DE102017103814A1 - Arrangement for measuring a force or a moment with at least one magnetic field sensor - Google Patents

Abstract

Translated fromGerman

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Anordnung zum Messen einer Kraft und/oder eines Momentes (M) an einem sich in einer Achse (03) erstreckenden Maschinenelement (01) unter Nutzung des invers-magnetostriktiven Effektes. Das Maschinenelement (01) weist mindestens einen sich umfänglich um die Achse (03) herum erstreckenden Magnetisierungsbereich (04) für eine Magnetisierung auf. Die Anordnung umfasst weiterhin mindestens einen Magnetfeldsensor (08), welcher zur einzelnen Messung einer radialen Richtungskomponente eines durch die Magnetisierung sowie durch die Kraft und/oder durch das Moment (M) bewirkten Magnetfeldes ausgebildet ist. Erfindungsgemäß umfasst die Anordnung weiterhin einen Magnetflussleitkörper (11) aus einem ferromagnetischen Material, welcher sich im oder um das Maschinenelement (01) erstreckt. Folglich ist ein durch den Magnetflussleitkörper (11) verlaufender magnetischer Kreis (11) für das durch die Magnetisierung sowie durch die Kraft und/oder durch das Moment (M) bewirkte Magnetfeld ausgebildet. Der mindestens eine Magnetfeldsensor (08) ist in einem Zwischenraum zwischen dem Magnetflussleitkörper (11) und dem Maschinenelement (01) angeordnet.The present invention relates to an arrangement for measuring a force and / or a moment (M) on a machine element (01) extending in an axis (03) using the inverse-magnetostrictive effect. The machine element (01) has at least one magnetization area (04) extending around the axis (03) around it for magnetization. The arrangement further comprises at least one magnetic field sensor (08), which is designed for the individual measurement of a radial direction component of a magnetic field caused by the magnetization and by the force and / or by the moment (M). According to the invention, the arrangement further comprises a Magnetflussleitkörper (11) made of a ferromagnetic material, which extends in or around the machine element (01). Consequently, a magnetic circuit (11) extending through the magnetic flux guide body (11) is formed for the magnetic field caused by the magnetization as well as by the force and / or by the moment (M). The at least one magnetic field sensor (08) is arranged in a space between the magnetic flux conducting body (11) and the machine element (01).

Description

Translated fromGerman

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Anordnung zum Messen einer Kraft und/oder eines Momentes an einem sich in einer Achse erstreckenden Maschinenelement mit mindestens einem Magnetfeldsensor unter Nutzung des invers-magnetostriktiven Effektes.The present invention relates to an arrangement for measuring a force and / or moment on a machine element extending in an axis with at least one magnetic field sensor using the inverse magnetostrictive effect.

DieUS 8,087,304 B2 zeigt einen magnetoelastischen Drehmomentsensor zum Messen eines auf eine Welle wirkenden Drehmomentes. Die Welle weist eine oder mehrere umfängliche Magnetisierungen auf.12 derUS 8,087,304 B2 zeigt eine Ausführungsform mit nur einer umfänglichen Magnetisierung, wobei zwei primäre Magnetfeldsensoren im Bereich der Magnetisierung und zwei sekundäre Magnetfeldsensoren neben dem Bereich der Magnetisierung angeordnet sind.18 derUS 8,087,304 B2 zeigt eine Ausführungsform mit zwei umfänglichen Magnetisierungen, die abwechselnd polarisiert sind, wobei auch mehrere Magnetfeldsensoren an einem axialen Übergang zwischen den beiden Magnetisierungen angeordnet sind.8 derUS 8,087,304 B2 zeigt eine Ausführungsform mit drei umfänglichen Magnetisierungen, die abwechselnd polarisiert sind, wobei jeweils ein Magnetfeldsensor in einem der Bereiche der drei Magnetisierungen angeordnet ist. Durch die besondere Anordnung der Magnetfeldsensoren soll der Einfluss von magnetischen Störfeldern aufgehoben werden.The US 8,087,304 B2 shows a magnetoelastic torque sensor for measuring a torque acting on a shaft. The shaft has one or more extensive magnetizations. 12 of the US 8,087,304 B2 shows an embodiment with only one circumferential magnetization, wherein two primary magnetic field sensors in the region of the magnetization and two secondary magnetic field sensors are arranged adjacent to the region of the magnetization. 18 of the US 8,087,304 B2 shows an embodiment with two circumferential magnetizations, which are alternately polarized, wherein a plurality of magnetic field sensors are arranged at an axial transition between the two magnetizations. 8th of the US 8,087,304 B2 shows an embodiment with three circumferential magnetizations, which are alternately polarized, wherein in each case a magnetic field sensor is arranged in one of the regions of the three magnetizations. Due to the special arrangement of the magnetic field sensors, the influence of magnetic interference fields should be removed.

Aus derDE 698 38 904 T2 ist ein Drehmomentsensor mit kreisförmiger Magnetisierung bekannt. Die Magnetisierung ist in einem ferromagnetischen, magnetostriktiven Material einer Welle ausgebildet und erstreckt sich kreisförmig um die Welle.From the DE 698 38 904 T2 For example, a circular magnetization torque sensor is known. The magnetization is formed in a ferromagnetic, magnetostrictive material of a shaft and extends in a circle around the shaft.

DieDE 10 2015 202 240 B3 zeigt in den5 bis8 verschiedene Ausführungsformen einer Anordnung zum Messen einer Kraft und/oder eines Momentes an einem sich in einer Achse erstreckenden Maschinenelement unter Nutzung des invers-magnetostriktiven Effektes. Diese Ausführungsformen umfassen radial messende Magnetfeldsensoren an drei unterschiedlichen axialen Positionen.The DE 10 2015 202 240 B3 shows in the 5 to 8th Various embodiments of an arrangement for measuring a force and / or torque on a machine element extending in an axis using the inverse magnetostrictive effect. These embodiments include radial magnetic field sensors at three different axial positions.

DieDE 10 2014 219 336 B3 lehrt ein Verfahren und eine Anordnung zum Messen einer Kraft und/oder eines Momentes an einem sich in einer Achse erstreckenden Maschinenelement unter Nutzung des invers-magnetostriktiven Effektes. Einige Ausführungsformen dieser Anordnung ermöglichen die gleichzeitige Messung von Biege- und Torsionsmomenten sowie Querkräften.The DE 10 2014 219 336 B3 teaches a method and apparatus for measuring a force and / or moment on an on-axis machine element utilizing the inverse magnetostrictive effect. Some embodiments of this arrangement allow the simultaneous measurement of bending and torsional moments as well as shear forces.

DieUS 5,321,985 lehrt einen magnetostriktiven Drehmomentsensor, bei welchem eine magnetostriktive Schicht auf die äußere Oberfläche einer Welle aufgebracht ist und gegenüber von Anregungs- und Detektionsspulen positioniert ist. Ein auf die Welle wirkendes Drehmoment verursacht eine Materialspannung in der magnetostriktiven Schicht, wodurch sich deren relative magnetische Permeabilität richtungsabhängig ändert. Das aus der magnetostriktiven Schicht austretende magnetische Feld ist mit den Detektionsspulen messbar.The US 5,321,985 teaches a magnetostrictive torque sensor in which a magnetostrictive layer is applied to the outer surface of a shaft and positioned opposite excitation and detection coils. A torque acting on the shaft causes a material stress in the magnetostrictive layer, whereby their relative magnetic permeability changes depending on the direction. The magnetic field emerging from the magnetostrictive layer can be measured with the detection coils.

DieDE 699 36 138 T2 zeigt einen magnetischen Kraftsensor, bei welchem ein magnetisiertes Material einem Biegemoment ausgesetzt ist, wobei mithilfe einer Sensoranordnung das äußere Magnetfeld des magnetisierten Materials bestimmbar ist.The DE 699 36 138 T2 shows a magnetic force sensor in which a magnetized material is subjected to a bending moment, wherein by means of a sensor arrangement, the external magnetic field of the magnetized material can be determined.

DieUS 2007/0022809 A1 zeigt eine Vorrichtung zur Messung von Drehmomenten, bei welcher eine Schicht aus einem magnetostriktiven Material in einer Welle ausgebildet ist.The US 2007/0022809 A1 shows a device for measuring torques, in which a layer of a magnetostrictive material is formed in a shaft.

Aus derUS 5,052,232 ist ein magnetoelastischer Drehmomentsensor bekannt, bei welchem ein Maschinenelement mit zwei umlaufenden magnetostriktiven Beschichtungen versehen ist.From the US 5,052,232 a magnetoelastic torque sensor is known in which a machine element is provided with two circulating magnetostrictive coatings.

Aus derDE 692 22 588 T2 ist ein ringförmig magnetisierter Drehmomentsensor bekannt.From the DE 692 22 588 T2 For example, an annular magnetized torque sensor is known.

DieWO 2007/048143 A2 lehrt einen Sensor mit einem magnetisierten Schaft.The WO 2007/048143 A2 teaches a sensor with a magnetized shaft.

DieWO 01/27638 A1 zeigt einen Beschleunigungssensor mit einem Schaft, der umfänglich oder longitudinal magnetisiert ist.The WO 01/27638 A1 shows an acceleration sensor with a shaft which is circumferentially or longitudinally magnetized.

Aus derWO 2006/053244 A2 ist ein Drehmomentsensor bekannt, der eine Magnetisierung an einem rotierenden Schaft umfasst. Die Magnetisierung ist umfänglich ausgebildet.From the WO 2006/053244 A2 For example, a torque sensor is known which comprises a magnetization on a rotating shaft. The magnetization is formed circumferentially.

DieUS 8,191,431 B2 zeigt eine Sensoranordnung mit einem magnetisierten Schaft.The US 8,191,431 B2 shows a sensor assembly with a magnetized shaft.

DieEP 2 365 927 B1 zeigt ein Tretlager mit zwei Tretkurbeln und mit einem Kettenblattträger, der mit einer Welle des Tretlagers verbunden ist. Der Kettenblattträger ist drehfest mit einer Kettenblattwelle verbunden, die wiederum drehfest mit der Welle verbunden ist. Die Kettenblattwelle weist abschnittsweise eine Magnetisierung auf. Es ist ein Sensor vorgesehen, der eine Änderung der Magnetisierung bei einem im Bereich der Magnetisierung vorliegenden Drehmoment erfasst.The EP 2 365 927 B1 shows a bottom bracket with two cranks and a chainring carrier, which is connected to a shaft of the bottom bracket. The chainring carrier is rotatably connected to a chainring shaft, which in turn is rotatably connected to the shaft. The sprocket shaft has a section on a magnetization. A sensor is provided which detects a change in the magnetization at a torque present in the region of the magnetization.

Aus derEP 0 803 053 B1 ist ein Drehmomentsensor bekannt, der einen magnetoelastischen Messwandler umfasst. Der Messwandler sitzt als zylindrische Hülse auf einer Welle.From the EP 0 803 053 B1 For example, a torque sensor comprising a magnetoelastic transducer is known. The transducer sits as a cylindrical sleeve on a shaft.

Die durch den invers-magnetostriktiven Effekt hervorgerufenen zu messenden Magnetfelder sind in der Regel sehr klein. Die Flussdichten betragen üblicherweise nur bis zu einige hundert µT, wohingegen beispielsweise die Flussdichte des Erdmagnetfeldes etwa 50 µT beträgt. Als Magnetfeldsensoren werden deshalb hauptsächlich Fluxgate-Spulen eingesetzt.The magnetic fields to be measured caused by the inverse-magnetostrictive effect are usually very small. The flux densities are usually only up to a few hundred μT, whereas, for example, the flux density of the earth's magnetic field is about 50 μT. As magnetic field sensors therefore mainly fluxgate coils are used.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht ausgehend vom Stand der Technik darin, die Flussdichte eines durch den invers-magnetostriktiven Effekt hervorgerufenen zu messenden Magnetfeldes zu erhöhen, um aufwandsarme Magnetfeldsensoren verwenden zu können.The object of the present invention, starting from the prior art, is to increase the flux density of a magnetic field to be measured caused by the inverse-magnetostrictive effect, in order to be able to use low-cost magnetic field sensors.

Die genannte Aufgabe wird gelöst durch eine Anordnung gemäß dem beigefügten Anspruch 1.The above object is achieved by an arrangement according to the appended claim 1.

Die erfindungsgemäße Anordnung dient zum Messen einer Kraft und/oder eines Momentes an einem sich in einer Achse erstreckenden Maschinenelement. Die Kraft bzw. das Moment wirkt auf das Maschinenelement, wodurch es zu mechanischen Spannungen kommt und sich das Maschinenelement zumeist geringfügig verformt. Die Achse bildet bevorzugt eine Rotationsachse des Maschinenelementes. Durch die Achse sind eine radiale Richtung, eine tangentiale bzw. umfängliche Richtung und eine axiale Richtung definiert.The arrangement according to the invention serves to measure a force and / or a moment on a machine element extending in an axis. The force or the moment acts on the machine element, which leads to mechanical stresses and the machine element usually deforms slightly. The axis preferably forms an axis of rotation of the machine element. The axis defines a radial direction, a tangential or circumferential direction and an axial direction.

Das Maschinenelement weist mindestens einen sich umfänglich um die Achse herum erstreckenden Magnetisierungsbereich für eine im Maschinenelement ausgebildete Magnetisierung auf. Es handelt sich somit um einen die Achse umlaufenden Magnetisierungsbereich, d. h. einen zirkularen Magnetisierungsbereich, wobei die Achse selbst bevorzugt nicht einen Teil des Magnetisierungsbereiches bildet. Der eine Magnetisierungsbereich bzw. die mehreren Magnetisierungsbereiche weisen jeweils eine tangentiale Ausrichtung in Bezug auf eine sich um die Achse herum erstreckende Oberfläche des Maschinenelementes auf. Der eine Magnetisierungsbereich bzw. die mehreren Magnetisierungsbereiche weisen bevorzugt jeweils ausschließlich eine tangentiale Ausrichtung in Bezug auf eine sich um die Achse herum erstreckende Oberfläche des Maschinenelementes auf. Der eine Magnetisierungsbereich bzw. die mehreren Magnetisierungsbereiche erstrecken sich bevorzugt jeweils entlang eines geschlossenen Pfades um die Achse herum, wobei die Magnetisierungsbereiche kurze Lücken aufweisen dürfen. Die mehreren Magnetisierungsbereiche sind bevorzugt axial benachbart. Der eine Magnetisierungsbereich bzw. die mehreren Magnetisierungsbereiche bilden einen Primärsensor zur Bestimmung der Kraft bzw. des Momentes.The machine element has at least one magnetization area extending circumferentially about the axis for a magnetization formed in the machine element. It is thus an axis of rotation magnetization area, d. H. a circular magnetization region, wherein the axis itself preferably does not form part of the magnetization region. The one or more magnetization regions each have a tangential orientation with respect to a surface of the machine element extending around the axis. The one magnetization region or the plurality of magnetization regions preferably each have exclusively a tangential orientation with respect to a surface of the machine element extending around the axis. The one or more magnetization regions preferably extend along a closed path around the axis, wherein the magnetization regions may have short gaps. The plurality of magnetization regions are preferably axially adjacent. The one magnetization region or the plurality of magnetization regions form a primary sensor for determining the force or the moment.

Die Anordnung umfasst weiterhin mindestens einen Magnetfeldsensor, welcher einen Sekundärsensor zur Bestimmung der Kraft bzw. des Momentes bildet. Der Primärsensor, d. h. der eine Magnetisierungsbereich bzw. die mehreren Magnetisierungsbereiche dienen zur Wandlung der zu messenden Kraft bzw. des zu messenden Momentes in ein entsprechendes Magnetfeld, während der mindestens eine Sekundärsensor die Wandlung dieses Magnetfeldes in ein elektrisches Signal ermöglicht. Der mindestens eine Magnetfeldsensor ist gegenüber dem Maschinenelement angeordnet, wobei bevorzugt nur ein geringer radialer Abstand zwischen dem Magnetfeldsensor und einer äußeren Oberfläche des Maschinenelementes vorhanden ist. Der mindestens eine Magnetfeldsensor ist zur einzelnen Messung einer radialen Richtungskomponente eines durch die Magnetisierung sowie durch die Kraft und/oder durch das Moment bewirkten Magnetfeldes ausgebildet. Die Eignung des Magnetfeldsensors zur einzelnen Messung der radialen Richtungskomponenten des Magnetfeldes kann unmittelbar oder mittelbar ausgebildet sein. Das genannte Magnetfeld tritt aufgrund des invers-magnetostriktiven Effektes auf. Somit beruht die mit der erfindungsgemäßen Anordnung mögliche Messung auf dem invers-magnetostriktiven Effekt.The arrangement further comprises at least one magnetic field sensor, which forms a secondary sensor for determining the force or the moment. The primary sensor, d. H. one magnetization region or the plurality of magnetization regions are used to convert the force to be measured or the moment to be measured into a corresponding magnetic field, while the at least one secondary sensor enables the conversion of this magnetic field into an electrical signal. The at least one magnetic field sensor is arranged opposite the machine element, wherein preferably only a small radial distance is present between the magnetic field sensor and an outer surface of the machine element. The at least one magnetic field sensor is designed for the individual measurement of a radial direction component of a magnetic field caused by the magnetization as well as by the force and / or by the moment. The suitability of the magnetic field sensor for the individual measurement of the radial direction components of the magnetic field can be formed directly or indirectly. The said magnetic field occurs due to the inverse magnetostrictive effect. Thus, the possible with the inventive arrangement measurement based on the inverse magnetostrictive effect.

Erfindungsgemäß umfasst die Anordnung weiterhin einen Magnetflussleitkörper aus einem ferromagnetischen Material, welcher sich in oder um das Maschinenelement zumindest abschnittsweise in Richtung der Achse erstreckt. Folglich ist beispielsweise das Maschinenelement hohl und der Magnetflussleitkörper erstreckt sich im hohlen Maschinenelement entlang der Achse. Alternativ ist der Magnetflussleitkörper hohl und das Maschinenelement erstreckt sich im hohlen Magnetflussleitkörper. Durch die Anordnung des Magnetflussleitkörpers im oder um das Maschinenelement ist mindestens ein durch den Magnetflussleitkörper verlaufender magnetischer Kreis für das durch die Magnetisierung sowie durch die Kraft und/oder durch das Moment bewirkte Magnetfeld ausgebildet. Somit schließt sich das aus dem Maschinenelement austretende Magnetfeld über den Magnetflussleitkörper, da das ferromagnetische Material magnetisch leitend ist. Das ferromagnetische Material zeigt ferromagnetische Eigenschaften und ist beispielsweise durch Stahl, Eisen, Nickel, Cobalt oder eine Legierung wie z. B. AlNiCo, SmCo, NdFe₁₄B, Ni₈₀Fe₂₀ oder NiFeCo gebildet. Das ferromagnetische Material ist bevorzugt durch einen Ferrit gebildet. Erfindungsgemäß ist der mindestens eine Magnetfeldsensor in einem Zwischenraum zwischen dem Magnetflussleitkörper und dem Maschinenelement angeordnet, wobei dieser Zwischenraum bevorzugt die Form eines Hohlzylinders aufweist, welcher bevorzugt koaxial zur Achse angeordnet ist. Falls das Maschinenelement im hohlen Magnetflussleitkörper angeordnet ist, so ist der mindestens eine Magnetfeldsensor zwischen einer Innenseite des hohlen Magnetflussleitkörpers und dem Maschinenelement angeordnet, d. h. im Inneren des hohlen Magnetflussleitkörpers. Das ferromagnetische Material des Magnetflussleitkörpers ist bevorzugt nicht magnetisiert. Das ferromagnetische Material des Magnetflussleitkörpers weist bevorzugt eine kleine Remanenzflussdichte auf, sodass dieser nicht in einem technisch relevanten Maße magnetisierbar ist. Der Magnetflussleitkörper ist bevorzugt nicht zur Übertragung von Kräften oder Momenten ausgebildet, insbesondere nicht zur Übertragung der auf das Maschinenelement wirkenden Kräften oder Momente. Somit ist der Magnetflussleitkörper bevorzugt mechanisch unbelastet.According to the invention, the arrangement further comprises a magnetic flux guide body made of a ferromagnetic material, which extends in or around the machine element at least in sections in the direction of the axis. Consequently, for example, the machine element is hollow and the Magnetflussleitkörper extends in the hollow machine element along the axis. Alternatively, the Magnetflussleitkörper is hollow and the machine element extends in the hollow Magnetflussleitkörper. By arranging the magnetic flux guide body in or around the machine element, at least one magnetic circuit extending through the magnetic flux guide body is formed for the magnetic field caused by the magnetization as well as by the force and / or by the moment. Thus, the magnetic field emerging from the machine element closes over the Magnetflussleitkörper, since the ferromagnetic material is magnetically conductive. The ferromagnetic material shows ferromagnetic properties and is for example by steel, iron, nickel, cobalt or an alloy such. B. AlNiCo, SmCo, NdFe₁₄ B, Ni₈₀ Fe₂₀ or NiFeCo formed. The ferromagnetic material is preferably formed by a ferrite. According to the invention, the at least one magnetic field sensor is arranged in an intermediate space between the magnetic flux guide body and the machine element, this intermediate space preferably having the shape of a hollow cylinder, which is preferably arranged coaxially to the axis. If the machine element is arranged in the hollow magnetic flux guide body, then the at least one magnetic field sensor is arranged between an inner side of the hollow magnetic flux guide body and the machine element, ie in the interior the hollow Magnetflussleitkörpers. The ferromagnetic material of the Magnetflussleitkörpers is preferably not magnetized. The ferromagnetic material of the Magnetflussleitkörpers preferably has a small remanence flux density, so that it is not magnetizable to a technically relevant extent. The magnetic flux conducting body is preferably not designed to transmit forces or moments, in particular not to transmit the forces or moments acting on the machine element. Thus, the Magnetflussleitkörper is preferably mechanically unloaded.

Ein besonderer Vorteil der erfindungsgemäßen Anordnung besteht darin, dass durch das aufwandsarme Anordnen des Magnetflussleitkörpers im oder um das Maschinenelement die Flussdichte des infolge des invers-magnetostriktiven Effektes aus dem Maschinenelement austretenden Magnetfeldes an der Position des Magnetfeldsensors deutlich erhöht ist, sodass dieses Magnetfeld aufwandsärmer und/oder genauer messbar ist.A particular advantage of the arrangement according to the invention is that the flux density of the magnetic field sensor emerging from the machine element as a result of the inverse-magnetostrictive effect from the machine element is significantly increased by the low-cost arranging the Magnetflussleitkörpers in or at the position of the magnetic field sensor, so that this magnetic field sparing and / or more accurately measurable.

Bei bevorzugten Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Anordnung ist der mindestens eine Magnetfeldsensor in dem durch den Magnetflussleitkörper verlaufenden magnetischen Kreis für das durch die Magnetisierung sowie durch die Kraft und/oder durch das Moment bewirkte Magnetfeld angeordnet. Somit wirkt die erhöhte Flussdichte insbesondere auch auf den mindestens einen Magnetfeldsensor.In preferred embodiments of the arrangement according to the invention, the at least one magnetic field sensor is arranged in the magnetic circuit running through the magnetic flux guide body for the magnetic field caused by the magnetization as well as by the force and / or by the moment. Thus, the increased flux density in particular also acts on the at least one magnetic field sensor.

Bei bevorzugten Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Anordnung ist zwischen dem Magnetflussleitkörper und dem Maschinenelement ein Luftspalt ausgebildet, in welchem der mindestens eine Magnetfeldsensor angeordnet ist. Der Luftspalt ist bevorzugt um die Achse umlaufend ausgebildet.In preferred embodiments of the arrangement according to the invention an air gap is formed between the Magnetflussleitkörper and the machine element, in which the at least one magnetic field sensor is arranged. The air gap is preferably formed circumferentially around the axis.

Insofern der Magnetflussleitkörper hohl ist, so ist dieser durch einen Hohlkörper gebildet. Bei bevorzugten Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Anordnung weist die Innenseite des Hohlkörpers zumindest in einem axialen Abschnitt, in welchem der mindestens eine Magnetfeldsensor angeordnet ist, die Form eines Zylinders auf.Insofar as the Magnetflussleitkörper is hollow, it is formed by a hollow body. In preferred embodiments of the arrangement according to the invention, the inside of the hollow body has the shape of a cylinder at least in an axial section in which the at least one magnetic field sensor is arranged.

Der Hohlkörper ist besonders bevorzugt durch eine Hülse oder durch ein Gehäuse gebildet. Die Hülse weist bevorzugt die Form eines Hohlzylinders auf. Die Hülse ist bevorzugt koaxial zum Maschinenelement angeordnet.The hollow body is particularly preferably formed by a sleeve or by a housing. The sleeve preferably has the shape of a hollow cylinder. The sleeve is preferably arranged coaxially with the machine element.

Bei bevorzugten Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Anordnung weist das Maschinenelement zumindest in einen axialen Bereich, in welchem der mindestens eine Magnetfeldsensor angeordnet ist, die äußere Form eines Zylinders auf.In preferred embodiments of the arrangement according to the invention, the machine element, at least in an axial region in which the at least one magnetic field sensor is arranged, the outer shape of a cylinder.

Insofern das Maschinenelement hohl ist und sich der Magnetflussleitkörper im hohlen Maschinenelement erstreckt, so weist der Magnetflussleitkörper bevorzugt die Form eines Zylinders oder eines Hohlzylinders auf, welcher bevorzugt koaxial zum Maschinenelement angeordnet ist.Insofar as the machine element is hollow and the magnetic flux guide body extends in the hollow machine element, the magnetic flux guide body preferably has the shape of a cylinder or a hollow cylinder, which is preferably arranged coaxially to the machine element.

Das Maschinenelement weist bevorzugt weiterhin mindestens einen magnetisch neutralen Bereich auf. Der eine magnetisch neutrale Bereich bzw. die mehreren magnetisch neutralen Bereiche sind bevorzugt axial zwischen den mehreren Magnetisierungsbereichen und/oder axial neben dem mindestens einen Magnetisierungsbereich angeordnet. Besonders bevorzugt ist jeweils einer der mehreren magnetisch neutralen Bereiche axial zwischen den mehreren Magnetisierungsbereichen und axial neben den Magnetisierungsbereichen angeordnet.The machine element preferably further has at least one magnetically neutral region. The one magnetically neutral region or the plurality of magnetically neutral regions are preferably arranged axially between the plurality of magnetization regions and / or axially adjacent to the at least one magnetization region. Particularly preferably, in each case one of the plurality of magnetically neutral regions is arranged axially between the plurality of magnetization regions and axially next to the magnetization regions.

Die mehreren Magnetisierungsbereiche sind bevorzugt axial beabstandet zueinander angeordnet, wobei zwischen zwei benachbarten der Magnetisierungsbereiche jeweils einer der magnetisch neutralen Bereiche angeordnet ist. Insofern mehr als zwei der Magnetisierungsbereiche vorhanden sind, weisen diese bevorzugt jeweils einen gleichen Abstand zueinander auf. Alternativ bevorzugt sind die mehreren Magnetisierungsbereiche axial unmittelbar benachbart angeordnet, sodass sich zwischen den Magnetisierungsbereichen keine magnetisch neutralen Bereiche befinden.The plurality of magnetization regions are preferably arranged axially spaced from one another, wherein in each case one of the magnetically neutral regions is arranged between two adjacent ones of the magnetization regions. Insofar as more than two of the magnetization regions are present, they preferably each have an equal distance from one another. Alternatively, preferably, the plurality of magnetization regions are arranged axially immediately adjacent to one another such that there are no magnetically neutral regions between the magnetization regions.

Der eine Magnetisierungsbereich bzw. die mehreren Magnetisierungsbereiche können permanent oder temporär magnetisiert sein. Bei bevorzugten Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Anordnung ist der eine Magnetisierungsbereich bzw. sind die mehreren Magnetisierungsbereiche permanent magnetisiert, sodass die Magnetisierung durch eine Permanentmagnetisierung gebildet ist. Bei alternativ bevorzugten Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Anordnung weist diese weiterhin mindestens einen Magneten zum Magnetisieren des mindestens einen Magnetisierungsbereiches auf, sodass die Magnetisierung des mindestens einen Magnetisierungsbereiches grundsätzlich temporär ist. Der mindestens eine Magnet kann durch einen Permanentmagneten oder bevorzugt durch einen Elektromagneten gebildet sein.The one magnetization region or the plurality of magnetization regions can be permanently or temporarily magnetized. In preferred embodiments of the arrangement according to the invention, the one magnetization region or the plurality of magnetization regions is permanently magnetized, so that the magnetization is formed by a permanent magnetization. In alternatively preferred embodiments of the arrangement according to the invention, this further comprises at least one magnet for magnetizing the at least one magnetization region, so that the magnetization of the at least one magnetization region is basically temporary. The at least one magnet can be formed by a permanent magnet or preferably by an electromagnet.

Der mindestens eine permanent bzw. temporär magnetisierte Magnetisierungsbereich ist in einem von einer Kraft bzw. von einem Moment unbelasteten Zustand des Maschinenelementes nach außerhalb des Magnetisierungsbereiches bevorzugt magnetisch neutral, sodass kein technisch relevantes Magnetfeld außerhalb des mindestens einen Magnetisierungsbereiches messbar ist.The at least one permanently or temporarily magnetized magnetization region is preferably magnetically neutral in a state of the machine element which is unloaded by a force or momentarily outside the magnetization region, so that no technically relevant magnetic field can be measured outside the at least one magnetization region.

Der eine Magnetisierungsbereich bzw. die mehreren Magnetisierungsbereiche stellen jeweils einen Teil des Volumens des Maschinenelementes dar. Der eine Magnetisierungsbereich bzw. die mehreren Magnetisierungsbereiche sind bevorzugt jeweils ringförmig ausgebildet, wobei die Achse des Maschinenelementes auch eine mittlere Achse der jeweiligen Ringform bildet. Besonders bevorzugt weist der eine Magnetisierungsbereich bzw. weisen die mehreren Magnetisierungsbereiche jeweils die Form eines zur Achse des Maschinenelementes koaxialen Hohlzylinders auf. The one magnetization region or the plurality of magnetization regions in each case represent a part of the volume of the machine element. The one magnetization region or the plurality of magnetization regions are preferably of annular design, wherein the axis of the machine element also forms a central axis of the respective ring shape. Particularly preferably, the one magnetization region or the plurality of magnetization regions each have the shape of a hollow cylinder which is coaxial with the axis of the machine element.

Die sich um die Achse erstreckenden mehreren Magnetisierungsbereiche weisen bevorzugt unterschiedliche Polaritäten auf, d. h. sie besitzen zueinander einen umgekehrten Umlaufsinn. Sind mehr als zwei der sich um die Achse erstreckenden Magnetisierungsbereiche vorhanden, so weisen diese bevorzugt zueinander abwechselnde Polaritäten auf. Die Magnetisierungsbereiche sind abgesehen von deren Polarität bevorzugt gleich ausgebildet. Die Magnetisierungsbereiche weisen bevorzugt jeweils eine hohe Magnetostriktivität auf.The multiple magnetization regions extending around the axis preferably have different polarities, ie. H. they have a reverse circulation sense to each other. If more than two of the magnetization regions extending around the axis are present, they preferably have mutually alternating polarities. The magnetization regions are preferably the same except for their polarity. The magnetization regions preferably each have a high magnetostriction.

Das Maschinenelement weist bevorzugt die Form eines Prismas oder eines Zylinders auf, wobei das Prisma bzw. der Zylinder koaxial zu der Achse angeordnet ist. Das Prisma bzw. der Zylinder ist bevorzugt gerade. Besonders bevorzugt weist das Maschinenelement die Form eines geraden Kreiszylinders auf, wobei der Kreiszylinder koaxial zu der Achse angeordnet ist. Bei besonderen Ausführungsformen ist das Prisma bzw. der Zylinder konisch ausgebildet. Das Prisma bzw. der Zylinder kann auch hohl sein.The machine element preferably has the shape of a prism or a cylinder, wherein the prism or the cylinder is arranged coaxially to the axis. The prism or the cylinder is preferably straight. Particularly preferably, the machine element has the shape of a straight circular cylinder, wherein the circular cylinder is arranged coaxially to the axis. In particular embodiments, the prism or the cylinder is conical. The prism or the cylinder can also be hollow.

Das Maschinenelement ist bevorzugt durch eine Welle, durch eine Hohlwelle, durch eine Schaltgabel, durch einen Flansch oder durch einen Hohlflansch gebildet. Die Welle, die Schaltgabel, der Flansch bzw. der Hohlflansch können für Belastungen durch unterschiedliche Kräfte und Momente ausgelegt sein und beispielsweise eine Komponente eines Sensortretlagers, eines Wankstabilisators oder eines Düngemittelstreuers sein. Grundsätzlich kann das Maschinenelement auch durch völlig andersartige Maschinenelementtypen gebildet sein.The machine element is preferably formed by a shaft, by a hollow shaft, by a shift fork, by a flange or by a hollow flange. The shaft, the shift fork, the flange or the hollow flange can be designed for loads due to different forces and moments and be, for example, a component of a sensor bottom bracket, a roll stabilizer or a fertilizer spreader. In principle, the machine element can also be formed by completely different types of machine elements.

Der mindestens eine Magnetfeldsensor ist bevorzugt durch einen Halbleitersensor gebildet. Der mindestens eine Magnetfeldsensor ist alternativ bevorzugt durch einen Hall-Sensor, durch eine Spule, durch eine Förstersonde oder durch ein Fluxgate-Magnetometer gebildet. Grundsätzlich können auch andere Sensortypen verwendet werden, insofern sie zur Messung einer einzelnen Richtungskomponente des durch den invers-magnetostriktiven Effekt hervorgerufenen magnetischen Feldes geeignet sind.The at least one magnetic field sensor is preferably formed by a semiconductor sensor. The at least one magnetic field sensor is alternatively preferably formed by a Hall sensor, by a coil, by a forester probe or by a fluxgate magnetometer. In principle, other sensor types can be used insofar as they are suitable for measuring a single directional component of the magnetic field produced by the inverse-magnetostrictive effect.

Der Magnetfeldsensor weist bevorzugt die axiale Position eines der magnetisch neutralen Bereiche auf, der axial neben dem Magnetisierungsbereich angeordnet ist. Alternativ bevorzugt weist der Magnetfeldsensor die axiale Position des Magnetisierungsbereiches auf.The magnetic field sensor preferably has the axial position of one of the magnetically neutral regions, which is arranged axially next to the magnetization region. Alternatively, the magnetic field sensor preferably has the axial position of the magnetization region.

Besonders bevorzugt umfasst das Maschinenelement zwei der Magnetisierungsbereiche, während die Anordnung mindestens zwei der Magnetfeldsensoren umfasst, die bevorzugt gleich sind. Bevorzugt weisen die beiden Magnetfeldsensoren entweder eine gleiche axiale Position oder eine gleiche umfängliche Position auf. Besonders bevorzugt weisen die beiden Magnetfeldsensoren eine gleiche radiale Position, d. h. einen gleichen Abstand zur Achse auf. Bei einer ersten bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Anordnung weisen die beiden Magnetfeldsensoren eine gleiche axiale Position auf. Besonders bevorzugt sind die beiden Magnetfeldsensoren in Bezug auf die Achse gegenüberliegend angeordnet. Die beiden Magnetfeldsensoren weisen bevorzugt die axiale Position desjenigen der magnetisch neutralen Bereiche auf, welcher axial zwischen den beiden Magnetisierungsbereichen angeordnet ist. Somit sind die beiden Magnetfeldsensoren axial zwischen den beiden Magnetisierungsbereichen angeordnet; bevorzugt axial mittig zwischen den beiden Magnetisierungsbereichen. Bei einer zweiten bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Anordnung weisen die beiden Magnetfeldsensoren eine gleiche umfängliche Position auf, sodass sie axial benachbart sind. Besonders bevorzugt weisen die beiden axial benachbarten Magnetfeldsensoren jeweils die axiale Position eines der beiden Magnetisierungsbereiche auf.Particularly preferably, the machine element comprises two of the magnetization regions, while the arrangement comprises at least two of the magnetic field sensors, which are preferably the same. Preferably, the two magnetic field sensors either an identical axial position or a same circumferential position. Particularly preferably, the two magnetic field sensors have a same radial position, d. H. at the same distance from the axis. In a first preferred embodiment of the arrangement according to the invention, the two magnetic field sensors have a same axial position. Particularly preferably, the two magnetic field sensors are arranged opposite one another with respect to the axis. The two magnetic field sensors preferably have the axial position of that of the magnetically neutral regions, which is arranged axially between the two magnetization regions. Thus, the two magnetic field sensors are arranged axially between the two magnetization regions; preferably axially centered between the two magnetization regions. In a second preferred embodiment of the arrangement according to the invention, the two magnetic field sensors have a same peripheral position, so that they are axially adjacent. Particularly preferably, the two axially adjacent magnetic field sensors each have the axial position of one of the two magnetization regions.

Die erfindungsgemäße Anordnung kann weitere Magnetfeldsensoren und weitere Magnetisierungsbereiche umfassen, wodurch beispielsweise die gleichzeitige Messung von auf das Maschinenelement wirkenden Momenten in alle drei Raumrichtungen ermöglicht ist.The arrangement according to the invention can comprise further magnetic field sensors and further magnetization regions, whereby, for example, the simultaneous measurement of moments acting on the machine element in all three spatial directions is made possible.

Weitere Einzelheiten, Vorteile und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung, unter Bezugnahme auf die Zeichnung. Es zeigen:

• 1 eine erste bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Anordnung mit zwei Magnetfeldsensoren; und
• 2 eine zweite bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Anordnung mit zwei Magnetfeldsensoren.

Further details, advantages and developments of the invention will become apparent from the following description of preferred embodiments of the invention, with reference to the drawing. Show it:

• 1 a first preferred embodiment of the inventive arrangement with two magnetic field sensors; and
• 2 a second preferred embodiment of the inventive arrangement with two magnetic field sensors.

1 und2 zeigen jeweils eine erfindungsgemäße Anordnung in zwei Ansichten. Die linken Teile der Figuren umfassen jeweils eine Querschnittsansicht, während die rechten Teile der Figuren jeweils eine Aufsicht der jeweiligen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Anordnung umfassen. 1 and 2 each show an inventive arrangement in two views. The left parts of the figures each include one Cross-sectional view, while the right parts of the figures each comprise a plan view of the respective embodiment of the inventive arrangement.

1 zeigt eine erste bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Anordnung. Die Anordnung umfasst zunächst ein Maschinenelement in Form eines Hohlflansches01, welcher an einem Grundkörper02 befestigt ist. Der Hohlflansch01 weist die Form eines hohlen Kreiszylinders auf. Der Hohlflansch01 erstreckt sich in einer Achse03, welche auch die mittlere Achse der Hohlzylinderform des Hohlflansches01 bildet. Der Hohlflansch01 wird insbesondere auf Torsion mit einem Drehmoment M_t belastet. Der Hohlflansch01 besteht aus einem magnetoelastischen Material, welches den invers-magnetostriktiven Effekt aufweist. 1 shows a first preferred embodiment of the inventive arrangement. The arrangement initially comprises a machine element in the form of ahollow flange 01 which is attached to abasic body 02 is attached. Thehollow flange 01 has the shape of a hollow circular cylinder. Thehollow flange 01 extends in oneaxis 03 , which also the middle axis of the hollow cylindrical shape of thehollow flange 01 forms. Thehollow flange 01 In particular torsion is loaded with a torque M_t . Thehollow flange 01 consists of a magnetoelastic material which has the inverse magnetostrictive effect.

In jeweils einem axialen Abschnitt des Hohlflansches01 sind zwei Permanentmagnetisierungsbereiche04 ausgebildet, welche sich jeweils umlaufend um die Achse03 herum erstrecken; d. h. es handelt sich um zirkulare Permanentmagnetisierungen, wobei die beiden Permanentmagnetisierungsbereiche 04 einen entgegengesetzten Umlaufsinn aufweisen. Die beiden Permanentmagnetisierungsbereiche04 liegen in zwei axial beabstandeten Ebenen. In einem axialen Abschnitt zwischen den beiden Permanentmagnetisierungsbereichen 04 ist ein magnetisch neutraler Bereich06 angeordnet, wo der Hohlflansch01 nicht magnetisiert ist, d. h. magnetisch neutral ist. Auch in den axialen Abschnitten neben der durch die beiden Permanentmagnetisierungsbereiche04 und den magnetisch neutralen Bereich06 gebildeten Einheit sind äußere magnetisch neutrale Bereiche07 angeordnet, wo der Hohlflansch01 nicht magnetisiert ist.In each case an axial portion of thehollow flange 01 are twopermanent magnetization regions 04 formed, each circumferentially about theaxis 03 extend around; ie it is circular permanent magnetizations, wherein the twopermanent magnetization regions 04 have an opposite sense of circulation. The twopermanent magnetization areas 04 lie in two axially spaced planes. In an axial section between the twopermanent magnetization regions 04 is a magneticallyneutral region 06 arranged where thehollow flange 01 is not magnetized, that is magnetically neutral. Also in the axial sections next to the twopermanent magnetization areas 04 and the magneticallyneutral region 06 formed unit are outer magneticneutral areas 07 arranged where thehollow flange 01 not magnetized.

Umfänglich um den Hohlflansch01 herum sind zwei Magnetfeldsensoren08 angeordnet, welche einen gleichen Abstand zur Achse03 aufweisen und um diese gleichverteilt angeordnet sind, sodass sie sich in Bezug auf die Achse03 gegenüberstehen. Die beiden Magnetfeldsensoren08 weisen eine gleiche axiale Position auf, welches gleichzeitig die axiale Position des magnetisch neutralen Bereiches06 ist. Die beiden Magnetfeldsensoren08 stehen den Permanentmagnetisierungsbereichen04 gegenüber, sodass nur ein geringer Abstand zwischen den Permanentmagnetisierungsbereichen04 und den Magnetfeldsensoren 08 vorhanden ist. Die beiden Magnetfeldsensoren08 sind beispielsweise jeweils durch einen Halbleitersensor gebildet. Die beiden Magnetfeldsensoren08 sind dazu ausgebildet, jeweils eine radiale Richtungskomponente eines Magnetfeldes, welches durch äußere magnetische Kreise09 veranschaulicht ist, einzeln zu messen.Around thehollow flange 01 around are twomagnetic field sensors 08 arranged, which is an equal distance to theaxis 03 and are arranged around these evenly distributed so that they are in relation to theaxis 03 face. The twomagnetic field sensors 08 have a same axial position, which at the same time the axial position of the magneticallyneutral area 06 is. The twomagnetic field sensors 08 are thepermanent magnetization areas 04 opposite so that only a small distance between thepermanent magnetization areas 04 and themagnetic field sensors 08 is present. The twomagnetic field sensors 08 are each formed by a semiconductor sensor, for example. The twomagnetic field sensors 08 are designed to each have a radial directional component of a magnetic field, which by externalmagnetic circuits 09 is illustrated to measure individually.

Die Anordnung umfasst weiterhin eine Hülse11, welche koaxial zum Hohlflansch01 und zur Achse03 angeordnet ist. Die Hülse11 ist ebenfalls am Grundkörper02 befestigt und wird aber nicht mechanisch beansprucht. Die Hülse11 besteht aus einem ferromagnetischen Material und ist nicht magnetisiert. Der Hohlflansch01 befindet sich im Inneren der Hülse11. Zwischen dem Hohlflansch01 und der Hülse 11 ist ein umlaufender Luftspalt12 ausgebildet, in welchem sich die beiden Magnetfeldsensoren08 befinden. Der Luftspalt12 besitzt die Form eines Hohlzylinders.The assembly further comprises asleeve 11 , which coaxial with thehollow flange 01 and to theaxis 03 is arranged. Thesleeve 11 is also on themain body 02 attached and is not mechanically stressed. Thesleeve 11 consists of a ferromagnetic material and is not magnetized. Thehollow flange 01 is inside thesleeve 11 , Between thehollow flange 01 and thesleeve 11 is acircumferential air gap 12 formed, in which the twomagnetic field sensors 08 are located. Theair gap 12 has the shape of a hollow cylinder.

Die äußeren magnetischen Kreise09 schließen sich über die Hülse11, wodurch die magnetische Flussdichte in diesen äußeren magnetischen Kreisen09 deutlich höher als die magnetische Flussdichte in inneren magnetischen Kreisen13 ist, welche sich nicht über die Hülse11 schließen. Die deutlich erhöhte magnetische Flussdichte in den äußeren magnetischen Kreisen09, welche durch die Magnetfeldsensoren08 verlaufen, führt zu eine verbesserten Messbarkeit des Magnetfeldes, welches wegen des invers-magnetostriktiven Effektes aufgrund der Permanentmagnetisierung in den Permanentmagnetisierungsbereichen04 und der Belastung des Hohlflansches01 durch das Drehmoment M_t aus dem Hohlflansch01 tritt.The outermagnetic circles 09 close over thesleeve 11 , causing the magnetic flux density in these outermagnetic circuits 09 significantly higher than the magnetic flux density in internalmagnetic circuits 13 which is not about thesleeve 11 shut down. The significantly increased magnetic flux density in the outermagnetic circuits 09 , which by themagnetic field sensors 08 lead to improved measurability of the magnetic field, which due to the inverse magnetostrictive effect due to the permanent magnetization in thepermanent magnetization regions 04 and the load of thehollow flange 01 by the torque M_t from thehollow flange 01 occurs.

2 zeigt eine zweite bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Anordnung, die zunächst der in1 gezeigten Ausführungsform gleicht. Im Unterschied zu der in1 gezeigten Ausführungsform weisen die beiden Magnetfeldsensoren08 eine gleiche umfängliche Position auf, sodass sie axial benachbart angeordnet sind. Die beiden Magnetfeldsensoren08 weisen jeweils die axiale Position wie einer der beiden Permanentmagnetisierungsbereiche04 auf. Diese Ausführungsform ist zur Messung eines auf den Hohlflansch01 wirkenden Biegemomentes M_b geeignet. Wegen des invers-magnetostriktiven Effektes tritt aufgrund der Permanentmagnetisierung in den Permanentmagnetisierungsbereichen 04 und der Belastung des Hohlflansches01 durch das Biegemoment M_b ein Magnetfeld aus dem Hohlflansch01, welches sich wiederum über die äußeren magnetische Kreise09 schließt, wobei die äußeren magnetische Kreise09 umfänglich durch den Hohlflansch01 und durch die Hülse11 verlaufen. 2 shows a second preferred embodiment of the inventive arrangement, the first in 1 similar embodiment. Unlike the in 1 shown embodiment, the two magnetic field sensors 08 a same circumferential position, so that they are arranged axially adjacent. The twomagnetic field sensors 08 each have the axial position as one of the twopermanent magnetization regions 04 on. This embodiment is for measuring one on thehollow flange 01 acting bending moment M_b suitable. Because of the inverse-magnetostrictive effect occurs due to the permanent magnetization in thepermanent magnetization regions 04 and the load of thehollow flange 01 by the bending moment M_b a magnetic field from thehollow flange 01 , which in turn over the outermagnetic circles 09 closes, with the outermagnetic circles 09 circumferentially through thehollow flange 01 and through thesleeve 11 run.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

0101

Hohlflanschhollow flange

0202

Grundkörperbody

0303

Achseaxis

0404

PermanentmagnetisierungsbereichPermanent magnetic domain

0505

--

0606

magnetisch neutraler Bereichmagnetically neutral area

0707

äußerer magnetisch neutraler Bereichouter magnetic neutral area

08 08

Magnetfeldsensormagnetic field sensor

0909

äußerer magnetischer Kreisouter magnetic circuit

1010

--

1111

Hülseshell

1212

Luftspaltair gap

1313

innerer magnetischer Kreisinner magnetic circle

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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• EP 0803053 B1 [0016]EP 0803053 B1 [0016]

Claims (10)

Translated fromGerman

Anordnung zum Messen einer Kraft und/oder eines Momentes (M_t; M_b) an einem sich in einer Achse (03) erstreckenden Maschinenelement (01); wobei das Maschinenelement (01) mindestens einen sich umfänglich um die Achse (03) herum erstreckenden Magnetisierungsbereich (04) für eine Magnetisierung aufweist; wobei die Anordnung weiterhin mindestens einen Magnetfeldsensor (08) umfasst, welcher zur einzelnen Messung einer radialen Richtungskomponente eines durch die Magnetisierung sowie durch die Kraft und/oder durch das Moment (M_t; M_b) bewirkten Magnetfeldes ausgebildet ist,dadurch gekennzeichnet, dass sie weiterhin einen Magnetflussleitkörper (11) aus einem ferromagnetischen Material umfasst, welcher sich im oder um das Maschinenelement (01) erstreckt, sodass ein durch den Magnetflussleitkörper (11) verlaufender magnetischer Kreis (09) für das durch die Magnetisierung sowie durch die Kraft und/oder durch das Moment (M_t; M_b) bewirkte Magnetfeld ausgebildet ist, wobei der mindestens eine Magnetfeldsensor (08) in einem Zwischenraum zwischen dem Magnetflussleitkörper (11) und dem Maschinenelement (01) angeordnet ist.Arrangement for measuring a force and / or a moment (M_t ; M_b ) on a machine element (01) extending in an axis (03); the machine element (01) having at least one magnetization area (04) extending circumferentially about the axis (03); wherein the arrangement further comprises at least one magnetic field sensor (08), which is designed for the individual measurement of a radial direction component of a magnetic field caused by the magnetization and by the force and / or by the moment (M_t ; M_b ),characterized in that further comprises a Magnetflussleitkörper (11) made of a ferromagnetic material which extends in or around the machine element (01), so that by the Magnetflussleitkörper (11) extending magnetic circuit (09) for by the magnetization and by the force and / or Magnetic field caused by the moment (M_t ; M_b ) is formed, wherein the at least one magnetic field sensor (08) in a space between the Magnetflussleitkörper (11) and the machine element (01) is arranged.Anordnung nachAnspruch 1,dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Magnetfeldsensor (08) in dem durch den Magnetflussleitkörper (11) verlaufenden magnetischen Kreis (09) für das durch die Magnetisierung sowie durch die Kraft und/oder durch das Moment (M_t; M_b) bewirkte Magnetfeld angeordnet ist.Arrangement according to Claim 1 ,characterized in that the at least one magnetic field sensor (08) in the by the Magnetflussleitkörper (11) extending magnetic circuit (09) for the by the magnetization and by the force and / or by the moment (M_t ; M_b ) effected magnetic field is arranged.Anordnung nachAnspruch 1 oder2,dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Magnetflussleitkörper (11) und dem Maschinenelement (01) ein umlaufender Luftspalt (12) ausgebildet ist, in welchem der mindestens eine Magnetfeldsensor (08) angeordnet ist.Arrangement according to Claim 1 or 2 ,characterized in that between the Magnetflussleitkörper (11) and the machine element (01), a circumferential air gap (12) is formed, in which the at least one magnetic field sensor (08) is arranged.Anordnung nach einem derAnsprüche 1 bis3,dadurch gekennzeichnet, dass der Magnetflussleitkörper durch einen Hohlkörper (11) gebildet ist, in welchem sich das Maschinenelement (01) erstreckt.Arrangement according to one of Claims 1 to 3 ,characterized in that the Magnetflussleitkörper is formed by a hollow body (11) in which the machine element (01) extends.Anordnung nach einem derAnsprüche 1 bis3,dadurch gekennzeichnet, dass das Maschinenelement (01) hohl ist, wobei sich der Magnetflussleitkörper (11) im hohlen Maschinenelement (01) erstreckt.Arrangement according to one of Claims 1 to 3 ,characterized in that the machine element (01) is hollow, wherein the Magnetflussleitkörper (11) in the hollow machine element (01).Anordnung nach einem derAnsprüche 1 bis5,dadurch gekennzeichnet, dass das Maschinenelement (01) zwei der Magnetisierungsbereiche (04) und weiterhin einen magnetisch neutralen Bereich (06) aufweist, der axial zwischen den Magnetisierungsbereichen (04) angeordnet ist.Arrangement according to one of Claims 1 to 5 ,characterized in that the machine element (01) has two of the magnetization regions (04) and furthermore a magnetically neutral region (06), which is arranged axially between the magnetization regions (04).Anordnung nachAnspruch 6,dadurch gekennzeichnet, dass sie zwei der Magnetfeldsensoren (08) umfasst, die eine gleiche axiale Position wie der magnetisch neutrale Bereich (06) aufweisen und in Bezug auf die Achse (03) gegenüberliegend angeordnet sind.Arrangement according to Claim 6 ,characterized in that it comprises two of the magnetic field sensors (08) which have a same axial position as the magnetically neutral region (06) and are arranged opposite each other with respect to the axis (03).Anordnung nach einem derAnsprüche 1 bis6,dadurch gekennzeichnet, dass das Maschinenelement (01) zwei der Magnetisierungsbereiche (04) aufweist, wobei die Anordnung zwei der Magnetfeldsensoren (08) umfasst, die eine gleiche umfängliche Position aufweisen und jeweils eine gleiche axiale Position wie einer der Magnetisierungsbereiche (04) aufweisen.Arrangement according to one of Claims 1 to 6 ,characterized in that the machine element (01) comprises two of the magnetization regions (04), the arrangement comprising two of the magnetic field sensors (08) having a same circumferential position and each having a same axial position as one of the magnetization regions (04).Anordnung nach einem derAnsprüche 1 bis8,dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Magnetisierungsbereich durch einen Permanentmagnetisierungsbereich (04) gebildet ist, sodass die mindestens eine Magnetisierung des Maschinenelementes (01) jeweils durch eine Permanentmagnetisierung gebildet ist.Arrangement according to one of Claims 1 to 8th ,characterized in that the at least one magnetization region is formed by a permanent magnetization region (04), so that the at least one magnetization of the machine element (01) is formed in each case by a permanent magnetization.Anordnung nach einem derAnsprüche 1 bis9,dadurch gekennzeichnet, dass das Maschinenelement durch einen Flansch oder durch einen Hohlflansch (01) gebildet ist.Arrangement according to one of Claims 1 to 9 ,characterized in that the machine element is formed by a flange or by a hollow flange (01).

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