DE19651234C2

DE19651234C2 - Notched shaft for encoders

Info

Publication number: DE19651234C2
Application number: DE19651234A
Authority: DE
Inventors: Hubert Zepf
Original assignee: Hengstler GmbH
Current assignee: Hengstler GmbH
Priority date: 1996-12-10
Filing date: 1996-12-10
Publication date: 2002-10-10
Anticipated expiration: 2016-12-11
Also published as: DE19651234A1

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.The invention relates to rotary encoders with a housing, with a GE rotatable in the housing mounted encoder shaft, with an angle information driven by the encoder shaft carrying disc, with a scan for the angle information, with a device for the rotationally fixed connection of the encoder shaft to a measuring shaft, whose angular position is closed is capture.

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.Various couplings are known for driving measuring devices and encoders, that have their origin in mechanical engineering. EP 0 682 229 A1 describes non-rotatable Coupling the encoder shaft to a measuring shaft to be detected, a collet, whereby a Outer cone is pulled into an inner cone so as to clamp the measuring shaft. The one The required clamping screw runs through the encoder shaft in the axial direction.

In der EP 0 066 636 A1 wird gleichfalls eine Ankupplung mittels Spannzange mit einer Spannmutter für die Klemmung beschrieben.EP 0 066 636 A1 also describes a coupling by means of a collet with a Clamping nut described for the clamping.

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.The execution of a clamping device (similar to a very simplified collet with Tensioning screw) is described in EP 0 270 768 A2. For the clamp, one is two split encoder shaft required. The sliding surface between the two parts of the encoder shaft requires a corresponding quality of the surface. Using a clamping screw, the two parts of the encoder shaft diametrically in the required, very precisely machined blind hole Drive shaft clamped.

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.There are also couplings for smooth, relatively accurate angle transmission between a drive and an output part known in which the connection between An drive and output part via two spring parallel guides, each at a distance from one another other parallel, stretched springs, the ends of which are each rigid with each other are connected and in which one end of the springs with a parallel guide the drive part and those of the other ends of the springs of both parallel guides, are rigidly connected. Such a coupling is in the Swiss patent CH 381 028.

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.DE PS 30 38 072 contains a further development of CH 381 028. This clutch contains a connecting ring made of plastic, on which two pairs of parallel Spring arms are formed, the ends of which are provided with eyes and in pairs in pegs be attached to one disc each, one disc on the drive and the other Washer is attached to the output shaft.

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). DE 44 31 453 A1 is unique by means of a knurled shaft section Usable (factory-made) non-rotatable connection for setting a torque mentes described within a sensor. It is not a non-rotatable and in If necessary, detachable connection between a measuring shaft for detecting an angular position on and one drive (with any angle of rotation).

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.DE 87 13 664 U1 describes a connection by means of a flattened or polygonal wel lendes described, but inevitably a fitting form lock not described heard hole in the drive shaft. The form fit must be so pronounced be that there is no radial play.

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.All of these known couplings have the disadvantages that they are expensive to manufacture are and take up a lot of space. Depending on the space available, assembly is also difficult.

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.The invention has for its object a coupling with a connection between to create the driving machine part and the rotary encoder to be driven, which the does not have the aforementioned disadvantages.

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.This object is achieved according to the invention by the features of the characterizing part of claim 1 solved that the encoder shaft on the drive side notches on its circumference has, the measuring shaft has a bore into which the notches encoders shaft is pressed in to the aligned and non-rotatable connection, and the encoder shaft the side facing away from the drive side has a thread into or onto one Mounting aid for pushing in and pulling out the encoder shaft is screwable.

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.When the notches are rolled in, ridges are formed on both sides of the notches, which are present when the notches are turned on press the notched shaft elastically into the cylindrical bore of the driving shaft men. This connection has the advantages that the notched shaft tensions in the bore, centered, axially aligned, free of play and vibration-proof. Other advantages of this connection are that they are space-saving, inexpensive to manufacture and can be used repeatedly.

Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus folgender Beschreibung, in Verbindung mit den Ansprüchen und Zeichnungen.Further features of the invention result from the following description, in conjunction with the claims and drawings.

Im folgenden wird die Erfindung anhand eines in den Zeichnungen dargestellten Ausfüh rungsbeispieles näher erläutert. Es zeigen:In the following the invention is based on an embodiment shown in the drawings Example explained approximately. Show it:

Fig. 1: die Kerbwelle, teilweise im Schnitt Fig. 1: the notched shaft, partly in section

Fig. 2: einen Schnitt durch die Kerbwelle, entlang der Linie A-B Fig. 2: a section through the notched shaft, along the line AB

Fig. 3: Kerbwelle in einen Geber eingebaut teilweise im Schnitt mit antreibender Welle und Montagehilfe Fig. 3: Notched shaft installed in an encoder, partly in section with a driving shaft and assembly aid

Die Fig. 3 zeigt den Grundaufbau von einem Drehgeber (1) in dem die Kerbwelle (2) dreh bar gelagert ist. Fig. 3 shows the basic structure of a rotary encoder ( 1 ) in which the notched shaft ( 2 ) is rotatably mounted bar.

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. Fig. 2 shows a section through the notched shaft ( 2 ) with the three 120 ° offset ben ben ( 3 ), with the raised beads ( 4 ). The number of notches can be increased as required.

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. The shaft end opposite the notches ( 3 ) contains a bore ( 5 ) with an internal thread ( 6 ). The assembly aid ( 7 ) is screwed into the thread ( 6 ) in order to press the shaft ( 2 ) into the bore ( 8 ) from the shaft end ( 9 ) without damaging the device ( 1 ).

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.The opening ( 11 ) in the cover ( 10 ) is then closed with a plug, not shown. To remove the encoder ( 1 ), the assembly aid ( 7 ) is screwed back into the thread ( 6 ) and the encoder ( 1 ) is pulled out of the drive shaft via the shaft ( 2 ).

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.The bore ( 12 ) and / or the collar ( 13 ) are attached to a drawing tool. Depending on the design and circumstances, the encoder shaft can be run with an external thread instead of the internal thread of ( 6 ) and the assembly aid ( 7 ) with an internal thread. In order to fix the fixed part ( 14 ) of the encoder ( 1 ), a holding plate ( 15 ) is attached to the part ( 14 ), which is detachably connected to a machine part ( 16 ). The bearing connection between the encoder ( 1 ) and the shaft end ( 9 ) is realized by the notches ( 4 ).

Claims

1. Encoder with a housing, with a rotatably mounted in the housing Ge shaft, with a disk driven by the encoder shaft carrying angle information, with a scan for the angle information, with a device for rotating connection of the encoder shaft with a measuring shaft, the angular position of is detected, characterized in that the encoder shaft ( 2 ) has notches ( 3 ) on its circumference on the drive side, the measuring shaft ( 9 ) has a bore ( 8 ) into which the notches ( 3 ) having the encoder shaft ( 2 ) are aligned and rotationally fixed connection is pressed in, and the encoder shaft ( 2 ) on the side facing away from the drive side has a thread ( 6 ) into or onto which an assembly aid ( 7 ) for pushing in and pulling out the Ge shaft ( 2 ) can be screwed.

2. Encoder according to claim 1, characterized in that the encoder shaft ( 2 ) on the side facing away from the measuring shaft ( 9 ) has a bore ( 5 ) with an internal thread ( 6 ) into which the mounting aid ( 7 ) can be screwed.

3. Encoder according to claim 1, characterized in that the encoder shaft ( 2 ) on the side facing away from the measuring shaft has an external thread onto which the mounting aid ( 7 ) can be screwed.

4. Encoder according to claim 1, characterized in that the assembly aid ( 7 ) has a collar ( 13 ) and / or a bore ( 12 ).

5. Encoder according to claim 1, characterized in that as an assembly aid for Pulling out a DIN screw with a support part can be used.