DE19651234C2 - Kerbwelle für Drehgeber - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft Drehgeber mit einem Gehäuse, mit einer in dem Gehäuse drehbar ge­ lagerten Geberwelle, mit einer durch die Geberwelle angetriebenen Winkelinformationen tragenden Scheibe, mit einer Abtastung für die Winkelinformationen, mit einer Einrichtung zur drehfesten Verbindung der Geberwelle mit einer Messwelle, deren Winkelstellung zu erfassen ist.

Für den Antrieb von Meßgeräten und Drehgebern, sind verschiedene Kupplungen bekannt, die ihren Ursprung im Maschinenbau haben. Die EP 0 682 229 A1 beschreibt zur drehfesten Ankupplung der Geberwelle, an eine zu erfassende Meßwelle, eine Spannzange, wobei ein Außenkonus in einen Innenkonus gezogen wird, um so die Meßwelle zu spannen. Die dazu erforderliche Spannschraube verläuft in axialer Richtung durch die Geberwelle.

In der EP 0 066 636 A1 wird gleichfalls eine Ankupplung mittels Spannzange mit einer Spannmutter für die Klemmung beschrieben.

Die Ausführung einer Spannvorrichtung (ähnlich einer stark vereinfachten Spannzange mit Spannschraube) ist in der EP 0 270 768 A2 beschrieben. Für die Klemmung ist eine zwei­ geteilte Geberwelle erforderlich. Die Gleitfläche zwischen den beiden Teilen der Geberwelle erfordert eine entsprechende Güte der Oberfläche. Mittels einer Spannschraube werden die zwei Teile der Geberwelle diametral im erforderlichen, sehr genau bearbeiteten Sackloch der Antriebswelle verspannt.

Es sind auch Kupplungen zur reibungsfreien, relativ genauen Winkelübertragung zwischen einem Antriebs- und einem Abtriebsteil bekannt, bei denen die Verbindung zwischen An­ triebs- und Abtriebsteil über zwei Federparallelführungen erfolgt, die je mit Abstand vonein­ ander parallel verlaufende, gestreckte Federn aufweisen, deren Enden je starr miteinander verbunden sind und bei denen die einen Enden der Federn, der einen Parallelführung mit dem Antriebsteil und diejenigen der anderen Enden der Federn beider Parallelführungen, starr miteinander verbunden sind. Eine derartige Kupplung ist in der schweizer Patentschrift CH 381 028 beschrieben.

Eine Weiterentwicklung der CH 381 028 beinhaltet die DE PS 30 38 072. Diese Kupplung enthält als Verbindungsteil einen Ring aus Kunststoff, an dem zwei Paare von parallelen Federarmen angeformt sind, deren Enden mit Augen versehen sind und paarweise in Zapfen an je einer Scheibe eingehängt werden, wobei eine Scheibe auf der Antriebs- und die andere Scheibe auf der Abtriebswelle befestigt ist.

In der DE 44 31 453 A1 wird eine mittels eines gerändelten Wellenabschnittes einmalig nutzbare (werkseitig herzustellende) drehfeste Verbindung zur Einstellung eines Drehmo­ mentes innerhalb eines Gebers beschrieben. Es handelt sich nicht um eine drehfeste und im Bedarfsfalle lösbare Verbindung zwischen einer Messwelle zur Erfassung einer Winkelpositi­ on und einem Antrieb (mit beliebigem Drehwinkel).

Im DE 87 13 664 U1 wird eine Verbindung mittels eines abgeflachten oder mehrkantigen Wel­ lendes beschrieben, wozu aber zwangsläufig eine nicht beschriebene passende formschlüs­ sige Bohrung in der Antriebswelle gehört. Dabei muss die Formschlüssigkeit so ausgeprägt sein, dass kein radiales Spiel gegeben ist.

Alle diese bekannten Kupplungen weisen die Nachteile auf, dass sie teuer in der Herstellung sind und viel Raum einnehmen. Je nach Platzverhältnissen ist auch die Montage schwierig.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Kupplung mit einer Verbindung zwischen dem treibenden Maschinenteil und dem anzutreibenden Drehgeber zu schaffen, welche die vorgenannten Nachteile nicht besitzt.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch die Merkmale des kennzeichnenden Teiles des Anspruchs 1 gelöst, dass die Geberwelle auf der Antriebsseite an ihrem Umfang Kerben aufweist, die Messwelle eine Bohrung aufweist, in welche die Kerben aufweisende Geber­ welle zur fluchtenden und drehfesten Verbindung eingedrückt wird, und die Geberwelle auf der der Antriebsseite abgewandten Seite ein Gewinde aufweist, in das oder auf das eine Montagehilfe zum Eindrücken und Herausziehen der Geberwelle schraubbar ist.

Beim Einwalzen der Kerben entstehen beiderseits der Kerben Wülste, die sich beim Ein­ drücken der Kerbwelle, in die zylindrische Bohrung der antreibenden Welle, elastisch verfor­ men. Diese Verbindung hat die Vorteile, dass sich die Kerbwelle in der Bohrung verspannt, zentriert, axial ausrichtet, spielfrei und rüttelsicher ist. Weitere Vorteile dieser Verbindung sind, dass sie platzsparend, preiswert herzustellen und wiederholt verwendbar ist.

Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus folgender Beschreibung, in Verbindung mit den Ansprüchen und Zeichnungen.

Im folgenden wird die Erfindung anhand eines in den Zeichnungen dargestellten Ausfüh­ rungsbeispieles näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1: die Kerbwelle, teilweise im Schnitt

Fig. 2: einen Schnitt durch die Kerbwelle, entlang der Linie A-B

Fig. 3: Kerbwelle in einen Geber eingebaut teilweise im Schnitt mit antreibender Welle und Montagehilfe

Die Fig. 3 zeigt den Grundaufbau von einem Drehgeber (1) in dem die Kerbwelle (2) dreh­ bar gelagert ist.

Die Fig. 2 zeigt einen Schnitt durch die Kerbwelle (2) mit den drei um 120° versetzten Ker­ ben (3), mit den aufgeworfenen Wülsten (4). Die Anzahl der Kerben kann beliebig erhöht werden.

Das den Kerben (3) gegenüberliegende Wellenende enthält eine Bohrung (5) mit einem In­ nengewinde (6). In das Gewinde (6) wird die Montagehilfe (7) eingeschraubt, um die Welle (2), ohne das Gerät (1) zu beschädigen, in die Bohrung (8) vom Wellenende (9) einzudrüc­ ken.

Die Öffnung (11) in der Abdeckung (10) wird anschließend mit einem nicht dargestellten Stopfen verschlossen. Zur Demontage des Gebers (1) wird die Montagehilfe (7) wieder in das Gewinde (6) eingeschraubt, und der Geber (1) über die Welle (2) aus der Antriebswelle herausgezogen.

Die Bohrung (12) und/oder der Bund (13) sind angebracht, um ein Abziehwerkzeug anzuset­ zen. Je nach Ausführung und Gegebenheiten kann die Geberwelle anstelle des Innengewin­ des (6) mit einem Außengewinde und die Montagehilfe (7) mit einem Innengewinde ausge­ führt werden. Um den feststehenden Teil (14) des Gebers (1) zu fixieren, ist am Teil (14) ein Halteblech (15) befestigt, das mit einem Maschinenteil (16) lösbar verbunden ist. Die tragen­ de Verbindung zwischen dem Geber (1) und dem Wellenende (9) wird durch die Kerben (4) realisiert.

Claims (5)

1. Drehgeber mit einem Gehäuse, mit einer in dem Gehäuse drehbar gelagerten Ge­ berwelle, mit einer durch die Geberwelle angetriebenen Winkelinformationen tragenden Scheibe, mit einer Abtastung für die Winkelinformationen, mit einer Einrichtung zur drehfe­ sten Verbindung der Geberwelle mit einer Messwelle, deren Winkelstellung zu erfassen ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Geberwelle (2) auf der Antriebsseite an ihrem Umfang Kerben (3) aufweist, die Messwelle (9) eine Bohrung (8) aufweist, in welche die Kerben (3) aufweisende Geberwelle (2) zur fluchtenden und drehfesten Verbindung eingedrückt wird, und die Geberwelle (2) auf der der Antriebsseite abgewandten Seite ein Gewinde (6) auf­ weist, in das oder auf das eine Montagehilfe (7) zum Eindrücken und Herausziehen der Ge­ berwelle (2) schraubbar ist.

2. Drehgeber nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Geberwelle (2) auf der der Messwelle (9) abgewandten Seite eine Bohrung (5) mit Innengewinde (6) aufweist, in welches die Montagehilfe (7) einschraubbar ist.

3. Drehgeber nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Geberwelle (2) auf der der Messwelle abgewandten Seite ein Außengewinde aufweist, auf welches die Monta­ gehilfe (7) einschraubbar ist.

4. Drehgeber nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Montagehilfe (7) ei­ nen Bund (13) und/oder eine Bohrung (12) aufweist.

5. Drehgeber nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Montagehilfe zum Herausziehen eine DIN-Schraube mit einem Abstützteil verwendbar ist.