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Winkelmesseinrichtung und Verpackungseinrichtung hierfür
DE102004027348B4
Germany
- Other languages
English - Inventor
Michael Eid - Current Assignee
- Dr Johannes Heidenhain GmbH
Worldwide applications
2004
DE
Application DE200410027348 events
2004-05-27
2005-12-22
2007-04-05
Application granted
2007-04-05
2024-05-28
Anticipated expiration
Status
Expired - Fee Related
Description
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-
[0001] Die Erfindung betrifft eine Winkelmesseinrichtung zur Messung der Winkellage zweier relativ zueinander verdrehbarer Objekte nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 sowie eine Verpackungseinrichtung hierfür. -
[0002] Eine derartige Winkelmesseinrichtung umfasst eine stationäre Baugruppe, im Folgenden als Stator bezeichnet, und einen drehbar an dieser stationären Baugruppe (also dem Stator) gelagerten Rotor sowie eine Kupplung, mittels der der Stator im Wesentlichen verdrehsteif, jedoch axial nachgiebig mit einem der beiden zueinander verdrehbaren Objekte gekoppelt ist. Wegen der axialen Nachgiebigkeit der Kupplung, die insbesondere durch eine elastisch deformierbare Auslegung zumindest eines Teilbereiches der Kupplung erreicht werden kann, wird die Möglichkeit eröffnet, Einbautoleranzen in axialer Richtung auszugleichen. -
[0003] Eine Winkelmesseinrichtung der vorstehend genannten Art ist aus derDE 100 63 013 A1 bekannt und dort im Einzelnen beschrieben. Danach ist der Stator der Winkelmesseinrichtung über eine Kupplung verdrehsteif, jedoch radial und axial nachgiebig mit einem stationären Objekt koppelbar und der Rotor der Winkelmesseinrichtung mit einem relativ zu dem stationären Objekt drehbaren Objekt verbindbar. Eine Drehbewegung des drehbaren Objektes bezüglich des anderen, stationären Objektes wird damit umgesetzt in eine entsprechende Drehbewegung des Rotors bezüglich des Stators der Winkelmesseinrichtung und erlaubt so eine präzise Bestimmung der relativen Winkellage der beiden zueinander verdrehbaren Objekte. Die Kopplung des Stators der Winkelmesseinrichtung mit dem stationären Objekt erfolgt dabei über ein ringförmiges Montageelement der Kupplung, das durch ein Ringblech mit einem axial verlaufenden Spalt gebildet wird. -
[0004] Bei einer Winkelmesseinrichtung mit einer derartigen Kupplung muss verhindert werden, dass beim Transport der Winkelmesseinrichtung zum Einsatzort eine plastische Verformung der Kupplung erfolgt, aufgrund derer die Kupplung nicht wieder durch elastische Kräfte in ihre Gleichgewichtslage zurückkehren kann. Denn in diesem Fall wäre die Winkelmesseinrichtung für eine präzise Winkelmessung unbrauchbar. -
[0005] Aus derDE 39 08 932 A1 ist eine Winkelmesseinrichtung bekannt, die eine mit einer Nabe verbundene Scheibe aufweist. Zur Abtastung einer Teilung der Scheibe ist eine Abtasteinrichtung vorgesehen, wobei die Nabe nicht in der Abtasteinrichtung gelagert ist, sondern vielmehr an eine externe Antriebswelle einer Antriebseinheit angeschlossen ist. Die Winkelmesseinrichtung wird bei einem Messgerätehersteller so vormontiert, dass ein Anwender diese – ohne eine Justierung vornehmen zu müssen – auf die Antriebswelle einer Antriebseinheit aufschieben und dort befestigen kann. Damit der vom Messgerätehersteller vorgegebene axiale Abstand sowie die radiale Zuordnung zwischen der Abtasteinrichtung und der Teilung beim Transport sowie während des Anbaus der Winkelmesseinrichtung an die Antriebseinheit erhalten bleiben, sind zwei Spannbügel als Klemmelemente zwischen der Nabe und der Abtasteinrichtung eingebracht. Zum Einbringen dieser Spannbügel sind Öffnungen in der Abdeckung und in der Abtasteinrichtung vorgesehen, durch die hindurch die Spannbügel in Nuten der Nabe eingeschoben werden. Nach abgeschlossenem Anbau der Winkelmesseinrichtung werden die Spannbügel aus dieser entnommen. -
[0006] In der JP-A 2003-095339 ist ein Verpackungsbehälter zur Aufnahme einer Mehrzahl Spindelmotoren beschrieben, die eine Motorbasis und eine rotierende Nabe aufweisen. Dabei wird die Nabe eines jeden Spindelmotors in der Verpackungseinheit so aufgenommen, dass sich dieser bei Erschütterung oder Vibrationen nicht drehen kann. -
[0007] Der Erfindung liegt daher das Problem zugrunde, eine Winkelmesseinrichtung der eingangs genannten Art hinsichtlich der Möglichkeit eines beschädigungsfreien Transportes weiter zu verbessern. -
[0008] Dieses Problem wird erfindungsgemäß durch die Schaffung einer Winkelmesseinrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. -
[0009] Danach ist die Winkelmesseinrichtung vor dem Anbau an die zu vermessenden, relativ zueinander verdrehbaren Objekte mit einer Transportsicherung versehen, die die Kupplung mit einer axialen Anschlagfläche derart übergreift, dass sie die Bewegbarkeit der Kupplung in axialer Richtung (weg vom Stator) begrenzen kann, wobei die axiale Anschlagfläche der Transportsicherung in der Gleichgewichtslage der Kupplung in axialer Richtung von der Kupplung beabstandet ist. -
[0010] Unter der Gleichgewichtslage der Kupplung wird dabei derjenige Zustand verstanden, den die Kupplung unter der Wirkung der elastischen Kräfte in ihrem nachgiebig (elastisch deformierbar) gestalteten Bereichen einnimmt, wenn keine äußeren Kräfte auf sie wirken. -
[0011] Mit der erfindungsgemäßen Lösung lässt sich einerseits verhindern, dass die Kupplung beim Transport, etwa infolge von Erschütterungen, eine Bewegung eines solchen Ausmaßes in axialer Richtung weg von dem Stator der Winkelmesseinrichtung ausführt, die eine plastische Deformation der Kupplung zur Folge hätte. Denn die axiale Beweglichkeit der Kupplung in einer Richtung weg von dem Stator wird durch die Anschlagfläche der Transportsicherung so begrenzt, dass die Kupplung aus ihrer Gleichgewichtslage heraus nur solche Bewegungen ausführen kann, in denen sie allenfalls eine elastische Deformation erfährt, so dass sie anschließend unter der Wirkung elastischer Rückstellkräfte wieder in ihre Gleichgewichtslage zurückkehrt. -
[0012] Gleichzeitig wird verhindert, dass die Kupplung einer dauerhaften Belastung durch die Transportsicherung ausgesetzt ist, da die Transportsicherung mit ihrer Anschlagfläche nicht unmittelbar an der Kupplung anliegt, sondern vielmehr nur die Beweglichkeit der Kupplung in axialer Richtung begrenzt. Demnach besteht in der Gleichgewichtslage der Kupplung in axialer Richtung ein Luftspalt zwischen der Kupplung und der Transportsicherung, um eine dauerhafte axiale Belastung der Kupplung durch die Transportsicherung zu verhindern. Die Kupplung ist demnach spannungsfrei von der Transportsicherung umgeben. -
[0013] Sofern die Kupplung, wie aus derDE 100 63 013 A1 bekannt, zudem auch radial nachgiebig ausgebildet ist, ist die Transportsicherung bevorzugt derart ausgestaltet, dass sie eine Aufweitung und/oder Verschiebung (allgemein Verformung) der Kupplung in radialer Richtung derart begrenzt, dass diese keine plastische Deformation zur Folge haben kann. Auch hierbei ist wiederum bevorzugt ein Luftspalt zwischen der Kupplung und der Transportsicherung in radialer Richtung vorgesehen, um eine dauerhafte radiale Belastung bzw. Verspannung der Kupplung durch die Transportsicherung zu verhindern. -
[0014] Wenn die Kupplung in bekannter Weise über ein – bevorzugt durch einen in axialer Richtung geschlitzten Ring gebildetes – Montageelement mit einem zugeordneten Objekt zu verbinden ist, dient die Anschlagfläche der Transportsicherung insbesondere zur Begrenzung der axialen Beweglichkeit des Montageelementes, ohne jedoch im Gleichgewichtszustand der Kupplung an diesem anzuliegen. Entsprechendes gilt hinsichtlich einer möglichen radialen Aufweitbarkeit bzw. Verschiebbarkeit des Montageelementes (insbesondere hervorgerufen durch eine radiale Verformung der Kupplung); auch diese wird durch die Transportsicherung in der vorbeschriebenen Weise begrenzt, ohne dass die Transportsicherung im Gleichgewichtszustand der Kupplung das Montageelement verspannt. -
[0015] Die Transportsicherung wird bevorzugt durch eine (aus Kunststoff bestehende) Kappe gebildet, deren Boden die axiale Anschlagfläche der Transportsicherung definiert, welche die axiale Beweglichkeit der Kupplung begrenzt, während die ringförmig umlaufende Seitenwand der Kappe eine radiale Anschlagfläche definiert, die die radiale Verformbarkeit der Kupplung begrenzt. -
[0016] Die Transportsicherung kann einerseits formschlüssig mit einem Grundkörper, insbesondere dem Stator, der Winkelmesseinrichtung verbunden sein, so dass die bei einer Anlage der Kupplung an die Anschlagfläche der Transportsicherung eingeleiteten Kräfte vom Stator der Winkelmesseinrichtung aufgenommen werden können. Nach einer anderen, bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Transportsicherung lediglich lose auf die Winkelmesseinrichtung aufgesetzt. In diesem Fall muss der Transportsicherung eine zusätzliche Stützfläche beigeordnet sein, die die vorerwähnten Kräfte aufnimmt und verhindert, dass die Transportsicherung durch das Einwirken der Kupplung von der Winkelmesseinrichtung herunterrutschen kann. -
[0017] Als Stützfläche eignet sich beispielsweise das Nest einer Verpackung bzw. Transporteinrichtung, in der die Winkelmesseinrichtung zur Lagerung und zum Transport aufgenommen wird. Das entsprechende Nest der Verpackung bildet hierzu eine Aufnahme für die Winkelmesseinrichtung, die derart an die äußere Kontur der Winkelmesseinrichtung einschließlich der hieran angeordneten Transportsicherung angepasst ist, dass die Transportsicherung sich an einer Wand der Aufnahme abstützen kann, wobei sie sich mit ihrer Anschlagfläche in dem gewünschten axialen Abstand von der Kupplung befindet, so dass die axiale Beweglichkeit der Kupplung hinreichend begrenzt ist. -
[0018] Um zu verhindern, dass die Transportsicherung mit ihrer Anschlagfläche in der Gleichgewichtslage der Kupplung auf diese einwirkt, sind an der Transportsicherung mehrere (vorzugsweise mindestens drei) Abstandselemente, insbesondere in Form von Zapfen vorgesehen, die einerseits mit der Anschlagfläche der Kupplung verbunden, insbesondere an dieser angeformt sind und andererseits am Stator der Winkelmesseinrichtung anliegen. Hiermit lässt sich ein axialer Mindestabstand der Anschlagfläche der Transportsicherung von der Kupplung gewährleisten, der vorzugsweise zwischen 0.3 mm und 0.5 mm liegt und vorteilhaft in jedem Fall weniger als 1 mm bzw. 0.6 mm betragen sollte. -
[0019] Bei Verwendung einer Transportsicherung in Form einer Kappe wird die radiale Verformbarkeit der Kupplung begrenzt, ohne dass die Kupplung dauerhaft unter Spannung steht, indem der Innendurchmesser der Kappe etwas größer ist als der Außendurchmesser der Kupplung. -
[0020] Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung werden bei der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels anhand der Figuren deutlich werden. -
[0021] Es zeigen: -
[0022] 1 eine teilweise aufgeschnittene Ansicht einer Winkelmesseinrichtung mit einer Kupplung; -
[0023] 2 eine perspektivische Ansicht der Kupplung aus1 ; -
[0024] 3 eine perspektivische Ansicht einer Abdeckkappe, die als Transportsicherung für die Winkelmesseinrichtung aus1 verwendbar ist; -
[0025] 4 eine teilweise aufgeschnittene Ansicht der Winkelmesseinrichtung gemäß1 mit aufgesetzter Kappe; -
[0026] 5a eine perspektivische Darstellung eines Transportbehälters, in dem mehrere der in4 dargestellten, durch eine Winkelmesseinrichtung und eine Kappe gebildeten Einheiten angeordnet sind; -
[0027] 5b eine erste perspektivische Detailansicht der Anordnung aus5a ; -
[0028] 5c eine zweite perspektivische Detailansicht der Anordnung aus5a . -
[0029] In1 ist eine Winkelmesseinrichtung1 dargestellt, mit der sich eine Drehbewegung zweier zueinander verdrehbarer Objekte O1, O2 einer Antriebseinrichtung E, beispielsweise eines Antriebsmotors einer Werkzeugmaschine, erfassen lässt. Bei den beiden Objekten O1, O2 handelt es sich vorliegend um ein stationäres Objekt eines Antriebsmotors, z.B. in Form eines Motorflansches, und um eine hierin um eine Drehachse D drehbar gelagerte Welle als drehbarem Objekt. -
[0030] Die Winkelmesseinrichtung1 weist eine als Stator10 bezeichnete stationäre Baugruppe sowie einen hierin um die genannte Drehachse drehbar gelagerten Rotor15 in Form einer Welle auf. Der Stator der Winkelmesseinrichtung kann dabei z.B. durch einen Montageflansch und/oder die Abtasteinrichtung und/oder ein Gehäuse der Winkelmesseinrichtung gebildet werden. -
[0031] Der Stator10 der Winkelmesseinrichtung1 ist über eine Kupplung2 verdrehsteif, jedoch radial und axial (d.h. in axialer Richtung A und in radialer Richtung R) nachgiebig mit dem stationären Objekt O1 verbunden. Der durch eine Welle gebildete Rotor15 der Winkelmesseinrichtung1 ist mit dem ebenfalls durch eine Welle gebildeten drehbaren Objekt O2 der Antriebseinrichtung3 in üblicher Weise starr gekoppelt. Hierdurch erzeugt jede Drehbewegung des drehbaren Objektes O2 der Antriebseinrichtung E eine entsprechende Drehbewegung des Rotors15 der Winkelmesseinrichtung1 . Durch eine Messung der Winkellage des Rotors15 der Winkelmesseinrichtung1 , die in bekannter Weise durch Abtastung einer mit dem Rotor15 verbundenen Teilscheibe mittels einer am Stator10 der Winkelmesseinrichtung1 vorgesehenen Abtasteinrichtung erfolgen kann, lässt sich somit die Winkellage des drehbaren Objektes O2 relativ zum stationären Objekt O1 der Antriebseinrichtung E bestimmen. -
[0032] Aufgrund der verdrehsteifen Kopplung des stationären Objektes O1 der Antriebseinrichtung E mit dem Stator10 der Winkelmesseinrichtung1 wird sichergestellt, dass die Kupplung keine Drehbewegung um die Drehachse D der drehbaren Baugruppe O2 der Antriebseinrichtung E sowie des Rotors15 der Winkelmesseinrichtung1 ausführen kann. Gleichzeitig wird durch die axial und radial nachgiebige Kopplung des stationären Objektes O1 der Antriebseinrichtung E an den Stator10 der Winkelmesseinrichtung1 der Ausgleich axialer und radialer Fertigungstoleranzen bei der Montage ermöglicht. -
[0033] Die Kupplung2 wird gemäß den1 und2 gebildet durch zwei Federparallelogrammarme mit jeweils zwei entlang der Drehachse D erstreckten, parallel zueinander verlaufenden Blattfederarmen26 ,27 und28 ,29 . Zwei einander gegenüberliegende Blattfederarme26 ,27 sind dabei mit Durchgangsöffnungen26a ,27a versehen, durch die hindurch sie mittels Schrauben mit dem Stator10 der Winkelmesseinrichtung verbunden sind. Die beiden anderen, hierzu senkrecht angeordneten Blattfederarme28 ,29 sind an einem ringförmigen Montageelement20 der Kupplung befestigt, beispielsweise durch Schweißen. Die beiden Federparallelogrammarme mit den abstehenden Blattfederarmen26 bis29 der Kupplung2 sind einstückig als Stanz- und Biegeteil ausgebildet und aus einem Material mit hoher Wechselfestigkeit, z.B. Federstahl hergestellt. -
[0034] Anhand2 wird deutlich, dass die vier Blattfederarme26 ,27 und28 ,29 der Kupplung2 einander jeweils paarweise diametral gegenüberliegen und parallel zueinander verlaufen, und zwar jeweils entlang der Drehachse D. Hierdurch wird die Verdrehsteife, jedoch im Übrigen nachgiebige Verbindung des stationären Objektes O1 der Antriebseinrichtung E mit dem Stator10 der Winkelmesseinrichtung1 mittels der Kupplung2 gewährleistet. -
[0035] Die Verbindung der mittels Schrauben in der vorstehend beschriebenen Weise an dem Stator10 der Winkelmesseinrichtung1 befestigten Kupplung2 mit dem stationären Objekt O1 der Antriebseinrichtung E erfolgt über das ringförmige Montageelement20 , welches in einem hohlzylindrischen Tubus T des stationären Objektes O1 anzuordnen ist. Der Außendurchmesser des kreisringförmigen Montageelementes20 und der Innendurchmesser des Tubus T sind derart aufeinander abgestimmt, dass durch Aufspreizen des Montageelementes20 mittels eines durch eine Betätigungsschraube B betätigbaren Spreizelementes S eine Klemmverbindung hergestellt werden kann, indem das Montageelement20 mit seiner äußeren Umfangsfläche gegen die innere Umfangsfläche des Tubus T drückt. -
[0036] Das Aufspreizen des Montageelementes20 in radialer Richtung R wird ermöglicht durch einen in axialer Richtung A verlaufenden Spalt21 des Montageelementes20 . Dabei verhindert ein den Spalt21 übergreifender Fortsatz22 des Montageelementes20 , dass durch das bei Drehen der Betätigungsschraube B zum radialen Aufweiten des Montageelementes20 mittels des Spreizelementes S aufgebrachte Drehmoment M, welches in axialer Richtung A in entgegengesetzter Richtung beidseits des Spaltes21 am Montageelement20 wirkenden Kräften F1, F2 entspricht, zu einer axialen Verschiebung der beidseits des Spaltes21 gelegenen Enden des Montageelementes20 führt. -
[0037] Die vorstehend beschriebene Winkelmesseinrichtung ist aus derDE 100 63 013 A1 bekannt, so dass für weitere Einzelheiten hinsichtlich des Aufbaus und der Funktion dieser Winkelmesseinrichtung1 auf die dortige detaillierte Beschreibung verwiesen wird. Vorliegend ist hinsichtlich des Aufbaus der Winkelmesseinrichtung1 vor allem von Bedeutung, dass die am Stator10 der Winkelmesseinrichtung1 angeordnete Kupplung2 , über die der Stator10 mit der stationären Baugruppe O1 einer Antriebseinrichtung E verbindbar ist, eine Verdrehsteife, jedoch in axialer Richtung A und radialer Richtung R nachgiebige Kopplung ermöglicht. Die axial und radial nachgiebige Kopplung wird erreicht durch eine entsprechend elastische Ausbildung der Kupplung2 , genauer durch eine elastische Ausbildung der Federparallelogrammarme mit den Blattfederarmen6 ,7 ,8 ,9 sowie durch die radiale Aufweitbarkeit des Montageelementes20 . -
[0038] Beim Transport einer mit einer derartigen Kupplung2 versehenen Winkelmesseinrichtung1 muss sichergestellt werden, dass Erschütterungen oder Stöße nicht zu einer so starken Verformung der deformierbaren Bereiche der Kupplung2 führen, dass es zu einer plastischen Deformation der entsprechenden Bereiche kommt. Hierzu ist vorliegend eine in3 dargestellte Transportsicherung in Form einer hohlzylindrischen, vorzugsweise aus Kunststoff bestehenden Kappe3 vorgesehen, die durch einen Bodenbereich30 mit einer zentralen Öffnung30a und mit hiervon senkrecht abstehenden Zapfen31 und durch eine ringförmig umlaufende Seitenwand35 gebildet wird. An der dem Boden30 gegenüberliegenden Ende bildet die hohlzylindrische Kappe3 eine Öffnung32 . -
[0039] Der Innenradius r der Kappe3 sowie die Länge I der von dem Boden30 der Kappe3 nach innen abstehenden Zapfen31 sind in definierter Weise auf die Maße der Winkelmesseinrichtung1 und insbesondere von deren Kupplung2 abgestimmt, um eine optimale Transportsicherung zu ermöglichen, wie nachfolgend erläutert werden wird. -
[0040] 4 zeigt die Winkelmesseinrichtung1 aus1 mit der zugehörigen Kupplung aus2 mit aufgesetzter Kappe3 gemäß3 vor dem Anbau an eine zu vermessende Antriebseinrichtung E, also in einer Lager- bzw. Transportsituation. Dabei dient die Kappe3 als Transportsicherung, mit der eine plastische Deformation von Bereichen der Kupplung2 als Folge von Stößen oder Erschütterungen verhindert werden soll. -
[0041] Gemäß4 ist die Kappe3 derart auf die Winkelmesseinrichtung1 aufgesetzt, dass der Boden30 der Kappe3 axial vor der Kupplung2 liegt, und die ringförmig umlaufende Seitenwand35 der Kappe3 die Kupplung2 , insbesondere deren Montageelemente20 , am äußeren Umfang umgibt, wobei der Rotor15 der Winkelmesseinrichtung1 die zentrale Öffnung30a im Boden30 der Kappe3 durchgreift. -
[0042] Die von dem Boden30 der Kappe3 nach innen abstehenden Zapfen31 greifen dabei zwischen den Armen der Kupplung2 hindurch und stützen sich an dem Stator10 der Winkelmesseinrichtung ab. Die Länge I der Zapfen31 ist dabei so gewählt, dass in der Gleichgewichtslage der Kupplung2 , d.h. bei Abwesenheit äußerer, an der Kupplung2 angreifender Kräfte, der Boden30 der Kappe3 in axialer Richtung A geringfügig, beispielsweise um 0.2 mm bis 0.5 mm, bevorzugt zwischen 0.3 mm und 0.4 mm, von der Kupplung2 beabstandet ist. Hierdurch wird erreicht, dass die Kappe3 mit ihrer Bodenfläche30 nicht dauerhaft an der Kupplung2 anliegt, also die Kupplung2 in einer Transportsituation bei aufgesetzter Kappe3 axial spannungsfrei gelagert ist. -
[0043] Gleichzeitig ist der axiale Abstand zwischen dem Boden30 der Kappe3 und der Kupplung2 so gering, dass schon eine geringfügige Deformation der Kupplung2 in axialer Richtung A weg von dem Stator2 dazu führt, dass die Kupplung2 in Anschlag mit dem Boden30 der Kappe3 gerät. Der Boden30 der Kappe3 bildet somit eine axiale Anschlagfläche, die die axiale Beweglichkeit der Kupplung2 in der Transportsituation derart begrenzt, dass Stöße, Erschütterungen oder sonstige Krafteinwirkungen auf die Winkelmesseinrichtung1 lediglich eine elastische, nicht aber eine plastische Verformung der Kupplung2 in axialer Richtung zur Folge haben können. Hierdurch wird eine Beschädigung der Kupplung2 vermieden; denn nach einer elastischen Verformung kehrt die Kupplung aufgrund der Wirkung elastischer Rückstellkräfte automatisch wieder in ihre Gleichgewichtslage zurück. -
[0044] Da im vorliegenden Ausführungsbeispiel die Kappe3 lediglich lose auf die Winkelmesseinrichtung1 aufgesetzt ist, wobei deren Kupplung2 von der Kappe3 übergriffen wird, bedarf es eines zusätzlichen Stützelementes, welches die Kappe3 axial sichert, so dass sie beim Auftreffen der Kupplung2 auf den die Anschlagfläche bildenden Boden30 , etwa als Folge eines Stoßes oder einer Erschütterung, nicht einfach axial weggeschoben wird und hierdurch ihre Transportsicherungsfunktion einbüßt. Dies wird nachfolgend anhand der5a bis5c im Einzelnen erläutert werden. -
[0045] Alternativ können an der Kappe3 , insbesondere an deren ringförmig umlaufender Seitenwand35 , Befestigungselemente, insbesondere in Form von Rastelementen, vorgesehen sein, die mit zugeordneten Befestigungsstellen, insbesondere Raststellen, am Stator10 der Winkelmesseinrichtung1 in Eingriff bringbar sind. -
[0046] Der Innenradius r der Abdeckkappe3 ist so gewählt, dass er geringfügig größer ist als der Außenradius des das Montageelement20 der Kupplung2 bildenden Ringbleches. Somit ist in der Gleichgewichtslage der Kupplung2 die Seitenwand35 der Kappe3 zumindest abschnittsweise in radialer Richtung R geringfügig von der Außenwand des ringförmigen Montageelementes20 beabstandet. Hiermit ist sichergestellt, dass die Kappe3 in der Gleichgewichtslage der Kupplung2 nicht die Tendenz hat, die Kupplung2 radial zusammenzudrücken. Somit ist die Kupplung2 in der Kappe3 auch radial spannungsfrei aufgenommen. Gleichzeitig begrenzt die Kappe3 mit ihrer als radiale Anschlagfläche wirkenden Seitenwand35 eine mögliche radiale Aufweitung und/oder Verschiebung des ringförmigen Montageelementes20 der Kupplung2 , um auch in radialer Richtung R eine plastische Deformation der Kupplung2 zu verhindern. -
[0047] Anhand der5a bis5c ist eine ein Unterteil41 und ein Oberteil42 aufweisende Verpackungs- und Transporteinrichtung4 dargestellt, die eine Mehrzahl Nester5 ,6 zur Aufnahme der in4 dargestellten Winkelmesseinrichtung1 mit aufgesetzter Kappe3 umfasst. -
[0048] Die Nester5 ,6 werden jeweils gebildet durch eine im Unterteil41 vorgesehene Aufnahme5 und eine im Oberteil42 vorgesehene, zugeordnete Aufnahme6 . Die beiden Aufnahmen5 und6 eines Nestes5 ,6 bilden im geschlossenen Zustand der Verpackungs- und Transporteinrichtung4 , also bei auf das Unterteil41 geklapptem Oberteil42 , ein die jeweilige Winkelmesseinrichtung1 mit Kappe3 im wesentlichen vollständig umschließendes Gebilde. -
[0049] Die bodenseitigen Aufnahmen5 der Nester5 ,6 werden jeweils gebildet durch eine im Querschnitt halbkreisförmige Mulde mit zwei axial voneinander beabstandeten Begrenzungswänden50 ,52 zwischen denen die Winkelmesseinrichtung1 zusammen mit der Kappe3 aufgenommen ist. Dabei liegt der Boden30 der Kappe3 axial an einer axialen Begrenzungswand50 der jeweiligen Aufnahme5 an und ein am Stator10 der Winkelmesseinrichtung1 ausgebildeter Abschnitt12 liegt axial an der anderen, gegenüberliegenden axialen Begrenzungswand52 an. Hierdurch ist die Winkelmesseinrichtung1 zusammen mit der Kappe3 derart zwischen den beiden axialen Begrenzungswänden50 ,52 der jeweiligen Aufnahme5 aufgenommen, dass sich die Kappe3 mit ihrem Boden30 an der einen axialen Begrenzungswand50 abstützen kann und der Stator2 über einen Fortsatz12 an der anderen, gegenüberliegenden axialen Begrenzungswand52 abstützen kann. -
[0050] An die beiden axialen Begrenzungswände50 ,52 der Aufnahme5 schließt sich jeweils eine Griffmulde51 bzw.53 an, die das Ergreifen der Winkelmesseinrichtung1 erleichtert, um diese aus dem Unterteil41 der bevorzugt aus Kunststoff bestehenden Verpackungs- und Transporteinrichtung4 entnehmen zu können. In die kappenseitige Mulde51 ragt darüber hinaus noch der die zentrale Öffnung30a im Boden30 der Kappe3 durchgreifende Rotor50 der Winkelmesseinrichtung1 hinein. -
[0051] Die Aufnahme5 ist in axialer Richtung gestuft ausgebildet, wobei ein erster axialer Abschnitt55 der Aufnahme5 an die äußeren Abmaße des Stators10 der Winkelmesseinrichtung1 angepasst ist und ein daran anschließender axialer Abschnitt56 der Aufnahme5 an die äußeren Abmaße der Kappe3 , also insbesondere den Durchmesser der umlaufenden Seitenwand35 der Kappe3 , angepasst ist. -
[0052] Die in dem Oberteil42 der Transport- und Verpackungseinrichtung4 vorgesehenen Aufnahmen6 , die jeweils einer der Aufnahmen5 in dem Unterteil41 zugeordnet sind, bestehen ebenfalls aus zwei im Querschnitt ringförmigen (halbkreisförmigen) axialen Abschnitten65 ,66 , von denen der eine an den Außendurchmesser des Stators10 und der andere an den Außendurchmesser der Kappe3 angepasst ist. Axial begrenzt wird jede Aufnahme6 durch zwei einander gegenüberliegende axiale Begrenzungswände60 ,62 , von denen die eine (60 ) dem Boden30 der Kappe3 gegenüberliegt und die andere (62 ) einem Fortsatz12 des Stators10 der Winkelmesseinrichtung1 gegenüberliegt, und zwar derart, dass sich die Kappe3 mit ihrem Boden30 an der einen axialen Begrenzungswand60 und der Stator10 über seinen Fortsatz12 an der anderen axialen Begrenzungswand62 abstützen kann. -
[0053] Im Bereich der kappenseitigen Begrenzungswand60 ist eine zusätzliche Ausnehmung61 ausgebildet, in die der durch die Öffnung30a des Bodens30 der Kappe3 herausragende Rotor15 der Winkelmesseinrichtung1 hineinragt. -
[0054] Durch die Lagerung der jeweiligen Winkelmesseinrichtung1 mit lose aufgesetzter Kappe3 in einer Aufnahme5 und6 , in der sowohl der Stator10 also auch die Kappe3 axial gesichert sind, ist gewährleistet, dass bei Einwirkung axialer Kräfte auf die Kappe3 diese nicht von dem Stator10 der Winkelmesseinrichtung1 herunterrutschen kann. Vielmehr werden auf den Boden30 der Kappe3 einwirkende Kräfte, etwa als Folge einer axialen Deformation der Kupplung2 (vgl.4 ) der Winkelmesseinrichtung1 aufgrund eines Stoßes, in das Unterteil41 der Verpackung4 eingeleitet. -
[0055] Hierdurch ist die jeweilige Kappe3 , die sich ja außerdem mit den nach innen von dem Boden30 abstehenden Zapfen31 am Stator10 der Winkelmesseinrichtung1 abstützt, vgl.4 , axial definiert bezüglich der jeweils zugeordneten Winkelmesseinrichtung1 positioniert, nämlich einerseits durch das Zusammenwirken der nach innen abstehenden Zapfen31 mit dem Stator10 der Winkelmesseinrichtung1 (der sich wiederum axial an einer zugeordneten axialen Begrenzungswand52 ,62 des Nestes5 ,6 abstützt) und andererseits durch Zusammenwirken des Bodens30 mit der gegenüberliegenden axialen Begrenzungswand50 ,60 des jeweiligen Nestes5 ,6 . Dies ermöglicht die anhand4 beschriebene Begrenzung der axialen Beweglichkeit der Kupplung2 in einer Richtung weg von dem Stator10 , um eine plastische Deformation der Kupplung2 zu verhindern.
Claims (26)
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- Winkelmesseinrichtung zur Messung der Winkellage zweier relativ zueinander verdrehbarer Objekte (O1, O2), mit – einem Stator (
10 ), – einem drehbar am Stator (10 ) gelagerten Rotor (15 ) und – einer Kupplung (2 ), mittels der der Stator (10 ) axial nachgiebig mit einem der zueinander verdrehbaren Objekte (O1, O2) koppelbar ist, gekennzeichnet durch eine Transportsicherung (3 ), die die Kupplung (2 ) mit einer axialen Anschlagfläche (30 ) derart übergreift, dass sie die Bewegbarkeit der Kupplung (2 ) in axialer Richtung (A) begrenzt, wobei die axiale Anschlagfläche (30 ) in der Gleichgewichtslage der Kupplung (2 ) in axialer Richtung (A) von der Kupplung (2 ) beabstandet ist. - Winkelmesseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die axiale Anschlagfläche (
30 ) der Transportsicherung (3 ) die axiale Bewegbarkeit der Kupplung (2 ) derart begrenzt, dass Bewegungen, die zu einer plastischen Deformation der Kupplung (2 ) führen würden, verhindert werden. - Winkelmesseinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Stator (
10 ) über die Kupplung (2 ) mit dem einen der zueinander drehbaren Objekte (O1, O2) auch radial nachgiebig koppelbar ist und dass die Transportsicherung (3 ) die Kupplung (2 ) mit einer radialen Anschlagfläche derart umgreift, dass sie die Verformbarkeit der Kupplung (2 ) in radialer Richtung (R) begrenzt. - Winkelmesseinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die radiale Anschlagfläche (
35 ) der Transportsicherung (3 ) in der Gleichgewichtslage der Kupplung (2 ) zumindest abschnittsweise radial von der Kupplung (2 ) beabstandet ist. - Winkelmesseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kupplung (
2 ) ein Montageelement (20 ) aufweist, über das die Kupplung (2 ) mit dem einen der beiden zueinander verdrehbaren Objekte (O1, O2) verbindbar ist und das axial bezüglich des Stators (10 ) beweglich ist. - Winkelmesseinrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die axiale Anschlagfläche (
30 ) der Transportsicherung (3 ) die axiale Beweglichkeit des Montagelementes (20 ) begrenzt. - Winkelmesseinrichtung nach Anspruch 3 oder 4 und Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Montageelement (
20 ) radial aufweitbar ist. - Winkelmesseinrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die radiale Aufweitbarkeit und/oder Verschiebbarkeit des Montageelementes (
20 ) durch die radiale Anschlagfläche (35 ) der Transportsicherung (3 ) begrenzt wird. - Winkelmesseinrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Montageelement (
20 ) durch einen Montagering gebildet wird. - Winkelmesseinrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das ringförmige Montageelement (
20 ) einen axial erstreckten Spalt (21 ) aufweist. - Winkelmesseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Transportsicherung (
3 ) durch eine Kappe gebildet wird. - Winkelmesseinrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Boden der Kappe (
3 ) die axiale Anschlagfläche (30 ) bildet. - Winkelmesseinrichtung nach Anspruch 8 und Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass eine umlaufende Seitenwand der Kappe (
3 ) die radiale Anschlagfläche (35 ) bildet. - Winkelmesseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Transportsicherung (
3 ) auf die Winkelmesseinrichtung (1 ) aufsetzbar ist. - Winkelmesseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Transportsicherung (
3 ) lose auf dem Stator (10 ) aufliegt. - Winkelmesseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Transportsicherung (
3 ) formschlüssig mit dem Stator (10 ) verbunden ist. - Winkelmesseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Transportsicherung (
3 ) einen Abstandhalter (31 ) aufweist, über den die Transportsicherung (3 ) derart am Stator (10 ) anliegt, dass sie in axialer Richtung von der Kupplung (2 ) beabstandet ist. - Winkelmesseinrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass als Abstandhalter mindestens drei Abstandselemente (
31 ) an der Transportsicherung (3 ) vorgesehen sind. - Winkelmesseinrichtung nach Anspruch 17 oder 18, dadurch gekennzeichnet, dass Abstandselemente (
31 ) des Abstandhalters durch axial erstreckte Zapfen gebildet werden. - Winkelmesseinrichtung nach einem der Ansprüche 17 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass Abstandselemente (
31 ) des Abstandhalters von der axialen Anschlagfläche (30 ) der Transportsicherung (3 ) abstehen. - Winkelmesseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bewegbarkeit der Kupplung (
2 ) in axialer Richtung (A) weg von dem Stator (10 ) auf weniger als 1 mm, vorzugsweise weniger als 0.6 mm, begrenzt ist. - Winkelmesseinrichtung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass die Bewegbarkeit der Kupplung in axialer Richtung (A) weg von dem Stator (
10 ) auf einen Wert zwischen 0.2 mm und 0.5 mm, insbesondere zwischen 0.3 mm und 0.4 mm, begrenzt ist. - Winkelmesseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der axialen Anschlagfläche (
30 ) der Transportsicherung (3 ) eine Stützfläche (50 ,60 ) zugeordnet ist, die einer axialen Verschiebung der Transportsicherung (3 ) weg von dem Stator (10 ) entgegenwirkt. - Verpackungseinrichtung zur Lagerung und zum Transport mindestens einer Winkelmesseinrichtung (
1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, mit mindestens einer Aufnahme (5 ,6 ) für die jeweilige Winkelmesseinrichtung (1 ), in der die Winkelmesseinrichtung (1 ) angeordnet ist, wobei die mindestens eine Aufnahme (5 ,6 ) derart ausgebildet ist, dass sich die Transportsicherung (3 ) einer in die Aufnahme (5 ,6 ) eingelegten Winkelmesseinrichtung (1 ) an einer Wand (50 ,60 ) der Aufnahme (5 ,6 ) axial abstützen kann. - Verpackungseinrichtung nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Winkelmesseinrichtung (
1 ) in der Transporteinrichtung zwei Aufnahmen (5 ,6 ) zugeordnet sind, die derart aufeinanderklappbar sind, dass die Winkelmesseinrichtung (1 ) von den beiden Aufnahmen (5 ,6 ) gemeinsam umschlossen wird. - Verpackungseinrichtung nach Anspruch 24 oder 25, gekennzeichnet durch eine Mehrzahl Aufnahmen (
5 ,6 ), in denen sich jeweils eine Winkelmesseinrichtung (1 ) aufnehmen lässt.