位置保险元件、具有位置保险元件的旋转探测器系统以及用于固定旋转探测器系统的方法
【专利摘要】本发明涉及一种用于旋转探测器系统(14)的位置保险元件(50)，其中，旋转探测器系统(14)具有旋转探测器(16)以及平衡公差的连接部(18)且被设计为用于探测受监控的测量对象(12)的测量轴(26)的转动，其中，位置保险元件(50)能够拆卸地与旋转探测器(16)的探测器壳体(42)以及与连接部(18)连接且被设计为，在接合的状态下将探测器壳体(42)与连接部(18)固定在一个相互间的相对位置中。本发明还涉及一种具有位置保险元件(50)的旋转探测器系统(14)、一种具有测量对象(12)和旋转探测器系统(14)的测量系统(10)以及一种用于将旋转探测器系统(14)固定在测量对象(12)上的方法。
【专利说明】位置保险元件、具有位置保险元件的旋转探测器系统以及用于固定旋转探测器系统的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种用于旋转探测器系统的位置保险元件以及一种具有用于探测受监控测量对象的测量轴的转动的旋转探测器的旋转探测器系统。本发明还涉及一种具有测量对象和旋转探测器系统的测量系统以及一种用于将旋转探测器系统固定在测量对象上的方法。
【背景技术】
[0002]旋转探测器系统在现有技术中被普遍公知。旋转探测器系统通常被设计用于探测测量轴的部分或完全的转动。旋转探测器系统可以比如应用在驱动技术、自动化技术、运输技术或能量技术中。旋转探测器系统通常具有旋转探测器，其原则上能够被设计为，绝对和/或相对地探测对象的旋转部件的旋转角或扭转角和/或转速。相对测量可以还比如被称
作增量测量。
[0003]借助于旋转探测器可以比如确定测量对象0°至360°的范围内的角位置(单转)和/或完全转动的次数(多转)。常见的测量对象可以比如被设计为电机或传动装置。测量对象旋转的构件(应该探测其运动)可以比如被称作测量轴。
[0004]旋转探测器的安装特别是对于间隙较大、快速转动和/或高负荷的测量轴可能提出在该测量轴与旋转探测器的探测器轴之间定向方面的高要求。原则上，可以致力于尽可能相互“对齐”地、即特别是同心地定向测量轴和探测器轴。但还可以考虑大量应用情况，其中，可能会出现特别是测量轴的静态和/或动态的错位。此类错位应该能够由旋转探测器尽可能地平衡。否则，可能会比如导致过度的损耗或者甚至旋转探测器的故障。
[0005]特别是冲击式的负荷可能会导致测量轴的变形，其可能作用到探测器轴上且使得旋转探测器的功能性总体上受到影响。冲击式的负荷可能比如在不均匀运转的机器(比如内燃机、压缩机等等)中产生。冲击式的负荷也可以在测量轴上负荷转换和/或突然加速或减速时出现。
[0006]公知的旋转探测器系统具有比如用于平衡公差的弹性联轴器，其可以被连接在测量轴与探测器轴之间。弹性联轴器可以特别包括柔性的、平衡公差的元件，从而使得测量轴的位置偏差不会直接作用到探测器轴上。此类解决方案的缺点常常在于，柔性的联轴器降低了测量精度。联轴器使得探测到的旋转信号衰减。此外，其缺点还在于，柔性的联轴器(还被称作平衡联轴器)需要一定的结构空间，该空间越大，则联轴器对于位置不同的公差就越大。
[0007]设计旋转探测器系统的可替换的方式在于，尽可能刚性地设计探测器轴且直接与测量轴(也称作驱动轴)连接。这里，有意地使得探测器轴直接与测量轴的错位位置或位置偏差相关。其优点在于，测量可以高精度且“不被过滤地”实现。在该设计中有利的是，旋转探测器的壳体固定在测量对象上的方式为，能够实现公差的平衡。但需要注意的是，旋转探测器的壳体尽可能不相对于测量对象扭转。这可能会导致降低测量精度。但又致力于足够“软”地容纳旋转探测器的壳体，用以能够平衡测量轴的位置偏差。比如可以在旋转探测器与测量对象之间构建至少部分是柔性的壳体连接。
[0008]本申请 申请人:递交的德国实用新型(申请号20 2011 107 029.1，申请日2011年10月17日，未公开)描述了一种此类柔性的壳体连接装置的有利的设计。这还被称作连接部且可以在安装好的状态下在旋转探测器的壳体与测量对象的壳体部件之间提供至少部分地与形状相关的、平衡公差的扭转保险装置。不同的设计方式允许了提供壳体连接装置(或连接部)，其在测量对象与旋转探测器之间仅需要最小的轴向建造空间。
【发明内容】
[0009]本发明的目的在于，改进现有技术且特别是改进旋转探测器系统的可操作性和可安装性。特别是应该尽可能简化安装且容错地设计安装。此外，将所需调校工作减小到最小。
[0010]该目的通过用于旋转探测器系统的位置保险元件实现，其中，旋转探测器系统具有旋转探测器以及平衡公差的连接部且被设计为用于探测受监控的测量对象的测量轴的转动，其中，位置保险元件能够拆卸地与旋转探测器的探测器壳体以及与连接部连接且被设计为，在接合的状态下将探测器壳体与连接部固定在一个相互间的相对位置中。
[0011]本发明的目的以这种方式完美实现。
[0012]按照本发明，位置保险元件有助于在安装时、但即使是在存放以及运输时将旋转探测器与连接部相互间在优选的位置中得到保险和/或加固。以这种方式可以特别是在安装旋转探测器系统时确保旋转探测器与连接部之间所希望的位置对应关系。这可以特别是包括，旋转探测器系统的安装能够在不在连接部上产生不利的压力的情况下实现。连接部原则上还可以被称作定子连接装置。
[0013]优选的是，旋转探测器系统能够如下安装，即连接部在一个所谓的中间位置中尽可能不被施压。以这种方式可以使得连接部在运行状态下以所希望的方式能够平衡公差地被操作，比如当测量对象的测量轴变形或位移时。
[0014]当旋转探测器以及连接部借助于位置保险元件相互间固定在一个所需的相对位置或优选位置中时，旋转探测器系统可以比如位于所谓的接合的状态下。该相对位置可以包括定义的轴向和/或径向相对位置。该相对位置还可以涉及连接部与旋转探测器之间的同心。可以理解为，位置保险元件比如还可以被设计为，在接合的状态下使得旋转探测器以及连接部在较轻的预应力下固定在所希望的相互间的相对位置中。这里，还可以涉及定义的预应力。特别是在该意义上优选的是，此类在接合的状态下作用的预应力在从旋转探测器系统拆下位置保险元件时能够被解除。
[0015]在有利的设计方式中，位置保险元件被设计为，将用户的影响、比如安装力等等的很大一部分传递到连接部上。这可以特别是涉及到由用户在安装旋转探测器系统时施加的轴向力。该轴向力可以通过在纵向或安装方向上向受监控的测量对象加载旋转探测器系统所产生。
[0016]借助于位置保险元件可以克服公知的旋转探测器系统的缺点。通常，为了平衡公差，将连接部(或所谓的定子连接装置)设计为在一定的空间方向或空间轴上是松软的。但这种柔性可能在安装或运输或存放时产生不利影响。该位置保险元件可以在接合的状态下赋予旋转探测器系统改进的刚性和牢固性。
[0017]可以理解为，测量轴的转动的探测包括部分的转动和/或探测完全的转动。同样，可以探测比如转数、转角、转速和/或转动加速度。
[0018]按照另一个实施方式，位置保险元件具有基体，从所述基体延伸有至少一个侧翼，其中，在所述至少一个侧翼上设计接触件，所述接触件在接合的状态下接触探测器壳体和/或连接部，其中，接触件优选包括轴向的间隔保持件和/或径向的间隔保持件。
[0019]轴向的间隔保持件和径向的间隔保持件可以普遍地被概括为术语“间隔保持件”。间隔保持件可以被设计为，在位置保险元件的接合状态下在连接部与旋转探测器之间调节定义的轴向间距和/或径向间距。可以理解为，还可以考虑一种间隔保持件，其既定义径向的也定义轴向的间距。位置保险元件的翼部可以比如被称作悬臂或支撑臂。接触件可以力配合和/或型面配合地接触探测器壳体和/或连接部。
[0020]位置保险元件的至少一个侧翼、优选至少两个侧翼可以基本上平行于旋转探测器系统的(假设的)纵轴延伸。多个侧翼可以比如基本上镜面对称或旋转对称地围绕纵轴设置。
[0021]根据另一个实施方式，位置保险元件具有含多个从基体出发延伸的侧翼的马镫状或蜘蛛状设计，其中，位置保险元件能够从探测器壳体背向连接部的背侧出发环围探测器壳体。
[0022]旋转探测器或旋转探测器壳体的背侧是在旋转探测器系统安装好的状态下背向测量对象的一侧。该背侧通常是对于操作者或安装人员最容易接近的一侧。为了安装有利的是，能够尽可能定义地作用到连接部上，该连接部通常安装在旋转探测器或旋转探测器壳体的前侧。该前侧是在安装好的状态下面向测量对象的一侧。该马镫状或蜘蛛状的位置保险元件可以环围探测器壳体且提供了一种可能性，即从背侧出发作用到设置在前侧的连接部。以这种方式可以比如将轴向力和径向力基本上施加到连接部上，而不会过度地负荷旋转探测器和/或将连接部相对于旋转探测器预紧。
[0023]位置保险元件可以示例性地还被设计为章鱼状的，其中，翼部相当于章鱼的臂且基体相当于躯干或头部。当位置保险元件刚好具有两个侧翼时，可以得到大致U形的设计。
[0024]在有利的改进中，位置保险元件的基体在接合的状态下与探测器壳体间隔。以这种方式确保了从后面(从背侧)不会有明显的轴向负荷作用到旋转探测器的探测器壳体上。位置保险元件的一个或多个翼部可以将轴向力直接且基本上不涉及旋转探测器地施加到连接部上。
[0025]优选的还有，基体具有凹口，所述凹口特别是设置在中央。该凹口可以比如提供用于工具的穿通孔，通过其将旋转探测器系统固定在测量对象上。以这种方式可以比如从旋转探测器的背侧出发操作固定件，其与测量轴的纵轴线或旋转探测器的探测器轴同心地设置。可以理解为，根据可替换的实施方式，基体该能够被设计为，旋转探测器的背侧的中央区域不被基体覆盖。该中央区域是这样一种区域，在接合的状态下，探测器轴或测量轴的(假设的)纵轴线穿过该区域延伸。
[0026]在有利的改进中，位置保险元件的至少一个侧翼具有操作段，所述操作段特别是被结构化，其中，操作段设置在侧翼的基体一侧的端部上。结构化可以是沟纹或网纹或类似的凸起和/或凹陷的结构。特别是涉及到这样一种结构化，即其赋予操作段较高的“抓握性”。
[0027]在优选的改进中，位置保险元件具有至少两个操作段，所述至少两个操作段特别是设计在相互对立的翼部上，其中，向操作段的径向压力在接合的状态下产生位置保险元件的定义的变形。作用到操作段上的径向力可以特别是径向向内地在(假设的)纵轴线的方向上施加，位置保险元件的翼部基本上与该纵轴线平行设置。
[0028]根据另一个实施方式，位置保险元件具有至少一个材料配合的结头，所述结头至少在接合的状态下通过向至少一个操作段的压力如下变形:使得至少一个接触件、特别是轴向的间隔保持件位移，从而无需工具地将位置保险元件从接合的状态拆卸下来。
[0029]材料配合的结头可以是比如位置保险元件的翼部或基体的分段，其比如有意地被实施为薄壁式。可以理解为，位置保险元件总体上能够变形，前提是作用到至少一个操作段上。有利的还有，一定的分段如下设计，即以较高的重复精度得到定义的变形。所述至少一个材料配合的结头可以比如被设计为材料配合的折页，比如片状折页。所述至少一个可位移的接触件可以比如被设计为轴向的间隔保持件，其在接合的状态下型面配合和/或力配合地设置在连接部与旋转探测器的探测器壳体之间，从而确保定义的轴向间距。接触件的位移可以包括接触件的径向脱离。以这种方式可以取消位置保险元件在旋转探测器系统上的型面配合的位置保险。位置保险元件可以以简单的方式被拆卸，无需工具。以这种方式可以使得旋转探测器系统被置于能够运行的状态下，其中，连接部可以发挥其平衡公差的作用。
[0030]优选在位置保险元件中设置至少两个轴向的间隔保持件，其相互间基本上对立。以这种方式，一方面在接合的状态下提供了针对位置保险元件的可靠的型面配合。另一方面可以以简单的方式使得两个间隔保持件的脱离(该脱离比如通过将两个基本上对立的操作段“向一起按压”引起)来辅助位置保险元件的拆卸。
[0031]在优选的改进中，位置保险元件的至少一个侧翼具有翻转区域，从而能够在接合的状态下操作至少一个操作段时实现侧翼的至少一个部分的翻转。
[0032]侧翼可以比如与跷跷板类似地设计。翻转区域可以比如通过翻转边棱或翻转面形成，其为翼部形成了折转点。翼部的翻转可以通过操作操作段来触发。换句话说，操作段可以在(假设的)纵轴线的方向上位移，由此使得翼部的另一个分段(在该分段上设置特别是至少一个轴向的间隔保持件)从该纵轴线离开地运动。以这种方式可以使得轴向的间隔保持件从与旋转探测器和连接部的连接中脱离。
[0033]根据另一个实施方式，位置保险元件还包括操纵指示器，其特别是在从接合状态拆卸位置保险元件时被激活。操纵指示器(或者说操纵探测器)可以比如被用于妨碍或阻止位置保险元件未允许的多次使用。操纵指示器可以是比如位置保险元件中的额定断裂位置，其在为了拆卸位置保险元件操作至少一个操作段时被损坏或毁坏。
[0034]根据另一个优选的实施方式，位置保险元件具有集成的、一体的设计，其中，位置保险元件特别是由塑料或板材制造。以这种方式使得位置保险元件能够高度自动化、廉价且简单地制造。位置保险元件可以由此特别是适用于一次性使用。特别是位置保险元件可以比如在制造商那里添加到旋转探测器系统上。以这种方式使得旋转探测器系统能够在制造中就已经被置于接合的状态下，其中，旋转探测器和连接部相互间固定在优选位置中。以这种方式可以比如在运输、存放以及在稍后的安装中避免过度的负荷或损坏。[0035]本发明的目的还通过一种用于探测受监控的测量对象的测量轴的转动的旋转探测器系统实现，其具有旋转探测器、具有用于将旋转探测器固定在测量对象上的、能够平衡公差的连接部，其中，旋转探测器具有带探测器单元的探测器壳体，其中，在探测器壳体中支承探测器轴，所述探测器轴能够与测量轴基本上刚性连接，从而随测量轴转动，优选在固定在探测器轴与测量轴之间的轴向位置对应关系中的情况下，其中，旋转探测器系统特别是出于安装的目的配有能够拆卸的、前述的位置保险元件，所述位置保险元件在接合的状态下将探测器壳体与连接部固定在一个相互间的相对位置中。
[0036]本发明的该目的以这种方式完美实现。
[0037]壳体部分是比如测量对象的壳体的一体的组成部分。但壳体部分也可以是适配件，其与测量对象的壳体连接。壳体部分可以特别是大致盘形、锅形或被设计为所谓的轴承端盖。以这种方式可以使得壳体部分一方面对旋转探测器系统提供一定的保护。另一方面可以为旋转探测器系统的安装提供一定的建造空间的约束。借助于位置保险元件还可以使得旋转探测器系统在困难的安装条件下可靠且简单地安装。这里，特别是可以避免连接部中的不利的应力。
[0038]位置保险元件可以被用于位置保险，但还可以被用作运输保险装置。位置保险元件允许如下设计连接部，即该连接部尽可能节省空间地设置在探测器壳体与测量对象的壳体部分之间。在连接部的设计中，特别是仅需要较少的对旋转探测器系统的可安装性的考虑。位置保险元件可以有助于，旋转探测器基本上“无负荷地”容纳在测量对象的中立位置中。
[0039]本发明的目的在通过一种测量系统实现，该测量系统具有测量对象和前述的旋转探测器系统，其中，所述旋转探测器系统在使用位置保险元件的情况下法兰连接到测量对象上。
[0040]本发明的目的还涉及一种用于将旋转探测器系统固定在测量对象上的方法，其中，所述旋转探测器系统被设计用于探测测量对象的测量轴的转动，具有如下步骤:
[0041]提供旋转探测器系统，其具有旋转探测器以及能够平衡公差的连接部，其中，旋转探测器系统特别是为了安装的目的配有能够拆卸的位置保险元件，所述位置保险元件将旋转探测器和连接部在接合的状态下固定在一个相互间的相对位置中，
[0042]将旋转探测器系统输送到测量对象的测量轴，
[0043]将旋转探测器系统的连接部与测量对象的壳体部分接合到一起，
[0044]将旋转探测器的探测器轴与测量对象的测量轴接合到一起，特别是包括将探测器轴与测量轴螺栓连接，以及
[0045]拆卸位置保险元件，从而实现旋转探测器与连接部之间的平衡运动。
[0046]以这种方式也完美地实现了本发明的该目的。该方法的使用可以特别是避免如下缺点，即该缺点通过由设计造成的旋转探测器与连接部的连接的松软性产生。连接部通常被设计为平衡公差。但该功能在安装旋转探测器系统时会产生不利影响。比如可能导致连接部中的预应力，其在安装好的状态下作用到旋转探测器上。以这种方式可能会降低旋转探测器的使用寿命。
[0047]位置保险元件可以特别是如上所述选择。接合的步骤可以特别是包括间接的接合和/或直接的接合。[0048]该方法可以如下改进，即连接部的接合包括将连接部的至少一个悬臂引入引导几何结构、特别是至少一个凹口中，其设计在测量对象的壳体部分上，其中，位置保险元件的拆卸包括无工具的松开，其特别是包括操作操作段，所述操作段设计在位置保险元件的侧翼上。
[0049]以这种方式可以通过简单的向操作段的径向力无工具地将位置保险元件从旋转探测器系统中松开。通过径向力可以比如将位置保险元件的接触件从与连接部和探测器壳体的嵌接中脱离。位置保险元件的嵌接可以比如力配合和/或型面配合地实施。型面配合的嵌接可以比如包括通过位置保险元件在后面咬边地环围旋转探测器。
[0050]可以理解为，前述以及后面将要描述的本发明的特征不仅在各自给出的组合中、也可以在其他组合中或单独实施，而不会脱离本发明的范畴。
【专利附图】
【附图说明】
[0051]下面，借助于附图，从多个优选的实施例的描述中得出本发明的其他特征和优点。其中，
[0052]图1示出了测量系统的侧视图的部分截图，该测量系统包括测量对象以及旋转探测器系统；
[0053]图2示出了具有变型的旋转探测器系统的另一个测量系统的透视后视图；
[0054]图3示出了位置保险元件的侧视图；
[0055]图4示出了具有安装好的位置保险元件的旋转探测器系统的放大的透视部分视图，位置保险元件将旋转探测器和连接部在一个相互间的相对位置中固定；
[0056]图5a示出了连接部在悬臂的区域中的放大的侧视详细视图；
[0057]图5b示出了图5a中以Vb标出的方向上的悬臂的另一个视图；
[0058]图5c示出了图5a中以Vc标出的方向上的悬臂的另一个视图；
[0059]图6示出了穿过另一个测量系统的侧视截面图，该另一个测量系统包括测量对象以及具有位置保险元件的旋转探测器系统；
[0060]图7示出了又一个旋转探测器系统的透视正视图，该又一个测量系统能够大致与图6中示出的旋转探测器系统对应；
[0061]图8示出了根据图6的测量系统的透视后视图；以及
[0062]图9示出了用于将旋转探测器系统固定在测量对象上的方法的实施例。
【具体实施方式】
[0063]图1示出了测量系统的部分截断的侧视图，该测量系统总体上以10标记。该测量系统10具有测量对象12以及旋转探测器系统14。该旋转探测器系统14可以比如用于探测旋转运动、转速、转角、旋转加速度或减速度以及能够由其推导出的测量值。常常希望高精度地采集所希望的测量值。出于此原因，在旋转探测器系统14中经常需要特别设计的措施，用以能够确保尽可能准确地将旋转探测器系统14连接到测量对象12上。
[0064]旋转探测器系统14具有旋转探测器16以及连接部18。连接部18可以比如既被称作耦接件或普遍被称作壳体耦接装置。连接部18可以为此设计成，将旋转探测器16、特别是旋转探测器壳体固定在测量对象12的壳体部分20上。该壳体部分20可以是测量对象12的壳体的一体的组成部分。壳体部分20可以特别是凸缘状地设计在测量对象12上。该壳体部分20也可以是单独的构件，其能够固定在测量对象12上。壳体部分20可以被实施为测量对象12的与框架固定的构件。
[0065]在图1中还借助于虚线标出了位置保险元件50，其特别是在安装旋转探测器系统14时是有利的。位置保险元件50的示例性设计在下面描述，为此参见图3、图6和图7。
[0066]在旋转探测器16上可以形成探测器单元22，其比如被设置用于探测绝对和/或相对的扭转。旋转探测器16的探测器单元22可以特别是容纳在探测器壳体中，比如参见图2的探测器壳体42。旋转探测器16还通常具有探测器轴24，其能够尽可能抗扭地与测量对象12的测量轴26连接。测量轴26的扭转可以传递到探测器轴24且通过探测器单元22采集该测量轴26的扭转。
[0067]测量值26可以是比如电机轴或传动装置轴。测量对象12可以是比如电机或传动装置。但测量对象12还可以是电机或传动装置的组成部分。当然还可以考虑其他针对旋转探测器系统14的应用领域。测量轴26能够可围绕纵轴28扭转或枢转地设计，参见以30标记的双箭头。在实际使用中，可能在测量轴26上产生变形或位移。这可能比如通过静态或动态负荷造成。此外，位移比如可能从制造公差中产生。因此，必须考虑到测量轴26要在运行中或者甚至在静止状态下承受变型或位移。这可能会恒定或动态地出现。
[0068]为了能够实现高精度地探测测量轴26的旋转运动，可以设置成，将探测器轴24高强度地与测量轴26连接。为此，可以比如在探测器轴24与测量轴26之间提供圆锥形连接34。圆锥形的轴连接可以被设计且实施为，不会或几乎不会在探测器轴24与测量轴26之间产生相对运动。圆锥形的轴连接34可以比如通过固定元件36得到保证。固定元件36可以是比如螺栓，其穿过探测器轴24且与测量轴26的螺纹连接。还可以考虑探测器轴24与测量轴26之间其他的连接方式或固定方式。
[0069]旋转探测器系统14可以沿通过以32标记的箭头示出的纵向或输送方向输送到测量对象12。这是有利的是，因为旋转探测器16具有后侧的凹口 38，可以比如通过该凹口输送或至少操作固定元件36。旋转探测器16的后侧可以比如被理解为在安装好的状态下背向测量对象12的一侧。因此，可以将定义“旋转探测器16或其部件的旋转探测器系统14的前侧”理解为在安装好的状态下面向测量对象12的一侧。
[0070]特别是当探测器轴24和测量轴26高强度地相互连接时(比如借助于圆锥形的轴连接34)，既可以实现(围绕纵轴28扭转的)旋转位置的固定也可以实现轴位置(在纵轴28上的轴位置)的固定。根据一种实施方式，如果连接部18仅提供针对旋转探测器16的探测器壳体42(图2)的防扭，旋转探测器16可以随后相应地静止地容纳在测量对象12的壳体部分20中。
[0071]探测器轴24与测量轴26之间的高强度的连接导致了直接且在没有明显断开连接的情况下将在测量轴26上产生的所有位移或变型传递到探测器轴24上。比如探测器轴26可能具有轴向错位和/或径向错位。此外，探测器轴26还相对于(假想的)纵轴28的理想位置稍稍倾斜和/或至少部分地具有弯曲。如果在这种情况下旋转探测器16 (或旋转探测器壳体42)高强度且非柔性地固定在壳体部分20上，则在旋转探测器16中产生过度的构件负荷。这可能导致使用寿命的减小以及探测器单元22的磨损的增大。
[0072]因此，连接孔18的任务在于，一方面使得旋转探测器16不会相对于壳体部分20相对扭转。这里，致力于尽可能高的抗扭性。连接部18的另一方面的任务在于，在其他空间方向上尽可能能够平衡公差且是柔性的。以这种方式实现了，旋转探测器16总体上能够获取(nachvollziehen)测量轴26与变形相关和/或与位移相关的运动。以这种方式可以避免探测器单元22的过度的负荷。旋转探测器16的测量精度和使用寿命可以得到改善。
[0073]具有至少近似地满足前述要求的连接部的旋转探测器系统的示例性设计在本 申请人:未公开的德国实用新型申请(申请号20 2011 108 029.1)中描述。图2示出了测量系统IOa的透视后视图，该测量系统配有旋转探测器系统14，该旋转探测器系统可以具有原理上类似的构造。该具有旋转探测器16和连接部18的旋转探测器系统14被引入盘形或锅形的壳体部分20中。在壳体部分20中设置至少一个凹口 44，其比如能够被设计为引导槽、特别是被设计为纵向槽。在该凹口 44中容纳与旋转探测器16的壳体42连接的连接部18的悬臂46。可以理解为，同样可以将多个凹口 44设置在壳体部分20的圆周上，连接部18的多个悬臂46能够引入这些凹口 44中。比如可以分别设置两个凹口 44和悬臂46。凹口 44可以比如如下设计:悬臂46在额定位置中不能轴向地到达贴靠位置。如上所述，优选旋转探测器16的轴向定向通过探测器轴24与测量轴26的连接实现，参见图1。换句话说，旋转探测器16可以“漂浮地”容纳在壳体部分20中。因此，得到了非常好的公差平衡。在旋转探测器16的后端部上还以48示出了连接导线，但其在图2中仅部分示出。
[0074]常常希望，旋转探测器系统14在占用仅尽可能小的构造空间的情况下与测量对象12连接。这可以导致在安装旋转探测器系统14时具有较小的空间比例。但困难的是，旋转探测器系统14常常必须安装到测量对象12较难接近的位置。但在旋转探测器系统14的安装中，应该注意在旋转探测器16或连接孔18上产生尽可能小的预紧力。该预紧力可能特别是对探测器单元22上的轴承产生不利影响。因此，原则上应该致力于如下安装旋转探测器系统14:在闲置状态下(测量轴26静止时)尽可能无负荷地容纳旋转探测器16。
[0075]但连接孔18在安装好的状态下容纳在测量对象12与旋转探测器16之间且还可以几乎完全地被壳体部分20所遮盖。操作者(或安装人员)在将旋转探测器系统14引入壳体部分20时几乎不能或仅能够以较大的耗费引导且检测连接部18。存在一种可能性，即连接部18在安装好的状态下容纳在一个位置中，在该位置中，连接部以不利的方式被预紧。这一方面可能导致在闲置状态下就已经将负荷作用到旋转探测器16上。此外，可能通过预紧力限制平衡连接部18的公差的可能性。
[0076]下面讨论各种不同的、如何能够在没有较大耗费的情况下且尽可能没有对特殊工具的需要的情况下以简单的方式快速且高精度地安装旋转探测器系统14的可能性。特别是应该能够如下实现旋转探测器系统14的安装，即连接部18在安装之后没有预紧力或几乎没有预紧力地容纳在壳体部分20上。
[0077]图3示出了位置保险元件50的侧视图，该位置保险元件能够特别是为了安装的用途与旋转探测器系统14连接。位置保险元件50可以比如还被称作安装辅助元件。位置保险元件50在图3中单独地示出。与图3示出的视图对应的在安装好(或接合)的状态下的视图可以从图6中看到。位置保险元件50可以特别是被实施为马镫状或把手状。位置保险元件50可以在其后部区域中(参照箭头32)具有基体52。可以将至少一个翼部54连接到基体52上。在图3中示例性示出的位置保险元件50具有两个翼部54a、54b。因此，可以得到一种比如U形的构形。还可以容易地想到，使得位置保险元件50配有多个翼部54。这里，可以特别是得到蜘蛛状或章鱼状的造型。翼部54的数量可以与连接部18的悬臂46的数量和/或与测量对象12的壳体部分20中的凹口 44(还被称作引导槽)的数量对应。
[0078]在接合的状态下，当位置保险元件50与旋转探测器16和连接部18连接时，基体52可以设置在旋转探测器16的后部区域中。翼部54可以从基体52出发大致平行于纵轴28(图1)或平行于纵向32延伸。在其背向基体52的一端上，翼部54具有接触件56，这些接触件被设计为，在接合的状态下接触旋转探测器16和/或连接部18。以这种方式可以将旋转探测器16和连接部18固定在相互间的定义的相对位置中。旋转探测器系统14的安装可以明显地被简化且以较高的精度实现。
[0079]接触件56可以是比如间隔保持件60、62。在图3和4的概览中描述了间隔保持件60,62的示例性设计。轴向的间隔保持件以附图标记60标记。轴向的间隔保持件60可以定义旋转探测器16与连接部18之间所希望的轴向间距，特别是参见图4中的细节图。得到的间距尺寸可以比如以a标记。轴向的间隔保持件60可以在后面咬边地(hinterschnittig)环围旋转探测器16。以附图标记62标出的间隔保持件可以定义旋转探测器16与连接部18之间的径向间距。径向间距可以比如以e标出。径向间隔保持件62可以有助于在安装期间尽可能同心地定向旋转探测器16和连接部18。间隔保持件60、62可以共同地有助于旋转探测器16和连接部18以足够高的精度相互对准。连接部18与旋转探测器16之间的倾斜可以尽可能地避免。
[0080]可以理解为，位置保险元件50不仅在安装旋转探测器系统14时是有利的。位置保险元件50还可以实现在制造、运输和/或存放期间确保旋转探测器16以及连接部18之间的所希望的相对位置。
[0081]还可以理解为，两个间隔保持件60、62可以设计在一个翼部54上。同样还可以考虑，翼部54中的至少几个都配有间隔保持件60且翼部54中的至少几个其他翼部配有间隔保持件62。间隔保持件62可以比如由两个径向相互错开的支撑体64、66形成。比如支撑体64可以足够刚性地实施，相反，支撑体66可以被实施为可变形的。因此，支撑体64明显厚于支撑体66地实施。支撑体66可以被设计为翼部54逐渐变细的延伸。支撑体64可以相对于翼部54径向向内错开。“径向向内错开”可以被理解为这样一种错位，其在位置保险元件50的接合的状态下径向地向纵轴28的方向实现，参见图1。支撑体64可以连接肋68、70与翼部54或支撑体66连接。在支撑体64上可以设计贴靠面72，其在接合状态下接触旋转探测器16的探测器壳体42。在此意义上，图4示出了位置保险元件50的另一个有利的设计方式，其中，贴靠面72明显地加大。为此，在支撑体64上比如形成侧接触臂84。优选在支撑体64上形成两个基本上对称的接触臂84。接触臂84可以至少部分地在圆周侧接触壳体42且由此确保了较好的引导。
[0082]在至少一个支撑体54上可以形成操作段74。在图3中示例性地在支撑体54a上形成操作段74a，而在支撑体54b上设置操作段74b。操作段74可以被结构化。比如操作段74可以配有沟纹或网纹。操作段74可以配有凸起或凹部。操作段74可以通过操作者操作，用以将位置保险元件50从与连接部18和旋转探测器16的接合的状态下松开。操作者可以通过操作段74施加力，该力被用于定义地变形位置保险元件50。该变形可以比如在于，将第一间隔保持件60从与连接部18和旋转探测器16的嵌接中脱离，用以克服位置保险元件50型面配合的位置保险。特别是结合图4和图6可以明显看到，位置保险元件50在接合的状态下能够型面配合地容纳在旋转探测器系统14中。特别是至少一个间隔保持件60可以在前部环围旋转探测器16。但间隔保持件60设置在其中的区域在安装旋转探测器系统14之后从外面几乎不能或完全不能够到。出于此原因，优选设置成，位置保险元件50设计为，一个或多个间隔保持件60能够通过向内定向的压力(参见图3中以76a、76b标记的箭头)从操作段74a、74b脱开。随后，位置保险元件50能够反向于纵向32从旋转探测器系统14中拔出。
[0083]根据一个设计方式，间隔保持件60的脱开由此产生，即翼部54a、54b被设计为可翻转。在翼部54上可以形成所谓的翻转区域78。该翻转区域78可以比如通过边棱形成。翻转区域78可以特别是通过贴靠面72的连接边棱形成。向内定向向操作段74a、74b的作用可以产生翼部54a、54b围绕翻转区域78的翻转。操作段74a、74b可以向内(在纵轴28的方向上)支承。操作段74a、74b之间的间距可以减小。间隔保持件60可以向外支承。间隔保持件60之间的间距可以变大。
[0084]在图4中以79标记的箭头示出了间隔保持件60的脱离运动。还可以看到，支撑体66在接合的状态下能够径向地贴靠到连接部18的悬臂46上。位置保险元件50的对应的翼部54的翻转可以导致支撑体66的变形。在此意义上的优点在于，将支撑体66实施为薄壁，用以使得间隔保持件60的脱离运动变得容易。在激活或操作操作段74a、74b时，位置保险元件50的基体52也变形。基体52可以在图3示出的视图中大致具有弯折的走向。以这种方式得到了在操作操作段74a、74b时针对基体52的变形的优选方向。基体52的可变形性还可以如下简化:设计至少一个所谓的材料结头80。该材料结头80可以普遍地被称作一个分段或区域，在其中，位置保险元件50的壁厚有意地减小，用以提高可变形性。材料结头80可以比如在基体52中的中间形成。在该区域中，基体52还具有凹口 82。该凹口82可以特别是被用作为安装孔，用以使得固定件36能够从外部被工具够到，参见图6。但还可以被理解为，基体52还可以不同地设计。此外，在操作操作段74a、74b时，位置保险元件50较大的区域可以有助于其变形。特别是该变形不仅限于明确设置的材料结头80。
[0085]结合图4、5a、5b和5c示出了连接部18的悬臂46的示例性设计方式。可以在连接部18上设置多个悬臂46。悬臂46在连接部18上主要提供连接几何结构，其在接合的状态下接触位置保险元件50的接触件56。悬臂46可以原则上被实施为径向悬臂。悬臂46可以具有分级的造型，参见图4中以86标记的错位件。悬臂46 —方面可以被用于接触位置保险元件50。悬臂46还可以被用于接触测量对象12的壳体部分20中的凹口 44(也被称作引导槽)，参见图2。在图5a、5b和5c中单独地示出了悬臂46。悬臂46可以除了错位件86外具有基板88，外板90连接到该基板上。错位件86、基板88和外板90可以共同具有分级的或阶梯状的构造。错位件86可以相对于连接部18的底面成一定角度。基板88可以相对于错位件86成一定角度。外板90可以相对于基板90成一定角度。弯边或弯曲可以分别具有大致90°的弯曲角。
[0086]外板90可以被用作针对间隔保持件62的外径向止挡。外板90可以特别是通过支撑体66接触。在通过操作操作段74a、74b引起的间隔保持件60的脱离运动中，还将径向向外定向的力作用到支撑体66上。但支撑体66可以不超出外板90。支撑体66可以变形，用以基于翼部54的翻转或摆动运动允许间隔保持件60的脱离。
[0087]在外板90上可以设计至少一个侧板92。借助于图5b示出的视图可见，可以考虑两个原则上对称的侧板92。外板90和侧板92可以共同具有比如U形的横截面。侧板92可以从外板90出发基本上径向向内地延伸。侧板92可以为此被设计为，接触壳体部分20中的引导槽或凹口 44的侧壁。为此目的，可以将侧板92的外宽度与槽宽度相匹配。Wb示出了侧板92内宽度可以与间隔保持件60、62或位置保险元件50的翼部54的宽度对应。以这种方式可以使得悬臂46将旋转探测器16基本上没有扭转间隙地固定在凹口 44中。此夕卜，悬臂46可以在接合的状态下定义针对位置保险元件50的旋转位置。
[0088]结合图5b和5c还可以看到，特别是在侧板92上设置成拱形的端部区域94、96。成拱形的端部区域94、96可以确保改进的引导以及针对凹口 44中的悬臂46的可安装性。特别是设计在侧板92的在安装好的状态下面向测量对象12的端部上的端部区域96可以简化悬臂46向凹口 44的引入。
[0089]图7示出了旋转探测器系统14的透视图，其中，可以看到前侧。旋转探测器系统14配有旋转探测器16和连接部18，其中，位置保险元件50还在接合的状态下与两个部件
16、18连接。位置保险元件50可以从背侧翻过旋转探测器16且锁入旋转探测器16与连接部18之间的区域中，也参见图4。旋转探测器14在图7中示出的状态可以对应于供应状态或安装状态。在图6中，旋转探测器16的背侧通过以98标记的箭头示出。
[0090]连接部18具有两个悬臂46a、46b，其分别与位置保险元件50的一个翼部54连接。连接部18还具有至少一个固定架102，其与固定面104连接，该固定面形成在旋转探测器16的探测器壳体42上。可以理解为，连接部18可以比如具有两个固定架102，其特别是可以相互面对。还可以考虑多个固定架102。固定架102可以比如借助于螺栓连接可靠地固定在固定面104上。固定架102可以原则上固定在旋转探测器16的圆周面上，参见图7。可替换的是，固定架102还可以固定在旋转探测器16的端面(或者说正面)上，该端面在安装好的状态下面向测量对象12。
[0091]在图7中举例示出的旋转探测器16的供应状态下，允许基本上无特殊工具地安装。优选仅需要用于将固定件36固定在测量轴26上的工具，为此也参见图1。
[0092]图8示出了旋转探测器系统14的透视图，该旋转探测器系统比如能够与图7中示出的旋转探测器系统对应。该旋转探测器系统14容纳在测量对象12的锅状的壳体部分20上。该旋转探测器系统14至少部分地下降到壳体部分20中。以这种方式使得旋转探测器系统14较好地防止环境的影响和损坏。借助于位置保险元件50还可以在较紧张的建造空间比例的情况下可靠且简单地安装旋转探测器系统14。特别是当探测器轴24和测量轴26相互固定连接时，位置保险元件50可以从与旋转探测器系统14的连接中脱离。这种位置保险元件50的脱离可以在优选的设计方式中无工具地实现。特别是操作一个或多个操作段74就可以实现。操作段74的操作可以引起位置保险元件50的变形或错位，该变形或错位能够导致接触件56的脱离，参见图3。在松开接触件56之后，位置保险元件50可以容易地从旋转探测器系统14拔出，参见以106标记的箭头。
[0093]优选位置保险元件50被设计为塑料件、特别是被设计为注塑的塑料件。以这种方式能够廉价地制造位置保险元件50。位置保险元件50可以原则上适用于一次性使用，这可以包括，每一个旋转探测器系统14都在供应状态下配有位置保险元件50。以这种方式能够即使是在运输和存放期间也保证了连接部18与旋转探测器16之间所希望的相对位置。可以理解为，原则上还可以考虑位置保险元件50的多次性使用。在可替换的方式中，位置保险元件50比如由板材通过合适的分割方法和变形方法的组合制造。尽管如此，优选设计成塑料构件。在此意义上需要说明的是，在制造位置保险元件50时最重要的是间距a和e，参见图3。但这里涉及的是相对较小的尺寸，其即使是对于塑料制造(比如注塑)也能够在没有明显的耗费的情况下以可以忍受的公差制造。不考虑这些，位置保险元件50能够以不影响功能性的相对较大的公差制造。总体上，位置保险元件50可以借助于塑料注塑成本低廉地制造，不需要后续加工。
[0094]位置保险元件50可以具有防操纵装置，其比如加大未许可的再次使用的难度或者完全避免未许可的再次使用。一次松开的位置保险元件50特别是不会容易地再次与旋转探测器系统14连接。在此意义上再次参见图6。在位置保险元件50在箭头32的方向上翻过时，首先需要翼部54a、54b的扩展，从而能够在间隔保持件60 (图3)之间提供所需的自由空间。但这会导致支撑体66不会穿入由外板90提供的空间。由此基本上妨碍或完全阻止了位置保险元件50的未许可的安装。
[0095]借助于图9阐述用于将旋转探测器系统14固定或安装在测量对象12上的方法的示例性实施方式。
[0096]在第一步骤SlO中，可以提供旋转探测器系统14，其具有位置保险元件50。该旋转探测器系统14可以特别是与前述旋转探测器系统14对应。该旋转探测器系统14可以特别是具有旋转探测器16和用于将旋转探测器16安装到测量对象12上的连接部18。在有利的方式中，设置位置保险元件50，其将旋转探测器16和连接部18固定在一个相互间的相对位置上。以这种方式可以在几乎不或完全不产生不利的应力的情况下实现旋转探测器系统14的安装。
[0097]在下一步骤S12中，可以将旋转探测器系统14输送到测量对象12处。可以实现其他的步骤S14、S16，其原则上可以同时或以任意的顺序实施。步骤S14可以包括将连接部18与测量对象12的壳体部分20接合。步骤S16可以包括将旋转探测器16的探测器轴24与测量对象12的测量轴26接合。步骤S16还可以包括特别是探测器轴24与测量轴26的抗扭的固定。
[0098]最后实施步骤S18，其中，位置保险元件50被松开，从而允许旋转探测器16与连接部18之间定义的相对运动。以这种方式可以在旋转探测器系统14中得到较高的公差平衡的适应性，该公差平衡特别是涉及到测量轴26的位置偏差和变形。
【权利要求】
1.一种用于旋转探测器系统(14)的位置保险元件(50)，其中，旋转探测器系统(14)具有旋转探测器(16)以及平衡公差的连接部(18)且被设计为用于探测受监控的测量对象(12)的测量轴(26)的转动，其中，位置保险元件(50)能够拆卸地与旋转探测器(16)的探测器壳体(42)以及与连接部(18)连接且被设计为，在接合的状态下将探测器壳体(42)与连接部(18)固定在一个相互间的相对位置中。
2.如权利要求1所述的位置保险元件(50)，具有基体(52)，从所述基体延伸有至少一个侧翼(54)，其中，在所述至少一个侧翼(54)上设计接触件(56)，所述接触件在接合的状态下接触探测器壳体(42)和/或连接部(18)，其中，接触件(56)优选包括轴向的间隔保持件(60)和/或径向的间隔保持件(62)。
3.如权利要求2所述的位置保险元件(50)，具有含多个从基体(52)出发延伸的侧翼(54)的马镫状或蜘蛛状设计，其中，位置保险元件(50)能够从探测器壳体(42)背向连接部(18)的背侧出发环围探测器壳体(42)。
4.如权利要求2或3所述的位置保险元件(50)，其中，基体(52)在接合的状态下与探测器壳体(42)间隔。
5.如权利要求2-4中任一项所述的位置保险元件(50)，其中，基体(52)具有凹口(82)，所述凹口特别是设置在中央。
6.如权利要求2-5中任一项所述的位置保险元件(50)，其中，至少一个侧翼(54)具有操作段(74)，所述操作段特别是被结构化，其中，操作段(74)设置在侧翼(54)的基体一侧的端部上。
7.如权利要求2-6中任一项所述的位置保险元件(50)，具有至少两个操作段(74)，所述至少两个操作段特别是设计在相互对立的翼部(54)上，其中，向操作段(74)的径向压力在接合的状态下产生位置保险元件(50)的定义的变形。
8.如权利要求6或7所述的位置保险元件(50)，还具有至少一个材料配合的结头(80)，所述结头至少在接合的状态下通过向至少一个操作段(74)的压力如下变形:使得至少一个接触件、特别是轴向的间隔保持件位移，从而无需工具地将位置保险元件(50)从接合的状态拆卸下来。
9.如权利要求6-8中任一项所述的位置保险元件(50)，其中，至少一个侧翼(54)具有翻转区域(78)，从而能够在接合的状态下操作至少一个操作段(74)时实现侧翼(54)的至少一个部分的翻转。
10.如权利要求1-9中任一项所述的位置保险元件(50)，还包括操纵指示器，其特别是在从接合状态拆卸位置保险元件(50)时被激活。
11.如权利要求1-10中任一项所述的位置保险元件(50)，具有集成的、一体的设计，其中，位置保险元件(50)特别是由塑料或板材制造。
12.一种用于探测受监控的测量对象(12)的测量轴(26)的转动的旋转探测器系统(14)，具有旋转探测器(16)、具有用于将旋转探测器(16)固定在测量对象(12)上的、能够平衡公差的连接部(18)，其中，旋转探测器(16)具有带探测器单元(22)的探测器壳体(42)，其中，在探测器壳体(42)中支承探测器轴(24)，所述探测器轴能够与测量轴(26)基本上刚性连接，从而随测量轴转动，优选在固定在探测器轴(24)与测量轴(26)之间的轴向位置对应关系中的情况下，其中，旋转探测器系统(14)特别是出于安装的目的配有能够拆卸的、如权利要求1-11中任一项所述的位置保险元件(50)，所述位置保险元件在接合的状态下将探测器壳体(42)与连接部(18)固定在一个相互间的相对位置中。
13.—种测量系统(10)，具有测量对象(12)和如权利要求12所述的旋转探测器系统(14)，其中，所述旋转探测器系统(14)法兰连接到测量对象(12)上。
14.一种用于将旋转探测器系统(14)固定在测量对象(12)上的方法，其中，所述旋转探测器系统(14)被设计用于探测测量对象(12)的测量轴(26)的转动，具有如下步骤: 提供旋转探测器系统(14)，其具有旋转探测器(16)以及能够平衡公差的连接部(18)，其中，旋转探测器系统(14)特别是为了安装的目的配有能够拆卸的位置保险元件(50)，所述位置保险元件将旋转探测器(16)和连接部(18)在接合的状态下固定在一个相互间的相对位置中， 将旋转探测器系统(14)输送到测量对象(12)的测量轴(26)， 将旋转探测器系统(14)的连接部(18)与测量对象(12)的壳体部分接合到一起， 将旋转探测器(16)的探测器轴与测量对象(12)的测量轴(26)接合到一起，特别是包括将探测器轴(24)与测量轴(26)螺栓连接，以及 拆卸位置保险元件(50)，从而实现旋转探测器(16)与连接部(18)之间的平衡运动。
15.如权利要求14的方法，其中，连接部(18)的接合包括将连接部(18)的至少一个悬臂引入引导几何结构、特别是至少一个凹口(44)中，其设计在测量对象(12)的壳体部分(20)上，其中，位置保险元件(50)的拆卸包括无工具的松开，其特别是包括操作操作段(74)，所述操作段设计在位置保险元件(50)的侧翼(54)上。
【文档编号】G01B21/22GK103837120SQ201310578804
【公开日】2014年6月4日 申请日期:2013年11月18日 优先权日:2012年11月26日
【发明者】托马斯·格拉茨 申请人:弗里茨库布勒计数及传感技术有限公司