一端7b相對(duì)于支撐環(huán)2通過(guò)布置在所述端7b與支撐環(huán)2之間并提供預(yù)負(fù)載的彈簧進(jìn)行固定。在根據(jù)圖5a到圖5c的解決方案中，卷尺3插在張緊帶與支撐環(huán)2的外圓周之間。如果卷尺3與張緊帶7的溫度膨脹一致，則卷尺3也可用膠水粘合到張緊帶7的內(nèi)部或外部，其中所述張緊帶的自由端3a、3b分別直接伸入支撐環(huán)2中的間隙。圖5c中省略了支撐環(huán)2以便更好地查看剩余的部件，其中顯而易見(jiàn)的是，靜止或旋轉(zhuǎn)的偏轉(zhuǎn)滑輪19布置成接近支撐環(huán)2中的間隙，其中張緊帶7位于所述偏轉(zhuǎn)滑輪上方，且其中從支撐環(huán)2內(nèi)部伸出的固定銷18朝向張緊帶7延伸。張緊帶7的端7a、7b具有帶凸紋的橡膠涂層，從而實(shí)現(xiàn)更好的緊固效果。圖6中圖示了圖5a到圖5c的解決方案的透視圖。圖6b僅圖示了支撐環(huán)2，因此不具有張緊帶7和卷尺3，但具有固定銷18和偏轉(zhuǎn)滑輪19。此外，可在外圓周中發(fā)現(xiàn)用于收納固定銷16的凹槽16'。此外，可在圖6a、圖6b中發(fā)現(xiàn)，周向延伸的槽20配置在支撐環(huán)2的外圓周中，其中所述槽的內(nèi)部寬度略小于卷尺3的寬度，這樣，所述槽的側(cè)面便可支撐卷尺3，且優(yōu)選地還可在軸向上支撐張緊帶7。此外，在圖6a、圖6b中，凹處21在必須收納張緊帶7和張緊裝置13的向內(nèi)端的部分中設(shè)于支撐環(huán)2的內(nèi)部。在圖7a、圖7b的解決方案中，卷尺3的支撐型材(support profile) 22配置在支撐環(huán)2的外圓周上，在本文中，所述支撐環(huán)由固體材料配置成(例如)圓盤(pán)，其中卷尺3優(yōu)選在整個(gè)圓周上延伸，且從支撐型材2的截面方向上看，在卷尺3的一側(cè)上，僅設(shè)有到達(dá)插入所述支撐型材中的卷尺3的外部的包封23，但在相對(duì)側(cè)上，僅設(shè)有以形狀鎖定方式支撐卷尺3的側(cè)表面的突起24。因此，卷尺3可在軸向上輕松插入，其中一個(gè)邊緣在包封23下方，隨后所述卷尺可置于支撐型材中。并不預(yù)期所述卷尺隨后會(huì)滑出，因?yàn)榫沓?的內(nèi)部剛度有限，而且通過(guò)固定銷16在卷尺3與支撐環(huán)2之間固定于圓周的一個(gè)位置。然而，由于遠(yuǎn)離固定銷16，因此卷尺3可在其延伸方向上相對(duì)于支撐型材22，且因此相對(duì)于支撐環(huán)2隨時(shí)膨脹或收縮。圖8a、圖b的解決方案的不同之處在于，也配置在支撐環(huán)2處的支撐型材22具有包封23，所述包封位于卷尺3的兩側(cè)并進(jìn)入其外部的邊緣部分，從而為卷尺3提供可靠的支撐，但會(huì)使所述卷尺更難以插入，因?yàn)?例如)支撐型材22中設(shè)有間隙以供卷尺3的縱向插入。在這兩種情況下，卷尺3配置成兩層，即支撐層15和刻度尺實(shí)施例層14，這兩層在其整個(gè)長(zhǎng)度上彼此永久連接。因此，根據(jù)讀頭5的靈敏度以及支撐層15的材料是否如圖7a、7b和圖8a、8b所示，支撐層15布置作為額外的保護(hù)，且刻度尺實(shí)施例層14相對(duì)于所述支撐層布置在徑向內(nèi)部，或反之。以下圖9到圖11的解決方案與圖7和圖8的解決方案的不同之處在于，支撐型材22并未配置成一體配置在支撐環(huán)2處的支撐型材，而是作為獨(dú)立部件。在圖9a、9b中，兩個(gè)包封23中的每個(gè)包封由獨(dú)立支撐型材22a、22b制成，所述獨(dú)立支撐型材在此情況下配置成分別側(cè)向布置在盤(pán)形支撐環(huán)處的環(huán)，且卷尺3周向貼合到所述環(huán)上。對(duì)于兩個(gè)支撐型材22a、22b需相對(duì)于彼此和/或相對(duì)于支撐環(huán)2進(jìn)行固定，圖中并未予圖示。在根據(jù)圖10a、IOb的解決方案中，不同于圖9a、9b,該解決方案僅設(shè)有一個(gè)支撐型材22，其布置成軸向位于支撐環(huán)2的一側(cè)上的環(huán)。然而，包封23足夠大，這樣，其不僅越過(guò)卷尺3的邊緣部分，而且在橫向上越過(guò)其整個(gè)延伸部分，而到達(dá)卷尺3的相對(duì)邊緣，且因此到達(dá)，例如，支撐環(huán)2的表面。從這側(cè)，在組裝期間，卷尺3在相對(duì)于支撐環(huán)2和/或支撐型材22固定之后，也可插入支撐環(huán)2與支撐型材22之間的徑向中間空間中，且當(dāng)卷尺3具有足夠的內(nèi)部剛度時(shí)，其將不會(huì)從所述空間獨(dú)立移動(dòng)。為了放置固定銷16，優(yōu)選在圓周位置處，在包封13中設(shè)有間隙。在圖11所示的解決方案中，卷尺布置在支撐環(huán)的內(nèi)圓周上，且通過(guò)固定銷16而固定在圓周位置處。因此，將張緊套筒25用作張緊元件，其中所述張緊套筒徑向插入支撐環(huán)2和卷尺3的內(nèi)部，以形成在圓周位置處開(kāi)縫的環(huán)，且因所述張緊元件的內(nèi)部張力而將卷尺3向外壓向支撐環(huán)2的內(nèi)圓周。參考標(biāo)號(hào)和名稱I測(cè)量環(huán)2支撐環(huán)3卷尺3a、3b 端4刻度尺實(shí)施例5讀頭6間隙7張緊帶8停止件9間隙10軸向
、
11徑向12周向
13張緊裝置，彈簧14刻度尺實(shí)施例層15支撐層16固定銷16'凹槽17偏轉(zhuǎn)滑輪
18固定銷19偏轉(zhuǎn)滑輪20螺母21凹處22a、22b、22 支撐型材23包封24突起25張緊套筒
權(quán)利要求
1.一種測(cè)量環(huán)(1)，包括 可旋轉(zhuǎn)支撐環(huán)(2); 測(cè)量元件，具體而言，即配置有刻度尺實(shí)施例(scale embodiment) (4)的卷尺(3),其中所述測(cè)量元件沿著圓周延伸，具體而言，即沿著所述支撐環(huán)(2)的外圓周延伸，且連接到所述圓周； 讀頭(5)，用于讀出所述刻度尺實(shí)施例(4)，其中所述讀頭布置在與所述測(cè)量元件，具體而言，即所述卷尺(3)相隔一定距離處，且布置成在圓周位置處相對(duì)于所述卷尺在周向上移動(dòng)， 其中固定元件布置在所述支撐環(huán)(2)的所述圓周處，其中所述固定元件將所述卷尺(3)徑向固定在所述圓周處。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的測(cè)量環(huán)， 其中所述固定元件為支撐元件，具體而言，即支撐型材(supportprofile) (22)，其沿著所述支撐環(huán)(2)的所述圓周配置,且以形狀鎖定(form locking)方式支撐垂直于其延伸方向，從而垂直于周向延伸方向(12)的所述測(cè)量元件，具體而言，即所述卷尺(3)，或 其中所述支撐元件為張緊元件，其將所述測(cè)量元件，具體而言，即所述卷尺(3)徑向拉向所述圓周，或徑向推向所述圓周。
3.根據(jù)前述權(quán)利要求中一項(xiàng)權(quán)利要求所述的測(cè)量環(huán)， 其中所述刻度尺實(shí)施例(4)以磁學(xué)、光學(xué)或機(jī)械方式配置在所述測(cè)量元件上，具體而言，即所述卷尺⑶上，和/或所述讀頭以磁學(xué)、光學(xué)、物理、電感或電容方式運(yùn)作，和/或 其中所述測(cè)量元件，具體而言，即所述卷尺(2)包括周向(12)上的第一端3a和第二端3b，且具體而言，兩端(3a、3b)之間設(shè)有間隙(6)。
4.根據(jù)前述權(quán)利要求中一項(xiàng)權(quán)利要求所述的測(cè)量環(huán)， 其中所述張緊元件的所述張緊裝置(13)，具體而言，即所述張緊帶(7)的所述張緊裝置(13)相對(duì)于所述測(cè)量元件，具體而言，即所述卷尺(3)，或者相對(duì)于所述卷尺(3)在相對(duì)于所述讀頭(5)的相對(duì)側(cè)上的平面徑向布置，和/或 其中所述張緊帶(7)由塑料或金屬制成，具體而言，即由不銹鋼和/或非磁性金屬制成。
5.根據(jù)前述權(quán)利要求中一項(xiàng)權(quán)利要求所述的測(cè)量環(huán)， 其中所述測(cè)量元件，具體而言，即所述卷尺(3)沿所述支撐環(huán)(2)的所述外圓周布置，且所述張緊元件為張緊帶(7)，或 其中所述測(cè)量元件，具體而言，即所述卷尺(3)沿所述支撐環(huán)(2)的內(nèi)圓周布置，且所述張緊元件為張緊套筒。
6.根據(jù)前述權(quán)利要求中一項(xiàng)權(quán)利要求所述的測(cè)量環(huán)， 其中在周向(12)上延伸的所述張緊元件，具體而言，即所述張緊帶(7)長(zhǎng)于所述測(cè)量元件，具體而言，即所述卷尺(3)，和/或 其中所述測(cè)量元件，具體而言，即所述卷尺(3)固定在所述支撐環(huán)上，具體而言，即以形狀鎖定方式固定在一個(gè)位置處，具體而言，即在周向上只固定在所述圓周的一個(gè)位置處。
7.根據(jù)前述權(quán)利要求中一項(xiàng)權(quán)利要求所述的測(cè)量環(huán)， 其中所述測(cè)量元件，具體而言，即所述卷尺(3)在布置于所述外圓周上時(shí)，支撐在所述張緊帶(7)與所述外圓周之間，具體而言，即至少所述測(cè)量元件的縱向延伸部分的大部分可相對(duì)于所述張緊帶(7)和/或相對(duì)于所述支撐環(huán)⑵的所述外圓周移動(dòng)，或 其中所述測(cè)量元件在布置于所述支撐環(huán)的所述內(nèi)圓周上時(shí)，所述測(cè)量元件，具體而言，即所述卷尺(3)支撐在所述張緊套筒與所述內(nèi)圓周之間。
8.根據(jù)前述權(quán)利要求中一項(xiàng)權(quán)利要求所述的測(cè)量環(huán)， 其中所述測(cè)量元件，具體而言，即所述卷尺(3)配置成具有包括刻度尺實(shí)施例層(14)和支撐層(15)的多個(gè)層，且所述支撐層(15)的長(zhǎng)度膨脹系數(shù)小于所述刻度尺實(shí)施例層(14)的長(zhǎng)度膨脹系數(shù)，和/或 所述測(cè)量元件，具體而言，即所述卷尺(3)，尤其是其支撐層(15)可減輕所述卷尺(3)的縱向上的壓力，尤其是在提供徑向內(nèi)部和/外部支撐的情況下。
9.根據(jù)前述權(quán)利要求中一項(xiàng)權(quán)利要求所述的測(cè)量環(huán)， 其中所述測(cè)量元件的所述支撐層(15)，具體而言，即所述卷尺(3)的所述支撐層(15)延伸到所述刻度尺實(shí)施例層(14)的兩端之外，和/或 其中在相對(duì)于所述測(cè)量元件，具體而言，即所述卷尺(3)的所述支撐層(15)提供額外的獨(dú)立張緊帶時(shí)，所述支撐層(15)和所述支撐層(7)由相同材料制成。
10.根據(jù)前述權(quán)利要求中一項(xiàng)權(quán)利要求所述的測(cè)量環(huán)， 其中所述支撐環(huán)(2)包括軸向(10)上的一個(gè)或多個(gè)停止件(8)，用于軸向支撐所述卷尺(3)，和/或 其中所述測(cè)量環(huán)包括在周向(12)上偏離第一讀頭(5)的第二讀頭(5)，且例如，由于所述偏離大于180度，因此在周向(12)上的距離尤其大于所述測(cè)量元件，具體而言，即所述卷尺⑶的所述兩端(3a、3b)之間的所述間隙(6)。
11.根據(jù)前述權(quán)利要求中一項(xiàng)權(quán)利要求所述的測(cè)量環(huán)， 其中張緊裝置(13)布置在所述張緊元件，具體而言，即所述張緊帶(7)的自由端(7a、7b)之間，或者張緊裝置布置在所述支撐環(huán)(2)上的一點(diǎn)與所述張緊元件，具體而言，即所述張緊帶(7)的端(7a)之間，而所述張緊元件，具體而言，即所述張緊帶(7)的另一端(7b)相對(duì)于所述支撐環(huán)(2)上的另一點(diǎn)固定，和/或 其中所述張緊裝置布置在所述支撐環(huán)(2)的所述圓周的平坦部分中，或者對(duì)于位于所述外圓周上的所述測(cè)量元件，具體而言，即所述卷尺(3)的布置而言，布置在所述支撐環(huán)(2)內(nèi)部，或者對(duì)于位于所述支撐環(huán)(2)的所述內(nèi)圓周處的所述測(cè)量元件，具體而言，即所述卷尺(3)的布置而言，布置在所述支撐環(huán)(2)的外部。
12.一種用于將卷尺(3)支撐在支撐環(huán)(2)，具體而言，即根據(jù)前述權(quán)利要求中一項(xiàng)權(quán)利要求所述的支撐環(huán)的圓周處的方法，包括以下步驟 將測(cè)量元件，具體而言，即所述卷尺(3)貼合到所述支撐環(huán)(2)的所述圓周； 將張緊元件直接或間接布置在所述支撐環(huán)(2)的所述圓周處； 通過(guò)繃緊所述張緊元件，從而將張緊帶(3)徑向壓向或拉向所述圓周。
13.根據(jù)前述方法權(quán)利要求中一項(xiàng)權(quán)利要求所述的方法， 其中所述測(cè)量元件，具體而言，即所述卷尺(3)布置在所述支撐環(huán)(2)的內(nèi)圓周上，且在徑向上，所述測(cè)量元件，具體而言，即所述卷尺(3)內(nèi)設(shè)有張緊套筒，其通過(guò)內(nèi)部張力或通過(guò)主動(dòng)致動(dòng)式張緊裝置(13)擴(kuò)展，且在徑向(11)上將所述卷尺(3)向外壓向所述支撐環(huán)(2)的所述內(nèi)圓周，或 將所述測(cè)量元件，具體而言，即所述卷尺(3)布置在所述支撐環(huán)(2)的所述外圓周，且當(dāng)將張緊元件，即張緊帶(7)沿著所述支撐環(huán)(2)的所述外圓周貼合且繃緊時(shí)，從而所述測(cè)量元件，具體而言，即所述卷尺(3)在徑向(11)上被壓向或拉向所述外圓周。
14.根據(jù)前述方法權(quán)利要求中一項(xiàng)權(quán)利要求所述的方法， 其中將所述張緊帶(7)在徑向外部上貼合到所述測(cè)量元件，具體而言，即所述卷尺(3)，且在周向(12)上至多在一個(gè)位置處與所述卷尺(3)連接，和/或 其中對(duì)于貼合到所述支撐環(huán)(2)的所述外圓周的測(cè)量元件，具體而言，即卷尺(3)，所述張緊帶(7)在周向(12)的整個(gè)延伸部分上與所述測(cè)量元件，具體而言，即所述卷尺(3)固定在一起，具體而言，即用膠水粘合在一起，且所述張緊帶(7)延伸到所述測(cè)量元件，具體而言，即所述卷尺(3)的端(3a、3b)之外，且尤其延伸到所述張緊帶(7)的伸出端(7a、7b)之外，并且所述張緊帶(7)穿過(guò)所述支撐環(huán)(2)的所述外圓周中的間隙進(jìn)入所述支撐環(huán)(2)的內(nèi)部并在固定在其中。
15.根據(jù)前述權(quán)利要求中一項(xiàng)權(quán)利要求所述的方法， 其中所述張緊帶(7)的至少一端(7a)相對(duì)于所述支撐環(huán)(2)的固定點(diǎn)或相對(duì)于所述張緊帶(7)的另一端(7b)通過(guò)張緊裝置(13)連接并繃緊。
16.根據(jù)前述方法權(quán)利要求中一項(xiàng)權(quán)利要求所述的方法， 其中所述張緊裝置(13)相對(duì)于所述測(cè)量元件，具體而言，即所述卷尺(3)布置在與所述讀頭(5)相對(duì)的側(cè)上，由此位于徑向內(nèi)部或外部，和/或 其中在繃緊所述張緊裝置(13)之前，所述張緊帶(7)相對(duì)于所述支撐環(huán)(2)固定在所述圓周的一個(gè)位置處，具體而言，即固定在在與所述測(cè)量元件，具體而言，即所述卷尺(3)相同的位置處，且具體而言，通過(guò)同一固定元件進(jìn)行固定。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種具有卷尺的測(cè)量環(huán)以及用于布置卷尺的方法。為了能夠補(bǔ)償角度傳感器中的磁尺(卷尺)和支撐環(huán)的不同溫度膨脹，其中所述磁尺貼合到部件的圓周，且其中使用掃描頭，所述磁尺至多在所述圓周的一個(gè)位置處固定在所述支撐環(huán)上，以及通過(guò)張緊帶支撐在所述圓周處，這樣，所述卷尺便可因周向上的膨脹而相對(duì)于所述支撐環(huán)和/或所述張緊帶移動(dòng)。
文檔編號(hào)G01B3/10GK102759308SQ20121008831
公開(kāi)日2012年10月31日 申請(qǐng)日期2012年3月29日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月26日
發(fā)明者克勞斯·曼弗雷德·施泰尼希, 貢納爾·坎普 申請(qǐng)人:Asm自動(dòng)化傳感器測(cè)量技術(shù)有限公司