DE10219245A1

DE10219245A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Trennen einer Geberwelle eines Drehgebers von einer Antriebswelle

Info

Publication number: DE10219245A1
Application number: DE10219245A
Authority: DE
Inventors: Josef Thaler
Original assignee: Dr Johannes Heidenhain GmbH
Current assignee: Dr Johannes Heidenhain GmbH
Priority date: 2002-04-24
Filing date: 2002-04-24
Publication date: 2003-11-06
Anticipated expiration: 2022-04-25
Also published as: US7096574B2; DE10219245B4; US20030213123A1

Abstract

Bei einem Verfahren und einer Vorrichtung zum Trennen einer Geberwelle 3 eines Drehgebers 2 von einer Antriebswelle 4 eines Antriebs, die selbsthemmend durch eine axiale Presspassung 30, 40 und eine zentrale Befestigungsschraube 5 miteinander verspannt sind, deren Befestigungsschraubenkopf 50 am Ende einer den Befestigungsschraubenschaft 51 aufnehmenden Bohrung 32 der Geberwelle 3 anliegt, während das Befestigungsschraubengewinde 52 in ein Innengewinde 42 der Antriebswelle 4 eingeschraubt wird. Die Befestigungsschraube 5 wird teilweise aus einem Innengewinde 42 der Antriebswelle 4 herausgeschraubt und anschließend die Presspassung beider Wellen (3, 4) durch eine axial gerichtete, zwischen dem Befestigungsschraubenkopf 50 und dem der Presspassung entgegengesetzten Ende der Geberwelle 3 wirkende Kraft aufgehoben. Dazu weist das stirnseitige Ende 35 der Geberwelle 3 eine Sacklochbohrung 34 zur Aufnahme des Befestigungsschraubenkopfes 50 auf und zwischen dem Befestigungsschraubenkopf 50 und dem stirnseitigen Ende 35 der Geberwelle 3 ist entweder ein Abdrückmittel 7 oder eine Abstützeinrichtung angeordnet.

Description

Beschreibung

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Trennen einer Geberwelle eines Drehgebers von einer Antriebswelle gemäß dem Oberbegriff der Ansprüche 1, 7 und 13.
Drehgeber dienen als Messgeräte für Regeleinrichtungen elektrischer Antriebe und stellen für einen Lage- und Drehzahlregler sowie zur elektronischen Kommutierung Messgrößen zur Verfügung und werden entweder an das Gehäuse des elektrischen Antriebs an- oder in das Antriebsgehäuse eingebaut. Fig. 1 zeigt einen an das Gehäuse eines elektrischen Antriebs 1 angebauten Drehgeber 2, der eine Geberwelle enthält, die mit der Antriebswelle des elektrischen Antriebs 1 fest verbunden wird. Die selbsthemmende Verbindung beider axial miteinander fluchtender Wellen erfolgt über eine Presspassung, die durch einen Innen- oder Außenkonus der Geberwelle und einen entsprechenden Aussen- oder Innenkonus der Antriebswelle bzw. durch eine zylindrische und hohlzylindrische Passform beider Wellen und durch eine zentrale, beide Wellen in axialer Richtung miteinander verbindende Befestigungsschraube hergestellt wird. Die selbsthemmende Verspannung beider Wellen wird durch Anziehen der Befestigungsschraube herbeigeführt, deren Schaft durch eine zentrale Bohrung der Geberwelle hindurchgeführt, deren Schraubengewinde in ein Innengewinde der Antriebswelle eingeschraubt wird und deren Schraubenkopf an der Stirnseite oder am Boden einer stirnseitigen Bohrung der Geberwelle anliegt.
Fig. 2 zeigt einen Längsschnitt durch einen Drehgeber 2, der in einen Einbauraum eines Antriebsgehäuses 10 des Antriebs 1 eingesetzt ist, in den eine über ein Antriebslager 11 gegenüber dem Antriebsgehäuse 10 abgestützte Antriebswelle 4 hineinragt. Der Drehgeber 2 weist eine Drehgebergehäuse 20 auf, in dem ein stationärer Teil, an dem eine Abtasteinheit 23, 24 zur Abtastung einer Teilungs- oder Codescheibe 22 sowie ein die Abtasteinheit 23, 24 abdeckendes Gehäuse befestigt ist, und eine im stationären Teil drehbar gelagerte Geberwelle 3 angeordnet sind, die die Teilungs- oder Codescheibe 22 trägt und über ein Geberlager 21 am stationären Teil gelagert ist. Der Drehgeber 2 ist mittels seines stationären Teils am Antriebsgehäuse 10 drehsteif angekoppelt, wobei die drehsteife Ankopplung beispielsweise über eine Statorkupplung 15 durch radiale Klemmung am Innenumfang bzw. Einbauraum des Antriebsgehäuses 10 entsprechend der EP 0 762 082 A erfolgen kann.
Die Antriebswelle 4 weist einen Innenkonus 40 auf, in den der Außenkonus 30 der Geberwelle 3 gesteckt ist. Die Geberwelle 3 enthält eine zentrale, axial gerichtete Bohrung 31, durch die ein Befestigungsschraubenschaft 51 einer Befestigungsschraube 5 gesteckt ist, deren Befestigungsschraubenkopf 50 an der Stirnseite bzw. einer stirnseitigen Ausnehmung 32 der Geberwelle 3 anliegt. Ein Befestigungsschraubengewinde 52 greift in ein Innengewinde 42 einer Sacklochbohrung 41 der Antriebswelle 4 ein, das mit der zentralen, axial gerichteten Bohrung 31 der Geberwelle 3 fluchtet.
Durch Anziehen der Befestigungsschraube 5 wird der Außenkonus 30 der Geberwelle 3 in den Innenkonus 40 der Antriebswelle 4 gezogen und damit eine selbsthemmende Presspassung zwischen der Geberwelle 3 und der Antriebswelle 4 hergestellt.
Bei einer Demontage des Drehgebers 2 vom elektrischen Antrieb 1 müssen demzufolge die selbsthemmend miteinander verspannte Geberwelle 3 und Antriebswelle 4 nach dem Lösen der Befestigungsschraube 5 mit erheblichem Kraftaufwand voneinander abgezogen bzw. voneinander abgedrückt werden. Das Abdrücken der miteinander verspannten Geberwelle 3 und Antriebswelle 4 erfolgt beim Stand der Technik mit unterschiedlichen Abdrückverfahren und Abdrückvorrichtungen, von denen zwei in den Fig. 3 und 4 dargestellt sind und nachstehend kurz erläutert werden sollen.
Zum Abdrücken der Geberwelle 3 von der selbsthemmend mit ihr verbundenen Antriebswelle 4 wird die zentrale Befestigungsschraube 5 mit einem Sechskant- Schraubendreher aus dem Innengewinde 42 der Antriebswelle 4 herausgedreht. Anschließend wird gemäß Fig. 3 ein Gewindestift 62 mit einem Sechskant-Schraubendreher geringer Schlüsselweite in das Innengewinde 42 der Antriebswelle 4 eingeschraubt, damit beim nachfolgenden Abdrückvorgang das Innengewinde 42 der Antriebswelle 4 nicht beschädigt wird. Anschließend wird eine spezielle Abdrückschraube 61 in ein Abdrück- Innengewinde 33 der Geberwelle 3, das in der zentralen Bohrung 31 im Bereich des Außenkonus 30 der Geberwelle 3 angeordnet ist, eingeschraubt bis das Ende der Abdrückschraube 61 gegen den Gewindestift 62 stößt und dadurch die Geberwelle 3 und Antriebswelle 4 axial auseinandergedrückt werden und damit die selbsthemmende Presspassung zwischen der Antriebswelle 4 und der Geberwelle 3 aufgehoben wird.
Bei diesem Abdrückverfahren sind demzufolge zwei zusätzliche Schrauben, nämlich der Gewindestift 62 und die Abdrückschraube 61 sowie zwei verschiedene Werkzeuge für die unterschiedlichen Schlüsselweiten der Schrauben 61, 62 erforderlich, um die Geberwelle 3 von der Antriebswelle 4 und damit den Drehgeber 2 vom Antrieb 1 zu trennen.
Fig. 4 zeigt eine weitere bekannte Abdrückvorrichtung bzw. ein Abdrückverfahren, bei dem sich eine spezielle Abdrückschraube 63 in einer das Innengewinde 42 aufweisenden Sacklochbohrung 43 der Antriebswelle 4 abstützt und mit seinem Außengewinde 64 in das Abdrückgewinde 33 der Geberwelle 3 eingreift, so dass mit dem Einschrauben der speziellen Abdrückschraube 63 die selbsthemmende Presspassung des Außen- und Innenkonus 30, 40 der Antriebs- und Geberwelle 3, 4 aufgehoben wird und damit der Drehgeber 2 vom elektrischen Antrieb beispielsweise für Wartungs- oder Inspektionszwecke gelöst werden kann.
Bei diesem Abdrückverfahren werden somit die zum Abdrücken der Geberwelle 3 von der Antriebswelle 4 erforderlichen Teile auf die spezielle Abdrückschraube 63 und ein zusätzliches Werkzeug reduziert.
Nachteilig ist jedoch, dass eine Sonderschraube als spezielle Abdrückschraube 63 erforderlich ist, die gegebenenfalls an verschiedene Tiefen der von der Bauart der Antriebswelle 4 abhängigen Sacklochbohrungen 43 angepasst werden muss. Zudem ist der Durchmesser der speziellen Abdrückschraube 63 in der Sacklochbohrung 43 relativ gering und die spezielle Abdrückschraube 63 muss relativ lang ausgeführt sein, so dass sie instabil wird.
Weiterhin problematisch sind gegebenenfalls unterschiedliche Tiefen der Sacklochbohrungen 43 in unterschiedlichen, vom Antrieb 1 abhängigen Antriebswellen 4, was jeweils verschiedene spezielle Abdrückschrauben 63 erforderlich macht. Nicht angewendet werden kann dieses Abdrückverfahren bei durchgehendem Innengewinde von Antriebswellen.

Aus der JP 1-270753 A ist ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Abdrücken einer Geberwelle eines Drehgebers von einer Antriebswelle bekannt, die über eine konische Presspassung miteinander verbunden sind. Zum Abdrücken der Geberwelle von der Antriebswelle ist im Gehäuse des Drehgebers ein Abdrückgewinde zur Aufnahme einer Abdrückschraube angeordnet, die unmittelbar auf das Ende der Antriebswelle drückt. Dabei wirkt die zum Abdrücken erforderliche Kraft auch auf das Drehgebergehäuse; das bei einer entsprechend festen Verbindung zwischen der Drehgeberwelle und der Antriebswelle und der daher zum Trennen beider Wellen erforderlichen Abdrückkraft verformt bzw. zerstört werden kann.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Trennen einer Geberwelle von einer Antriebswelle anzugeben, die axial miteinander fluchtend und selbsthemmend miteinander verbunden sind, das bzw. die einfach handhabbar und universell anwendbar ist, keine antriebswellenspezifischen Abdrückhilfen und zusätzliche oder spezielle Werkzeuge erfordert und eine unmittelbar auf die Geber- und die Antriebswelle einwirkende Kraft zum Trennen der Geberwelle von der Antriebswelle ermöglicht.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie durch Vorrichtungen mit den Merkmalen der Ansprüche 7 und 13 gelöst.

Das erfindungsgemäße Verfahren und die erfindungsgemäßen Vorrichtungen zeichnen sich durch eine einfache Handhabung und universelle Anwendung, die insbesondere keine antriebswellenspezifischen Abdrückhilfen und zusätzliche oder spezielle Werkzeuge erforderlich macht, sowie durch eine unmittelbar auf die zu trennenden Wellen einwirkende und nicht das Drehgebergehäuse als Übertragungsmittel einbeziehende Trennkraft aus.

Das erfindungsgemäße Verfahren und die erfindungsgemäßen Vorrichtungen nutzen die Befestigungsschraube sowohl zum Herstellen der selbsthemmenden Verspannung beider axial miteinander fluchtender Wellen als auch als Abdrückhilfe, deren Schraubengewinde im Innengewinde der Antriebswelle beim Trennen beider Wellen verbleibt und dabei den einen Kraftangriffspunkt bildet. Der andere Kraftangriffspunkt befindet sich an dem den Befestigungsschraubenkopf aufnehmenden Ende der Geberwelle, so dass eine zwischen den beiden Kraftangriffspunkten eingeprägte Kraft die selbsthemmende Verspannung beider Wellen aufhebt, wenn die Befestigungsschraube zuvor geringfügig aus dem Innengewinde der Antriebswelle herausgeschraubt wurde.

Dies erfolgt vorzugsweise in der Weise, dass das der Presspassung entgegengesetzte Ende der Geberwelle mit einer den Befestigungsschraubenkopf aufnehmenden Sacklochbohrung versehen wird, die länger als der Befestigungsschraubenkopf ist, und dass zwischen dem Befestigungsschraubenkopf und der Stirnseite der Geberwelle ein Abdrückmittel und/oder eine Abstützeinrichtung angeordnet wird.

Damit wird der Kraftangriffspunkt an der Geberwelle in axialer Richtung hinter den Befestigungsschraubenkopf verlegt und die Voraussetzung dafür geschaffen, dass entweder ein Abdrückmittel am Befestigungsschraubenkopf angesetzt wird oder ein Gegenhalter bzw. Anschlag für den Befestigungsschraubenkopf ausgebildet wird, um durch alleiniges Lösen und Anlegen der Befestigungsschraube am Gegenhalter oder Anschlag die selbsthemmende Verspannung beider Wellen aufzuheben. Die Abdrückkraft wirkt dabei in beiden Ausführungsformen über die Befestigungsschraube, das Befestigungsschraubengewinde und das Innengewinde der Antriebswelle auf die Geberwelle.

Die Kraft zum Aufheben der selbsthemmenden Verspannung beider Wellen kann somit durch eine Schraubbewegung des Abdrückmittels aufgebracht werden, das mit einem Außengewinde in ein in der Sacklochbohrung angebrachtes Innengewinde eingeschraubt wird und das stirnseitig gegen den Befestigungsschraubenkopf der mit ihrem Schraubengewinde geringfügig aus dem Innengewinde der Antriebswelle herausgedrehten Befestigungsschraube drückt.

Vorzugsweise kann das Abdrückmittel mit einem zumindest die Geberwelle umgebenden Drehgebergehäuse verbunden und zum Trennen der beiden axial miteinander fluchtenden Wellen dem Drehgebergehäuse entnommen und in das Innengewinde der Sacklochbohrung am stirnseitigen Ende der Geberwelle eingeschraubt werden, so dass das Abdrückmittel als Zubehör mitgeliefert und beispielsweise in eine Verschlussschraube eingesetzt werden kann, die eine mit der Befestigungsschraube fluchtende Öffnung im Drehgebergehäuse verschließt.

Alternativ hierzu kann eine Abstützeinrichtung form-, kraft- oder stoffschlüssig mit dem stirnseitigen Ende der Geberwelle verbunden oder aus dem stirnseitigen Ende der Geberwelle herausgeformt werden.

Ein durch eine Öffnung der Abstützeinrichtung gestecktes und mit dem Befestigungsschraubenkopf verbundenes Werkzeug kann somit zum Herausschrauben des. Befestigungsschraubengewindes aus dem Innengewinde der Antriebswelle und zum weiteren Herausschrauben der Befestigungsschraube bis zum Anschlag des Befestigungsschraubenkopfes an der Abstützeinrichtung verwendet werden, wobei durch eine weitere Drehung der Befestigungsschraube in derselben Drehrichtung die Verspannung beider Wellen aufgehoben wird.

Den beiden verschiedenen Abdrückverfahren entsprechend stellt die erfindungsgemäße Lösung zwei Abdrückvorrichtungen zur Verfügung, von denen die eine Abdrückvorrichtung dadurch gekennzeichnet ist, dass das der Presspassung entgegengesetzte Ende der Geberwelle eine Sacklochbohrung zur Aufnahme des Befestigungsschraubenkopfes aufweist und dass zwischen dem Befestigungsschraubenkopf und dem stirnseitigen Ende der Geberwelle ein Abdrückmittel angeordnet ist, das ein in ein Innengewinde der Sacklochbohrung einschraubbares Außengewinde aufweist, das sich mit einer Stirnfläche am Befestigungsschraubenkopf abstützt.

Zum Abdrücken beider Wellen ist es somit nur erforderlich, die zentrale Befestigungsschraube um ca. eine Umdrehung zu lösen und anschließend das Abdrückmittel mit zugehörigem Werkzeug bis auf den Befestigungsschraubenkopf einzuschrauben und durch eine weitere Drehung die selbsthemmende Verspannung beider Wellen aufzuheben.

Das Abdrückmittel besteht in einer ersten Variante aus einer Abdrückschraube mit einem in das Innengewinde der Sacklochbohrung einschraubbaren Abdrückschraubengewinde, einer sich am Befestigungsschraubenkopf abstützenden Stirnfläche und einer Werkzeugaufnahme für ein auf die Abdrückschraube auszuübendes Drehmoment.

Da die Abdrückschraube relativ kurz und stabil ausgeführt werden kann, ist sie zur Übertragung auch größerer Trennkräfte geeignet, ohne dass die Gefahr einer Beschädigung von Teilen des Drehgebergehäuses besteht.

In einer zweiten Variante besteht das Abdrückmittel aus einer Abdrückscheibe mit einem in das Innengewinde der Sacklochbohrung einschraubbaren Außengewinde, einer sich am Befestigungsschraubenkopf abstützenden Stirnfläche und einer Werkzeugaufnahme für ein auf die Abdrückschreibe auszuübendes Drehmoment.

Aufgrund ihres geringen Platzbedarfs kann eine derartige Abdrückscheibe form- und/oder kraftschlüssig mit einer Verschlussschraube verbunden werden, die eine Öffnung des Drehgebergehäuses verschließt und mit der Geberwelle bzw. mit der Befestigungsschraube fluchtet.

Während bei der Verwendung einer Abdrückschraube zum Aufheben der selbsthemmenden Verspannung beider Wellen eine gesondert bereitzustellende Abdrückhilfe benötigt wird, stellt die Abdrückscheibe die Abdrückhilfe unmittelbar an der Vorrichtung zur Verfügung. Bei beiden Abdrückmitteln genügt ein einzelnes Werkzeug, da sowohl die zentrale Befestigungsschraube als auch die Abdrückschraube oder die Abdrückscheibe mit derselben Werkzeugaufnahme, beispielsweise einen Innensechskant geeigneter Schlüsselweite versehen werden können.

Eine alternative Vorrichtung zum Trennen der selbsthemmend miteinander verspannten Wellen ist dadurch gekennzeichnet, dass das der Presspassung entgegengesetzte stirnseitige Ende der Geberwelle eine Sacklochbohrung zur Aufnahme des Befestigungsschraubenkopfes aufweist, die länger als der Befestigungsschraubenkopf ist und in der zwischen dem stirnseitigen Ende der Geberwelle und dem Befestigungsschraubenkopf eine Abstützeinrichtung angeordnet ist.

Bei dieser Variante besteht die Abdrückhilfe aus einer Abstützeinrichtung, die einen Anschlag für den Befestigungsschraubenkopf bildet, so dass beim Lösen der Befestigungsschraube, d. h. beim Herausschrauben des Befestigungsschraubengewindes aus dem Innengewinde der Antriebswelle die Trennkraft allein durch die Schraubbewegung der Befestigungsschraube aufgebracht wird, kein Einsetzen eines Abdrückmittels erforderlich ist und nur eine Drehrichtung, nämlich die zum Lösen der Befestigungsschraube erforderlich ist.

Die Abstützeinrichtung kann aus einem an das stirnseitige Ende der Geberwelle angeformten, eine Durchmesserverjüngung der Sacklochbohrung bildenden Anschlag bestehen, der über eine Klebeverbindung, eine Schnappverbindung oder eine stoffschlüssige Verbindung mit dem stirnseitigen Ende der Geberwelle verbunden wird.

Alternativ kann die Abstützeinrichtung aus einem formschlüssig in die Sacklochbohrung eingesetzten Gegenhalter bestehen, der beispielsweise aus einer Schraube mit einer zentralen Öffnung zum Durchführen eines in einen Innensechskant der Befestigungsschraube einsteckbaren Werkzeuges oder aus einem in eine umlaufende Nut in der Wand der Sacklochbohrung eingesetzten Sprengring bestehen kann.

Anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen soll der der Erfindung zugrunde liegende Gedanke näher erläutert werden. Es zeigen:
Fig. 1 eine perspektivische Darstellung eines an einen Elektromotor angebauten Drehgebers;
Fig. 2 einen Längsschnitt durch den Drehgeber gemäß Fig. 1;
Fig. 3 einen Schnitt durch einen Drehgeber mit in das Innengewinde der Antriebswelle eingesetztem Gewindestift und einer Abdrückschraube als Abdrückhilfe;
Fig. 4 einen Schnitt durch einen Drehgeber und eine Antriebswelle mit einer speziellen Abdrückschraube als Abdrückhilfe;
Fig. 5 eine vergrößerte Darstellung des stirnseitigen Endes einer Geberwelle mit in einer Sacklochbohrung der Geberwelle angeordnetem Abdrückgewinde;
Fig. 6 einen Längsschnitt durch einen Drehgeber mit einer in das Abdrückgewinde der Geberwelle eingeschraubten Abdrückschraube;
Fig. 7 einen Längsschnitt durch einen Drehgeber mit in einer Verschlussschraube eingeschraubter Abdrückscheibe;
Fig. 8 einen Längsschnitt durch den Drehgeber gemäß Fig. 7 mit in das Abdrückgewinde der Geberwelle eingeschraubter Abdrückscheibe;
Fig. 9 einen Teil-Längsschnitt durch einen Drehgeber mit in eine Sacklochbohrung am stirnseitigen Ende der Geberwelle eingeschraubter Gegenhalterscheibe und
Fig. 10 einen Teil-Längsschnitt durch einen Drehgeber mit in eine umlaufende Nut in der Sacklochbohrung einer Geberwelle eingesetztem Sprengring.
Fig. 5 zeigt in einem Ausschnitt aus einem Drehgeber das eine stirnseitige Ende 35 einer Geberwelle 3, deren am anderen Ende der Geberwelle 3 angeordneter Außenkonus 30 gemäß Fig. 6 mit einem Innenkonus 40 einer Antriebswelle 4 selbsthemmend verspannt ist. Das stirnseitige Ende 35 der Geberwelle 3 ist mit einer Sacklochbohrung 34 versehen, in die der Befestigungsschraubenkopf 50 einer Befestigungsschraube 5 eingesetzt ist und zum selbsthemmenden Verspannen der Geberwelle 3 mit der Antriebswelle 4 am Boden der Sacklochbohrung 34 aufliegt. An die Öffnung der Sacklochbohrung 34 angrenzend ist ein Abdrückgewinde 36 in der Wand der Sacklochbohrung 34 vorgesehen. Die Tiefe der Sacklochbohrung 34 ist so bemessen, dass das Abdrückgewinde 36 in axialer Richtung hinter dem Befestigungsschraubenkopf 50 liegt.
Das Drehgebergehäuse 20 weist eine Öffnung 25 auf, die mittels einer in der Fig. 5 nicht dargestellte Verschlussschraube oder durch einen Verschlußstopfen verschlossen werden kann. Ein durch die Öffnung 25 gestecktes Werkzeug, beispielsweise in Form eines Sechskant-Schlüssels, wird zum Trennen der beiden selbsthemmend miteinander verspannten Wellen 3, 4 in einen Innensechskant 53 des Befestigungsschraubenkopfes 50 eingesetzt und in Richtung eines Lösens der Befestigungsschraube 5 aus dem Innengewinde 42 der Antriebswelle 4 gedreht bis ein geringfügiger Abstand a zwischen dem Boden der Sacklochbohrung 34 und der Unterseite des Befestigungsschraubenkopfes 50 vorliegt.
Gemäß Fig. 6 wird anschliessend das Gewinde 71 eine Abdrückschraube 7 in das Abdrückgewinde 36 der Sacklochbohrung 34 eingeschraubt bis das Ende 72 der Abdrückschraube 7 an der Stirnfläche der zentralen Befestigungsschraube 5 anliegt. Bei weiterer Drehung der Abdrückschraube 7 in derselben Drehrichtung wird die Geberwelle 3 um den Abstand a in Richtung des Befestigungsschraubenkopfes 50 bewegt, so dass der Befestigungsschraubenkopf 50 am Grund der Sacklochbohrung 34 anliegt. Dabei wird über das Befestigungsschraubengewinde 52 und, das Innengewinde 42 der Antriebswelle 4 der Außenkonus 30 der Geberwelle 3 aus dem Innenkonus 40 der Antriebswelle 4 gedrückt und damit die selbsthemmende Verspannung beider Wellen 3, 4 aufgehoben. Durch weiteres Herausschrauben des Befestigungsschraubengewindes 52 aus dem restlichen Innengewinde 42 der Antriebswelle 4 kann der Drehgeber vollständig von dem Antrieb gelöst werden, wenn zuvor gegebenenfalls vorhandene Gehäuseschrauben bzw. die Statorkupplung gelöst wurden.
Zum Betätigen der Abdrückschraube 7 kann der Abdrückschraubenkopf 70 mit einem Außenvierkant oder -sechskant bzw. mit einem Innensechskant oder einem Kreuzschlitz versehen sein. Ein Innensechskant gleicher Schlüsselweite wie der der Befestigungsschraube 5 hätte den Vorteil, dass lediglich ein einzelnes Werkzeug sowohl zum Betätigen der Befestigungsschraube 5 als auch der Abdrückschraube 7 erforderlich ist.
In den Fig. 7 und 8 ist als alternative Ausführungsform eine mit dem Drehgeber 2 mitgelieferte Abdrückhilfe dargestellt, bei der im Unterschied zu der vorstehend beschriebenen Ausführungsform keine getrennt mitzuliefernde Abdrückschraube erforderlich ist.
In dieser Ausführungsform ist analog zu der Ausführungsform gemäß den Fig. 5 und 6 am stirnseitigen Ende der Geberwelle 3 eine Sacklochbohrung 34 vorgesehen, in die der Befestigungsschraubenkopf 50 einer Befestigungsschraube 5 eingesetzt ist und zum selbsthemmenden Verspannen der Geberwelle 3 mit der Antriebswelle 4 am Boden der Sacklochbohrung 34 anliegt. An die Öffnung der Sacklochbohrung 34 angrenzend ist ein Abdrückgewinde 36 in der Wand der Sacklochbohrung 34 vorgesehen. Die Tiefe der Sacklochbohrung 34 ist so bemessen, dass das Abdrückgewinde 36 in axialer Richtung hinter dem Befestigungsschraubenkopf 50 liegt.
In die Verschlussschraube 9 des Drehgebers, mit der beispielsweise die Kabelabdeckung festgeschraubt ist, ist eine Abdrückscheibe 8 eingesetzt, indem das Außengewinde der Abdrückscheibe 8 mit einem entsprechenden Innengewinde der Verschlussschraube 9 verschraubt wird. Zum Lösen der selbsthemmenden Verspannung der Antriebswelle 4 und der Geberwelle 3 wird die zentrale Befestigungsschraube 5 um eine Umdrehung aus dem Innengewinde 42 der Antriebswelle 4 herausgeschraubt bis wiederum ein geringer Abstand a zwischen dem Grund der Sacklochbohrung 34 und dem Befestigungsschraubenkopf 50 gegeben ist. Zur Herstellung des geringfügigen Abstandes a zwischen dem Grund der Sacklochbohrung 34 und dem Befestigungsschraubenkopf 50 genügt ca. eine Umdrehung der Befestigungsschraube 5 im Sinne eines Lösens des Befestigungsschraubengewindes 52 aus dem Innengewinde 42 der Antriebswelle 4.
Die Abdrückscheibe 8 wird der Verschlussschraube 9 entnommen und in das Abdrückgewinde 36 eingeschraubt bis sie zur Anlage an den Befestigungsschraubenkopf 50 gekommen ist. Durch weiteres Hineinschrauben der Abdrückscheibe 8 in das Abdrückgewinde 36 drückt die Abdrückscheibe 8 den Befestigungsschraubenkopf 50 gegen den Grund der Sacklochbohrung 34 und damit die Befestigungsschraube 5 über das Befestigungsschraubengewinde 52 und das Innengewinde 42 der Antriebswelle 4 den Außenkonus 30 der Geberwelle 3 aus dem Innenkonus 40 der Antriebswelle 4, so dass die selbsthemmende Verspannung beider Wellen 3, 4 aufgehoben wird.
In dieser Ausführungsform wird die als Abdrückhilfe dienende Abdrückscheibe 8 mit dem Drehgeber 2 mitgeliefert und lediglich ein Werkzeug, beispielsweise ein Sechskantschlüssel gleicher Schlüsselweite sowohl zum Betätigen der zentralen Befestigungsschraube 5 als auch der Abdrückscheibe 8 benötigt.
In den Fig. 9 und 10 sind zwei Ausführungsbeispiele dargestellt, bei denen anstelle eines Abdrückmittels von einer Abstützeinrichtung Gebrauch gemacht wird, die den Befestigungsschraubenkopf 50 der zentralen Befestigungsschraube 5 zur Aufhebung der selbsthemmenden Verspannung der Antriebswelle 4 und der Geberwelle 3 abstützt.
In Fig. 9 besteht die Abstützeinrichtung aus einer in das Abdrückgewinde 36 am Ende der Sacklochbohrung 34 mittels eines Gewindes 121 eingeschraubten Abstützscheibe 12, die eine zentrale Öffnung 122 aufweist, die so bemessen ist, dass ein Werkzeug in die Werkzeugaufnahme in Form eines Innensechskants 53 des Befestiguhgsschraubenkopfes 50 eingesetzt werden kann, aber eine hinreichende Durchmesserverringerung der Sacklochbohrung 34 verbleibt, die zur Anlage des Außenumfangs des Befestigungsschraubenkopfes 50 dient. Zum Einsetzen und Befestigen der Abstützscheibe 12 kann die zentrale Öffnung 122 ebenfalls als Innensechskant ausgebildet sein, dessen Schlüsselweite entsprechend größer als die der Werkzeugaufnahme 53 des Befestigungsschraubenkopfes 50 ist.
Die Abstützscheibe 12 kann ebenso wie die Abdrückscheibe 8 in der Verschlussschraube des Drehgebergehäuses mitgeliefert werden oder nach dem Einstecken der zentralen Befestigungsschraube 5 in die Geberwelle 3 in die Sacklochbohrung 34 eingesetzt werden. Zum Montieren des Drehgebers an den Antrieb wird ein Werkzeug in die Werkzeugaufnahme 53 des Befestigungsschraubenkopfes 50 eingesetzt und das Befestigungsschraubengewinde 52 mit dem Innengewinde 42 der Antriebswelle 4 zur selbsthemmenden Verspannung der Antriebsweile 4 und der Geberwelle 3 eingeschraubt.
Zum Trennen der selbsthemmenden Verspannung beider Wellen 3, 4 wird die zentrale Befestigungsschraube 5 aus dem Innengewinde 42 der Antriebswelle 4 herausgeschraubt, bis der Befestigungsschraubenkopf 50 zur Anlage an der Abstützscheibe 12 kommt. Bei einer weiteren Drehung der Befestigungsschraube 5 in derselben Drehrichtung stützt sich der Befestigungsschraubenkopf 50 an der Abstützscheibe 12 als zweiten Kraftübertragungspunkt ab und über das Befestigungsschraubengewinde 52 und das Innengewinde 42 der Antriebswelle 4 wird der Außenkonus 30 der Geberwelle 3 vom Innenkonus 40 der Antriebswelle 4 abgedrückt.
Fig. 10 zeigt in einer alternativen Ausführungsform anstelle eines am stirnseitigen Ende 35 der Geberwelle 3 in der Sacklochbohrung 34 angeordneten Abdrückgewindes eine in der Wand der Sacklochbohrung 34 vorgesehene radiale Nut 37, in die ein Sprengring 13 als Gegenhalter bzw. Abstützeinrichtung eingesetzt wird, an dem sich der Befestigungsschraubenkopf 50 zum Trennen der selbsthemmend miteinander verspannten Wellen 3, 4 abstützt, so dass die Verspannung analog zum vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel gelöst werden kann.
Bei einer entsprechenden geometrischen Zuordnung der Länge der Sacklochbohrung sowie der Schraubverbindung zwischen dem Befestigungsschraubengewinde und dem Innengewinde der Antriebswelle kann anstelle einer lösbaren formschlüssigen Verbindung zwischen einer Abstützeinrichtung und dem stirnseitigen Ende der Geberwelle auch eine Klebeverbindung zwischen dem stirnseitigen Ende der Geberwelle, und der entsprechenden Abstützeinrichtung oder eine Verformung des stirnseitigen Endes der Geberwelle im Sinne einer Durchmesserverringerung der Sacklochbohrung vorgesehen werden, nachdem die Befestigungsschraube in die zentrale. Bohrung der Geberwelle eingesetzt wurde.
Zur vollständigen Trennung des Drehgebers vom Antrieb genügt dabei das Drehen der Befestigungsschraube 5. Sobald diese an der Abstützeinrichtung anstößt, wird die selbsthemmende Verspannung der Geberwelle 3 und der Antriebswelle 4 und damit die Klemmverbindung beider Wellen 3, 4 gelöst. Bei einem weiteren Drehen der Befestigungsschraube 5 wird der gesamte Drehgeber von der Antriebswelle 4 axial bewegt. Ist die Befestigungsschraube 5 vollständig aus dem Innengewinde 42 der Antriebswelle 4 herausgeschraubt, so kann der Drehgeber dem Einbauraum des Antriebsgehäuses entnommen werden, wenn zuvor gegebenenfalls vorgesehene Befestigungen des Drehgebers am Antriebsgehäuse wie beispielsweise die Statorkupplung gelöst wurden.
Die Erfindung ist nicht nur auf die beschriebene Konuswelle anwendbar, sondern auf jede Wellenverbindung, die nicht ohne Abdrückhilfe getrennt werden kann, beispielsweise auf zylindrische Wellen mit einem Übergangssitz.
Auch die Größe der Schrauben und der Abdrückgewinde kann abweichend von den vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen ausgebildet werden.
Mit der erfindungsgemässen Lösung kann somit mit einem Werkzeug die Verschlussschraube, die zentrale Befestigungsschraube und mit der Abdrückhilfe die Geberwelle von der Antriebswelle gelöst werden. Wenn auch noch die Statorkupplung des Drehgebers mit dem gleichen Werkzeug befestigt und gelöst wird, kann der gesamte Drehgeber mit einem Werkzeug am Antriebsgehäuse montiert und demontiert werden. Bezugszeichenliste 1 Antrieb
2 Drehgeber
3 Geberwelle
4 Antriebswelle
5 Befestigungsschraube
8 Abdrückscheibe
9 Verschlussschraube
10 Antriebsgehäuse
11 Antriebslager
12 Abstützscheibe
13 Sprengring
15 Statorkupplung
20 Drehgebergehäuse
21 Geberlager
22 Teilungs- oder Codescheibe
23, 24 Abtasteinheit
25 Öffnung
30 Außenkonus
31 zentrale, axial gerichtete Bohrung
32 Ausnehmung
33 Abdrück-Innengewinde
34 Sacklochbohrung am stirnseitigen Ende der Geberwelle
35 stirnseitige Ende der Geberwelle
36 Abdrückgewinde
37 radiale Nut
40 Innenkonus
41 Sacklochbohrung in der Antriebswelle
42 Innengewinde
50 Befestigungsschraubenkopf
51 Befestigungsschraubenschaft
52 Befestigungsschraubengewinde
53 Werkzeugaufnahme
61 Abdrückschraube
62 Gewindestift
63 Abdrückschraube
64 Außengewinde
70 Abdrückschraubenkopf
71 Gewinde
72 Ende der Abdrückschraube
121 Gewinde
122 zentrale Öffnung

Claims

1. Verfahren zum Trennen einer Geberwelle (3) eines Drehgebers (2) von einer Antriebswelle (4), die axial miteinander fluchten und selbsthemmend durch eine axiale Presspassung (30, 40) und eine zentrale, die Geberwelle (3) und die Antriebswelle (4) in axialer Richtung miteinander verbindenden Befestigungsschraube (5) miteinander verspannt sind, wobei der Befestigungsschraubenkopf (50) am Ende einer den Befestigungsschraubenschaft (51) aufnehmenden Bohrung (32) der Geberwelle (3) anliegt und das Befestigungsschraubengewinde (52) in ein Innengewinde (42) der Antriebswelle (4) zur Verspannung der Geberwelle (3) und der Antriebswelle (4) eingeschraubt wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Befestigungsschraube (5) teilweise aus dem Innengewinde (42) der Antriebswelle (4) herausgeschraubt und anschließend die Presspassung der Geberwelle (3) und, der Antriebswelle (4) durch eine axial gerichtete, zwischen dem Befestigungsschraubenkopf (50) und dem der Presspassung entgegengesetzten Ende der Geberwelle (3) wirkende Kraft aufgehoben wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das der Presspassung entgegengesetzte Ende der Geberwelle (3) mit einer den Befestigungsschraubenkopf (50) aufnehmenden Sacklochbohrung (34) versehen wird, die länger als der Befestigungsschraubenkopf (50) ist, und dass zwischen dem Befestigungsschraubenkopf (50) und dem stirnseitigen Ende (35) der Geberwelle (3) ein Abdrückmittel (7, 8) und/oder eine Abstützeinrichtung (12, 13) angeordnet wird.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Kraft zum Aufheben der Verspannung der Geberwelle (3) und der Antriebswelle (4) durch eine Schraubbewegung der Befestigungsschraube (5) und/oder des Abdrückmittels (7, 8) aufgebracht wird, das mit einem Außengewinde in ein in der Sacklochbohrung (34) angebrachtes Innengewinde (36) eingeschraubt wird.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Abdrückmittel (8) mit einem zumindest die Geberwelle (3) umgebenden Drehgebergehäuse (20) verbunden und zum Trennen der axial miteinander fluchtenden Geberwelle (3) und Antriebswelle (4) dem Drehgebergehäuse (20) entnommen und in das Innengewinde (36) der Sacklochbohrung (34) der Geberwelle (3) eingeschraubt wird.

5. Verfahren nach mindestens einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Abstützeinrichtung (12, 13) form-, kraft- oder stoffschlüssig mit dem stirnseitigen Ende (35) der Geberwelle (3) verbunden oder aus dem stirnseitigen Ende (35) der Geberwelle (3) herausgeformt wird.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass ein Werkzeug durch eine Öffnung (122) der Abstützeinrichtung (12, 13) gesteckt und mit dem Befestigungsschraubenkopf (50) verbunden wird, dass die Befestigungsschraube (5) aus dem Innengewinde (42) der Antriebswelle (4) so weit herausgeschraubt wird bis sich der Befestigungsschraubenkopf (50) an der Abstützeinrichtung (12, 13) abstützt, und dass durch eine weitere Drehung der Befestigungsschraube (5) in derselben Drehrichtung die Verspannung der Geberwelle (3) und der Antriebswelle (4) aufgehoben wird.

7. Vorrichtung zum Trennen einer Geberwelle (3) eines Drehgebers (2) von einer Antriebswelle (4), die axial miteinander fluchten und selbsthemmend durch eine axiale Presspassung (30, 40) und eine zentrale, die Geberwelle (3) und die Antriebswelle (4) in axialer Richtung miteinander verbindenden Befestigungsschraube (5) miteinander verspannt sind, wobei der Befestigungsschraubenkopf (50) am Ende einer den Befestigungsschraubenschaft (51) aufnehmenden Bohrung (32) der Geberwelle (3) anliegt und das Befestigungsschraubengewinde (52) in ein Innengewinde (42) der Antriebswelle (4) zur Verspannung der Geberwelle (3) und der Antriebswelle (4) eingeschraubt ist, dadurch gekennzeichnet, dass das der Presspassung entgegengesetzte Ende der Geberwelle (3) eine Sacklochbohrung (31) zur Aufnahme des Befestigungsschraubenkopfes (5) aufweist und dass zwischen dem Befestigungsschraubenkopf (50) und dem stirnseitigen Ende (36) der Geberwelle (3) ein Abdrückmittel (7, 8) angeordnet ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Sacklochbohrung (34) länger als der Befestigungsschraubenkopf (50) ist und dass das Abdrückmittel (7, 8) ein in ein Innengewinde (36) der Sacklochbohrung (31) einschraubbares Außengewinde (71, 81) und eine sich am Befestigungsschraubenkopf (50) abstützende Anlagefläche (72, 82) aufweist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Abdrückmittel aus einer Abdrückschraube (7) mit einem in das Innengewinde (36) der Sacklochbohrung (34) einschraubbaren Abdrückschraubengewinde (71), einer sich am Befestigungsschraubenkopf (50) abstützenden Stirnfläche (72) und einer Werkzeugaufnahme (70) für ein auf die Abdrückschraube (7) ausgeübtes Drehmoment besteht.

10. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Abdrückmittel aus einer Abdrückscheibe (8) mit einem in das Innengewinde (36) der Sacklochbohrung (34) einschraubbaren Aussengewinde (81), einer sich am Befestigungsschraubenkopf (50) abstützenden Stirnfläche (82) und einer Werkzeugaufnahme (80) für ein auf die Abdrückschreibe (8) ausgeübtes Drehmoment besteht.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Abdrückscheibe (8) form- und/oder kraftschlüssig mit einer Verschlussschraube (9) verbunden ist, die eine Öffnung (25) eines zumindest die Geberwelle (3) umgebenden Drehgebergehäuses (20) verschließt.

12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Öffnung (25) in dem zumindest einen Teil der Geberwelle (3) umgebenden Drehgebergehäuse (20) mit der Geberwelle (3) bzw. mit der Befestigungsschraube (5) flüchtet.

13. Vorrichtung zum Trennen einer Geberwelle (3) eines Drehgebers (2) von einer Antriebswelle (4), die axial miteinander fluchten und selbsthemmend durch eine axiale Presspassung (30, 40) und eine zentrale, die Geberwelle (3) und die Antriebswelle (4) in axialer Richtung miteinander verbindenden Befestigungsschraube (5) miteinander verspannt sind, wobei der Befestigungsschraubenkopf (50) am Ende einer den Befestigungsschraubenschaft (51) aufnehmenden Bohrung (32) der Geberwelle (3) anliegt und das Befestigungsschraubengewinde (52) in ein Innengewinde (42) der Antriebswelle (4) zur Verspannung der Geberwelle (3) und der Antriebswelle (4) eingeschraubt ist, dadurch gekennzeichnet, dass das der Presspassung entgegengesetzte Ende der Geberwelle (3) eine Sacklochbohrung (31) zur Aufnahme des Befestigungsschraubenkopfes (50) aufweist, die länger als der Befestigungsschraubenkopf (50) ist und in der zwischen dem stirnseitigen Ende (35) der Geberwelle (3) und dem Befestigungsschraubenkopf (50) eine Abstützeinrichtung (12, 13) angeordnet ist.

14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Abstützeinrichtung (12, 13) am Ende der Sacklochbohrung (34) derart angeordnet ist, dass sich der Befestigungsschraubenkopf (50) beim Herausschrauben aus dem Innengewinde (42) der Antriebswelle (4) an die Abstützeinrichtung (12, 13) anlegt.

15. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Abstützeinrichtung (12, 13) aus einem an das stirnseitige Ende (35) der Geberwelle (3) angeformten, eine Durchmesserverjüngung der Sacklochbohrung (34) bildenden Anschlag besteht.

16. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass der Anschlag über eine Klebeverbindung mit dem stirnseitigen Ende (35) der Geberwelle (3) verbunden ist.

17. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass der Anschlag stoffschlüssig mit dem stirnseitigen Ende (35) der Geberwelle (3) verbunden ist.

18. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Abstützeinrichtung aus einem formschlüssig in die Sacklochbohrung (34) eingesetzten Gegenhalter (12, 13) besteht.

19. Vorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass der Gegenhalter aus einer Abstützscheibe oder Abstützschraube (12) besteht, die mittels einer Schraubverbindung (37, 121) mit dem stirnseitigen Ende (35) der Geberwelle (3) verbunden ist.

20. Vorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass der Gegenhalter aus einem in eine umlaufende Nut (37) in der Wand der Sacklochbohrung (34) eingesetzten Sprengring (13) besteht.