DE102015011729A1 - Device for connecting a first housing element with a second housing element - Google Patents
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Abstract
Vorrichtung 100 zum formschlüssigen Verbinden eines ersten Gehäuseelements 103 mit einem zweiten Gehäuseelement in Richtung einer Fügeachse 121, wobei das erste Gehäuseelement 101 einen Verbindungsadapter 107 mit einer um die Fügeachse 121 umlaufend angeordneten Nut 109 und das zweite Gehäuseelement eine Aufnahme für den Verbindungsadapter 107 aufweist, wobei das zweite Gehäuseelement Gewindeöffnungen 111 aufweist, welche bezüglich der Nut 109 tangential angeordnet sind, um durch Einbringen von Fixierelementen 113 in die Gewindeöffnungen 111 das erste Gehäuseelement und das zweite Gehäuseelement 101 in Richtung der Fügeachse 121 formschlüssig zu verbinden.Device 100 for positively connecting a first housing element 103 with a second housing element in the direction of a joining axis 121, wherein the first housing element 101 has a connection adapter 107 with a circumferentially arranged around the joining axis 121 groove 109 and the second housing member has a receptacle for the connection adapter 107, wherein the second housing element has threaded openings 111 which are arranged tangentially with respect to the groove 109 to positively connect the first housing element and the second housing element 101 in the direction of the joining axis 121 by introducing fixing elements 113 into the threaded openings 111.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum formschlüssigen Verbinden eines ersten Gehäuseelements mit einem zweiten Gehäuseelement in Richtung einer Fügeachse gemäß dem Obergriff des Anspruchs 1. Hierbei weist das erste Gehäuseelement einen Verbindungsadapter mit einer um die Fügeachse umlaufend angeordneten Nut und das zweite Gehäuseelement eine Aufnahme für den Verbindungsadapter auf. Insbesondere betrifft die Vorrichtung ein formschlüssiges Verbinden eines Motors mit einem elektromechanischen Aktor, wie beispielsweise einer Linearachse, einem Schlittenantrieb, einem Kolbenstangenantrieb (Elektrozylinder) oder einem Rotationsantrieb.The present invention relates to a device for the positive connection of a first housing element with a second housing element in the direction of a joining axis according to the preamble of
Der Anbau von Motoren an elektromechanische Aktoren erfolgt typischerweise über mehrere Komponenten. Diese umfassen zumindest ein Kupplungsgehäuse, eine Kupplung und einen gesonderten Motorflansch. Dieses Befestigungskonzept stößt bisweilen an seine Grenzen, wenn die Befestigungspositionen von Achse, Motor und Kupplungsgehäuse sehr eng beieinander liegen, da das Konzept bei gegenseitiger Beeinträchtigung der Gewindegeometrien nicht mehr anwendbar ist. Besonders problematisch stellt sich hierbei auch die Fixierung von Motoren und Getrieben dar, die keine Durchgangsbohrungen in den Ecken ihres Flansches, sondern Befestigungsgewinde in der Planfläche ihres Abtriebsflansches aufweisen. Beispielsweise ist dies bei kleinen Schrittmotoren der Fall. Hierfür ist regelmäßig ein zweiteiliger Motorflansch erforderlich, welcher zusätzliche Kosten verursacht. Ebenso problematisch stellt sich die fortschreitende Miniaturisierung der Achsen dar. Bei immer geringer werdenden Achsquerschnitten, beispielsweise kleiner als 40 mm × 40 mm, ist an der Aktor-Schnittstelle zum Motoranbausatz, häufig kein Platz zur Einbringung von Befestigungsgewinden für den Motoranbausatz vorhanden.The attachment of motors to electromechanical actuators typically takes place via several components. These include at least one clutch housing, a clutch and a separate engine flange. This attachment concept sometimes reaches its limits when the mounting positions of axle, motor and coupling housing are very close together, since the concept is no longer applicable to mutual impairment of the thread geometries. Particularly problematic in this case is the fixation of motors and transmissions, which have no through holes in the corners of their flange, but mounting thread in the flat surface of their output flange. For example, this is the case with small stepper motors. For this purpose, a two-piece engine flange is regularly required, which causes additional costs. Equally problematic is the progressive miniaturization of the axes. With increasingly smaller axle cross-sections, for example smaller than 40 mm × 40 mm, there is often no space at the actuator interface to the motor mounting kit for inserting fastening threads for the motor mounting kit.
Es ist die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe, die Nachteile aus dem Stand der Technik zu überwinden und ein besonders kostengünstiges Konzept zum Verbinden eines ersten Gehäuseelements mit einem zweiten Gehäuseelement bereitzustellen.It is the object underlying the invention to overcome the disadvantages of the prior art and to provide a particularly cost-effective concept for connecting a first housing member to a second housing member.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe mit einer Vorrichtung zum formschlüssigen Verbinden eines ersten Gehäuseelements mit einem zweiten Gehäuseelement in Richtung einer Fügeachse gelöst, wobei das erste Gehäuseelement einen Verbindungsadapter mit einer um die Fügeachse umlaufend angeordneten Nut und das zweite Gehäuseelement eine Aufnahme für den Verbindungsadapter aufweist, wobei das zweite Gehäuseelement Gewindeöffnungen aufweist, welche bezüglich der Nut tangential angeordnet sind, um durch Einbringen von Fixierelementen in die Gewindeöffnungen das erste Gehäuseelement und das zweite Gehäuseelement in Richtung der Fügeachse formschlüssig zu verbinden. Dadurch wird beispielsweise der technische Vorteil erreicht, dass Gewindebohrungen, welche üblicherweise in einer axialen Richtung angeordnet sind, sich nicht mehr gegenseitig durchdringen bzw. sich gegenseitig nicht mehr beeinträchtigen. In der Konsequenz ist es möglich, auch bei geringen Gehäusequerschnitten stabile, kompakte und platzsparender Verbindungen insbesondere zwischen Motoren und elektromechanischen Aktoren herzustellen.According to the invention, this object is achieved with a device for form-locking connection of a first housing element with a second housing element in the direction of a joining axis, wherein the first housing element has a connection adapter with a groove arranged circumferentially around the joining axis and the second housing element has a receptacle for the connection adapter, wherein the second housing member having threaded openings, which are arranged tangentially with respect to the groove to connect by inserting fixing in the threaded openings the first housing member and the second housing member in the direction of the joining axis form-fitting manner. As a result, for example, the technical advantage is achieved that threaded bores, which are usually arranged in an axial direction, no longer penetrate each other or no longer interfere with each other. As a consequence, it is possible to produce stable, compact and space-saving connections, in particular between motors and electromechanical actuators, even with small housing cross-sections.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform sind die Gewindeöffnungen derart ausgebildet, dass ein Verbinden mittels kopfloser Fixierelemente möglich ist. Somit wird beispielsweise der technische Vorteil erreicht, dass keine gesonderten Senkungen an einer Außenseite der Gehäuseelemente notwendig sind. Vielmehr können die kopflosen Fixierelemente beispielsweise mittels kopfloser Schrauben oder Gewindestiften realisiert werden, die vollständig in die Gewindeöffnungen eingeschraubt werden können.According to a preferred embodiment, the threaded openings are formed such that a connection by means of headless fixing elements is possible. Thus, for example, the technical advantage is achieved that no separate reductions on an outer side of the housing elements are necessary. Rather, the headless fixing can be realized for example by means of headless screws or grub screws that can be completely screwed into the threaded holes.
Nach einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist der Verbindungsadapter mit dem ersten Gehäuseelement einstückig ausgebildet. Somit reduziert sich neben dem Herstellungsaufwand auch der Montageaufwand für die gesamte Vorrichtung, da eine Verbindung bzw. eine Gewindeverbindung zwischen Verbindungsadapter und erstem Gehäuseelement entfällt. Dies stellt einen enormen fertigungstechnischen Vorteil dar.According to a particularly preferred embodiment, the connection adapter is integrally formed with the first housing element. Thus, in addition to the manufacturing cost and the assembly costs for the entire device reduced because a compound or a threaded connection between the connection adapter and the first housing element is eliminated. This represents a huge manufacturing advantage.
Um eine möglichst kurzbauende Verbindung zu erzielen, kann das erste Gehäuseelement einen elektromechanischen Aktor umfassen und zur unmittelbaren Verbindung mit dem zweiten Gehäuseelement, welches einen Motor umfasst, ausgebildet sein. Alternativ kann das erste Gehäuseelement einen Motor aufweisen und zur unmittelbaren Verbindung mit dem zweiten Gehäuseelement, welches einen elektromechanischen Aktor umfasst, ausgebildet sein. Gemäß einer weiteren Alternative kann jedoch sowohl das erste Gehäuseelement und das zweite Gehäuseelement jeweils einen elektromechanischen Aktor umfassen.In order to achieve the shortest possible connection, the first housing element may comprise an electromechanical actuator and be designed for direct connection to the second housing element, which comprises a motor. Alternatively, the first housing element may have a motor and be designed for direct connection to the second housing element, which comprises an electromechanical actuator. According to a further alternative, however, both the first housing element and the second housing element may each comprise an electromechanical actuator.
Um die Vorrichtung möglichst flexibel und vielseitig einsetzen zu können, ist zwischen dem ersten Gehäuseelement und dem zweiten Gehäuseelement ein Verbindungsgehäuse angeordnet. Hierbei kann das Verbindungsgehäuse Gewindeöffnungen aufweisen, welche bezüglich der Nut tangential angeordnet sind, um durch Einbringen von Fixierelementen in die Gewindeöffnungen das Verbindungsgehäuse und das erste Gehäuseelement in Richtung der Fügeachse formschlüssig zu verbinden. Das Verbindungsgehäuse kann ferner dazu ausgebildet sein, eine zwischen dem zweiten Gehäuseelement und dem ersten Gehäuseelement angeordnete Kupplung aufzunehmen. Diese Ausführungsform ist insbesondere dann von Bedeutung, wenn die Vorrichtung zum Verbinden eines elektromechanischen Aktors mit einem Motor eingesetzt wird. Dies sorgt für eine Reduzierung der Bauteile und der axialen Baulänge, da Kupplungsgehäuse und Motorflansch in Form eines Verbindungsgehäuses einteilig gestaltet werden können. Dadurch wird die gesamte Vorrichtung kompakter und der Montageaufwand wird reduziert.In order to use the device as flexible and versatile as possible, a connection housing is arranged between the first housing element and the second housing element. In this case, the connecting housing may have threaded openings which are arranged tangentially with respect to the groove in order to connect the connecting housing and the first housing element in the direction of the joining axis in a form-fitting manner by introducing fixing elements into the threaded openings. The connection housing can furthermore be designed to have a coupling arranged between the second housing element and the first housing element take. This embodiment is particularly important when the device is used for connecting an electromechanical actuator with a motor. This ensures a reduction in the components and the axial length, since the coupling housing and motor flange in the form of a connection housing can be made in one piece. As a result, the entire device is compact and the assembly cost is reduced.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die umlaufende Nut des Verbindungsadapters V-förmig ausgebildet. Dies bekommt insbesondere in Kombination mit einer weiteren Ausführungsform Bedeutung, gemäß welcher die umlaufende Nut des Verbindungsadapters gegenüber den Gewindeöffnungen in Richtung der Fügeachse derart versetzt angeordnet ist, dass beim Einbringen der Fixierelemente eine axiale Vorspannung erzeugt wird. Somit kann mit einfachen Mitteln eine zuverlässige Verbindung zwischen dem Aktor bzw. dem Verbindungsadapter und der Vorrichtung erzeugt werden.According to a further embodiment, the circumferential groove of the connection adapter is V-shaped. This becomes particularly important in combination with a further embodiment, according to which the circumferential groove of the connection adapter is offset relative to the threaded openings in the direction of the joining axis in such a way that an axial prestressing is produced when the fixing elements are introduced. Thus, a reliable connection between the actuator or the connection adapter and the device can be generated by simple means.
In einer besonders einfachen Ausführungsform ist das Verbindungsgehäuse in einem axialen Querschnitt rechteckig ausgebildet. Dies ermöglicht einerseits, dass der Querschnitt des Verbindungsgehäuses mit dem Querschnitt des ersten Gehäuseelements und/oder mit dem Querschnitt des zweiten Gehäuseelements abgestimmt werden kann.In a particularly simple embodiment, the connecting housing is rectangular in an axial cross-section. On the one hand, this enables the cross section of the connection housing to be matched to the cross section of the first housing element and / or to the cross section of the second housing element.
Das zweite Gehäuseelement und/oder das Verbindungsgehäuse können zwei oder vier Gewindeöffnungen aufweisen. Zwei Gewindeöffnungen sorgen für eine symmetrisch ausgerichtete, vier Gewindeöffnungen zusätzlich für eine besonders stabile Befestigung des Verbindungsgehäuses mit dem ersten Gehäuseelement bzw. mit dem elektromechanischen Aktor oder dem Motor. Um die Verbindung weiter zu verbessern, weist die Vorrichtung ein Sicherungselement auf, um ein Verdrehen der Vorrichtung zu verhindern.The second housing element and / or the connecting housing may have two or four threaded openings. Two threaded openings provide a symmetrically aligned, four threaded openings in addition for a particularly stable attachment of the connection housing with the first housing element or with the electromechanical actuator or the motor. To further improve the connection, the device has a securing element to prevent twisting of the device.
Um die Vorrichtung auf unterschiedliche Anordnungskonzepte anzupassen, kann das Verbinden des zweiten Gehäuseelements mit dem ersten Gehäuseelement in einer axialen, einer parallelen oder in einer rechtwinkligen Motor-Aktor-Anordnung erfolgen.In order to adapt the device to different arrangement concepts, the connection of the second housing element to the first housing element can take place in an axial, in a parallel or in a right-angled motor-actuator arrangement.
Um zum axialen Fixieren eines Spindellagers kein weiteres Bauteil zu benötigen, ist der als separates Teil gestaltete Verbindungsadapter dazu ausgebildet, ein Spindellager axial zu fixieren. Eine zusätzlich vereinfachte Herstellung kann dadurch realisiert werden, indem der Verbindungsadapter zylindrisch ausgebildet ist. Hierdurch kann eine Kostenersparnis erzielt werden und der Montageaufwand reduziert werden.In order to require no further component for the axial fixing of a spindle bearing, the connecting adapter designed as a separate part is designed to axially fix a spindle bearing. An additionally simplified production can be realized by the connection adapter is cylindrical. As a result, a cost savings can be achieved and the assembly costs are reduced.
Weitere Einzelheiten der Erfindung und insbesondere beispielhafte Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Verbinden eines Motors mit einem elektromechanischen Aktor werden im Folgenden anhand der beigefügten Zeichnungen erläutert.Further details of the invention and in particular exemplary embodiments of the device according to the invention for connecting a motor with an electromechanical actuator are explained below with reference to the accompanying drawings.
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Die vorliegende Erfindung beschränkt sich in ihrer Ausführung nicht auf die vorstehend angegebenen bevorzugten Ausführungsbeispiele. Vielmehr ist eine Anzahl von Varianten denkbar, welche von der dargestellten Lösung auch bei grundsätzlich anders gearteten Ausführungen Gebrauch macht. Sämtliche aus den Ansprüchen, der Beschreibung oder den Zeichnungen hervorgehenden Merkmale oder Vorteile, einschließlich konstruktiver Einzelheiten oder räumliche Anordnungen können sowohl für sich betrachtet als auch in verschiedensten Kombinationen erfindungswesentlich sein.The present invention is not limited in its execution to the above-mentioned preferred embodiments. Rather, a number of variants is conceivable, which makes use of the illustrated solution even with fundamentally different types of use. Any features or advantages arising from the claims, the description or the drawings, including constructional details or spatial arrangements, may be essential to the invention both individually and in a wide variety of combinations.
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 100100
- Vorrichtungcontraption
- 101101
- Zweites GehäuseelementSecond housing element
- 103103
- Erstes GehäuseelementFirst housing element
- 105105
- Verbindungsgehäusejunction box
- 107107
- Verbindungsadapterconnection adapter
- 109109
- Nutgroove
- 111111
- Gewindeöffnungthreaded opening
- 113113
- Fixierelementfixing
- 115115
- Kupplungclutch
- 117117
- Sicherungselementfuse element
- 119119
- Spindellagerspindle bearings
- 121121
- Fügeachsejoining axis
Claims (18)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE102015011729.7A DE102015011729A1 (en) | 2015-09-08 | 2015-09-08 | Device for connecting a first housing element with a second housing element |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE102015011729.7A DE102015011729A1 (en) | 2015-09-08 | 2015-09-08 | Device for connecting a first housing element with a second housing element |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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DE102015011729A1 true DE102015011729A1 (en) | 2017-03-09 |
Family
ID=58055033
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE102015011729.7A Pending DE102015011729A1 (en) | 2015-09-08 | 2015-09-08 | Device for connecting a first housing element with a second housing element |
Country Status (1)
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---|---|
DE (1) | DE102015011729A1 (en) |
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2015
- 2015-09-08 DE DE102015011729.7A patent/DE102015011729A1/en active Pending
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