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Die
Erfindung betrifft einen Mehrfach-Umdrehungszähler nach dem Oberbegriff des
Patentanspruchs 1 oder 2, sowie ein Verfahren zur Montage. Derartige
Mehrfach-Umdrehungszähler bestehen aus
einem absolut messenden Winkelmeßsystem, z. B. aus einem Resolver,
und einem damit mechanisch gekoppelten Umdrehungszähler.
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Ein
Resolver ist ein Winkeldrehgeber, der geeignet ist, über eine
Umdrehung von 360° den
zurückgelegten
Drehwinkel anzugeben. Er besteht aus einem drehangetrieben zentrischen
Rotor, der in einem Stator drehbar montiert ist. Bei derartigen
Resolvern besteht jedoch der Nachteil, dass lediglich immer nur
ein Drehwinkel von 360° aufgelöst werden kann.
Mehrfach-Drehwinkel sind hingegen nicht auflösbar.
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Zur
Auflösung
von Mehrfach-360°-Umdrehungen
ist es bekannt, den Resolver mit einem sogenannten Umdrehungszähler mechanisch
zu koppeln. Dieser besteht z. B. aus einem mechanischen Getriebe,
welches über
eingebaute elektrische Sensoren in der Lage ist, Mehrfachumdrehungen
anzuzeigen. Wird demgemäss
ein Resolver mit einem Umdrehungszähler gekoppelt, so ist es durch
die Auslesung der Signale des Umdrehungszählers möglich festzustellen, wie viele
Umdrehungen durchgeführt
wurden und durch die Auslesung des Signals aus dem Resolver ist
es möglich,
die einzelne Drehung aufzulösen.
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Mit
der mechanischen Verbindung zwischen dem Resolver und dem Umdrehungszähler gibt
es jedoch Probleme hinsichtlich Verschleiß und Rundlaufgenauigkeit.
Es ist eine Lösung
bekannt, bei welcher der Rotor des Resolvers eine zylindrische Aufnahme aufweist,
in welche ein zylindrischer Flansch eines Antriebsritzels eingreift.
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Die
andere Seite des Ritzels trägt
eine Verzahnung, wobei diese Verzahnung unmittelbar in ein Antriebszahnrad
des Umdrehungszählers
eingreift.
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Auf
diese Weise wird die mechanische Verbindung zwischen dem Resolver
und dem Umdrehungszähler über das
Antriebsritzel bewerkstelligt, wobei das Antriebsritzel auf der
einen Seite eine in die Aufnahme des Rotors passende zylindrische Kontur
und auf der anderen den Verzahnungsteil aufweist.
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Nachteil
der bekannten Lösung
ist jedoch, dass durch den Eingriff des Zylinders des Antriebsritzels
in die zylindrische Aufnahme im Rotor ein Rundlauffehler entsteht.
Dazu kommt ein Rundlauffehler, der aus der Toleranz zwischen Motorwelle
und Resolverrotor entsteht. Dieser Fehler setzt sich über die genannte
zylindrische Passung fort, nämlich
vom Rotor auf den Zylinderteil des Antriebsritzels.
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Nachteil
hierbei ist demgemäss,
dass im Resolver aufgrund der entstehenden Rundlauf-Ungenauigkeiten
der Rotorteil nicht mehr rund läuft.
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Damit
wird auch das Antriebsritzel in radialer Richtung ausgelenkt und
es kommt zu einem variablen Verzahnungseingriff zwischen dem Verzahnungsteil
des Antriebsritzels und dem zugeordneten Antriebszahnrad des Umdrehungszählers.
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Aufgrund
dieses variablen Verzahnungseingriffes, der zu starken Schwingungen
führen
kann, kommt es zu einem vorzeitigen Verschleiß des Antriebszahnrades und
auch einem erhöhten
Drehgeräusch
des Umdrehungszählers.
Die genannte Zylinderpassung zwischen dem Antriebsritzel und dem Rotorteil
des Resolvers ist im übrigen
sehr aufwendig herzustellen, weil eine hochgenaue Passung mit einem
gewissen radialen Spiel von zum Beispiel 1/100 mm erforderlich ist.
Zum weiteren wird noch ein in Drehrichtung wirkender Mitnehmer benötigt, der
den Formschlusseingriff zwischen dem Antriebsritzel und der Zylinderbüchse im
Rotorteil des Resolvers erbringt.
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Bei
der bekannten Lösung
ist eine Motorwelle vorhanden, die den Rotor des Resolvers durchgreift
und eine zylindrische Bohrung aufweist. Das Antriebsritzel hat eine
zentrale Mittenbohrung, durch welche eine Befestigungsschraube hindurchgreift und
das Antriebsritzel gemeinsam mit dem Rotor des Resolvers auf der
Motorwelle festlegt. Hierbei greift der Gewindeteil der Befestigungsschraube
durch die vorher erwähnte
Bohrung in der Motorwelle und ist dort in einer Gewindebohrung festgeschraubt.
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Die
Motorwelle weist jedoch im Vergleich zu dem darauf zu befestigenden
Rotor ein gewisses Spiel auf. Dieses Spiel wurde eingangs als nachteilig erwähnt, weil
es sich mit dem Spiel zwischen dem Antriebsritzel und der zylindrischen
Passung im Rotor addiert und zu der erwähnten Rundlauf-Ungenauigkeit
führt.
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Als
weiterer Nachteil wurde erkannt, dass die Verbindung zwischen der
Rotorwelle und dem Rotor mit dem Antriebsritzel über eine relativ schlanke Zylinderschraube
ein relativ hohes Umdrehungsmoment aufgrund der Masse des Rotors
aufnehmen muss und daher hoch belastet ist. Es kann daher zu einem
vorzeitigem Verschleiß des
Gewindes oder gar zu einem Bruch der Schraube kommen.
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Bei
einem fehlenden Anzugsdrehmoment der Zylinderschraube kann es zu
einem Durchrutschen des Rotors in Bezug zur Motorwelle kommen.
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Die
DE 19902739 A1 offenbart
einen Drehgeber, wobei zur Ermittlung der Drehbewegung einer Welle
mittels einem mechanischen und/oder elektronischen Zählwerk zwischen
der Welle und dem Zählwerk
ein Planetengetriebe angeordnet ist.
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Die
US 4639595 A offenbart
einen optischen Drehencoder, d. h. Winkelmessvorrichtung, ohne eigene
Lagerung, wobei sein scheibenförmiger
Rotor auf der umfänglichen äußeren Mantelfläche konkave und
konvexe Oberflächen
aufweist, die Licht von einer Lichtquelle mehr oder weniger reflektieren.
Im vormontierten Zustand bewirkt eine Klemmfeder den Zusammenhalt
der Abtasteinrichtung mit der Nabe, an der der Teilungsträger angebracht
ist. An der Nabe ist ein Anschlag vorgesehen, der die Abtasteinrichtung
bei der Vormontage berührt
und die Nabe in radialer und axialer Richtung fixiert. In diesem
Zustand wird die Winkelmessvorrichtung auf die Antriebswelle geschoben
und die Abtasteinrichtung an der Anbaufläche der Antriebseinheit befestigt.
Danach wird die Klemmfeder ausser Eingriff gebracht und die Nabe
in axialer Richtung auf der Antriebswelle verschoben. Diese Verschiebung
ist notwendig, um die Berührung
des Anschlages der Nabe mit der Abtasteinrichtung aufzuheben und
eine reibungsfreie Drehung der Nabe relativ zur Abtasteinrichtung
zu gewährleisten.
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Die
DE 4138589 A1 offenbart
eine Winkelmessvorrichtung, die mittels einer Zentrierhülse auf einer
Welle einer Antriebseinheit montiert ist. Nach der Montage wird
die Zentrierhülse
axial verschoben und entkoppelt, dadurch entfällt die zur Montage notwendige
starre Verbindung zwischen Welle und Nabe.
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Die
DE 3325318 A1 offenbart
einen inkrementalen Winkelkodierer, der eine Einrichtung zur wahlfreien
Einstellung eines absoluten Null- oder Referenzpunkts besitzt. Diese
Zusatzeinrichtung besteht aus einem Untersetzungsgetriebe, das antriebsseitig
mit der Welle des Winkelkodierers und antriebsseitig mit einer Scheibe
gekuppelt ist, die eine opto-elektronisch abtastbare Bohrung oder Lichtreflexmarke
aufweist. Vorzugsweise ist die Scheibe ein Zahnrad, das über eine
Rutschkupplung mit dem Untersetzungsgetriebe gekuppelt ist und sich
von außen
mittels eines mit Ritzel versehenen Zahnschlüssels verstellen lässt, so
dass der absolute Nullpunkt exakt eingestellt werden kann. Durch
Auswahl der Zahnräder
des Untersetzungsgetriebes kann das Untersetzungsverhältnis in
weiten Grenzen variiert und damit auch der absolute Nullpunkt in
einem weiten Bereich eingestellt werden.
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Der
Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde einen Mehrfach-Umdrehungszähler der
eingangs genannten Art so weiterzubilden, dass ein bestmöglicher
Rundlauf sichergestellt ist bei einfacher Montage und betriebssicherer
Verbindung.
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Ferner
liegt der Erfindung die Verfahrensaufgabe zugrunde, eine einfache
und schnelle, jedoch hochgenaue Montage zwischen dem Resolver und dem
Umdrehungszähler
zu ermöglichen,
wobei auch bereits vorhandene Resolver einfach mit einem Umdrehungszähler nachgerüstet werden
sollen.
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Zur
Lösung
der gestellten Aufgabe ist die Erfindung dadurch gekennzeichnet,
dass zur Montage zwischen dem Resolver und dem Umdrehungszähler eine
Abstandslehre vorgesehen ist, die im wesentlichen aus einer Zylinderbüchse besteht,
welche unterschiedliche und vor der endgültigen Montage noch radial
zueinander verschiebbare Teile des Umdrehungszählers fluchtend zueinander
zentriert, dass eine Passung zwischen dem Antriebsritzel und der Antriebswelle
vorhanden ist und dass ferner eine schwimmende Lagerung zwischen
dem Resolver und dem Umdrehungszähler
im Montagezustand der beiden Teile des Umdrehungszählers gegeben
ist, solange die Abstandslehre zu Montagezwecken eingesetzt ist.
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Die
Lösung
der gestellten Verfahrensaufgabe besteht darin, dass zunächst in
einem ersten Verfahrensschritt ein Umdrehungszähler mit lose montierten Verbindungsschrauben,
welche eine gegenseitige Verschiebung der einzelnen Funktionsteile
ermöglichen,
auf eine Abstandslehre gesteckt wird, welche die noch zueinander
verschiebbaren Funktionsteile zueinander zentriert.
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In
einem zweiten Verfahrensschritt wird sodann ein Antriebsritzel in
einer hochgenauen Passung auf einer Antriebswelle eines Resolvers
drehfest festgelegt.
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In
einem dritten Verfahrensschritt wird danach die Abstandslehre zentrisch
auf das Antriebsritzel gesteckt.
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In
einem vierten Verfahrensschritt wird sodann der Umdrehungszähler mit
seiner montierten Abstandslehre auf den Resolver aufgesteckt und
der Resolver und der Umdrehungszähler
werden über eine
schwimmende Verbindung miteinander verbunden.
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In
einem fünften
Verfahrenschritt werden sodann die noch verschiebbaren Funktionsteile
im Umdrehungszähler
durch entsprechende Verbindungsschrauben zueinander fixiert und
schließlich
die schwimmende Verbindung zwischen Resolver und Umdrehungszähler fixiert.
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In
einem sechsten Verfahrensschritt wird dann die Abstandslehre entfernt.
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Mit
der gegebenen technischen Lehre ergibt sich der Vorteil, dass ein
einwandfreier Rundlauf des mit der Motorwelle verbundenen Antriebsritzels
gegeben ist und eine optimale Zentrierung des Umdrehungszählers zum
Antriebsritzel gewährleistet
ist.
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Mit
der gegebenen technischen Lehre wird erreicht, dass das kritische
Antriebsrad im Umdrehungszähler
mit seinem Verzahnungseingriff auf dem Antriebsritzel stets gleichbleibend
in Eingriff steht und es nicht zu einer unerwünschten radialen Verschiebung
der beiden Teile zueinander kommt, was mit dem eingangs erwähnten Laufgeräusch und
mit einem höheren
Verschleiß verbunden
wäre.
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Das
Antriebszahnrad soll mit möglichst gleichbleibendem
Verzahnungseingriff in das mit der Motorwelle verbundene Antriebsritzel
eingreifen. Erfindungsgemäß wird zur
Montage zwischen Resolver und Umdrehungszähler eine Abstandslehre verwendet,
welche im wesentlichen als Zylinderbüchse ausgebildet ist, welche
die unterschiedlich zueinander verschiebbaren Teile des Umdrehungszählers zu Montagezwecken
miteinander zentriert und fluchtend zueinander ausrichtet. Gleichzeitig
zentriert die Abstandslehre auch den Abstand zum zentrisch innenliegenden
Antriebsritzel, welches in die Zylinderbüchse der Abstandslehre eingreift.
Hierbei erfolgt die Zentrierung am Innenumfang der Zylinderbüchse der Abstandslehre
in einer ersten Ausführung
dadurch, dass sich der Innenumfang der Abstandslehre an einem Ringbund
des Antriebsritzels bündig
anlegt und somit eine Zentrierung zu den Teilen des Umdrehungszählers stattfindet.
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In
einer anderen Ausgestaltung ist es vorgesehen, dass der Innenumfang
der Zylinderbüchse der
Abstandslehre eine entsprechende Innen-Verzahnung aufweist, die
formschlüssig
in die Verzahnung des Antriebsritzels eingreift und hierdurch ebenfalls
eine Zentrierung der Abstandslehre in radialer Richtung stattfindet.
Kern der Erfindung ist also die vorübergehende Verwendung einer
Abstandslehre zwecks Montage eines Umdrehungszählers auf einem Resolver. Es
werden nach erfolgter Montage die entsprechenden Befestigungsschrauben
im Bereich des Umdrehungszählers
oder im Verbindungsbereich zwischen dem Umdrehungszähler und
dem Resolver festgesetzt und danach sind die einander zugeordneten
Teile genau zentrisch und radial zueinander zentriert. Die Abstandslehre
kann dann entfernt werden.
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Vorteil
dieser Maßnahme
ist, dass es auch möglich
ist, bereits vorhandene Resolver mit einem Umdrehungszähler nachzurüsten. Zu
diesem Zweck erhält
der Kunde zu seinem vorhanden Resolver den zugeordneten, nachgelieferten
Umdrehungszähler, in
den bereits schon die Abstandslehre eingesetzt ist. In dem Umdrehungszähler sind
die entsprechenden Montageschrauben noch locker, so dass die Teile
im Umdrehungszähler
noch gegeneinander verschiebbar sind. Der Kunde kann nun den Umdrehungszähler auf
dem Resolver aufsetzen und mit Hilfe der Abstandslehre werden nun
die einzelnen Teile zueinander zentriert und danach werden die entsprechenden Befestigungsschrauben
festgezogen. Sobald alle Befestigungsschrauben festgezogen sind,
wird die Abstandslehre entfernt und damit ein Mehrfachumdrehungszähler mit
höchster
Rundlaufgenauigkeit und bester Zentrizität gewährleistet.
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Wichtig
bei der Erfindung ist, dass die Antriebswelle selbst unmittelbar
eine zentrale Bohrung trägt,
in welcher die Passung angeordnet ist, die nun unmittelbar mit der
Passung des Antriebsritzels gepaart ist.
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Dies
ist ein wesentlicher Vorteil gegenüber dem Stand der Technik,
denn beim Stand der Technik war noch ein weiteres, eine Ungenauigkeit
hervorrufendes Teil dazwischen montiert, nämlich der Rotor des Resolvers.
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Erfindungsgemäß erfolgt
nun eine direkte Montage des Antriebsritzels auf der Antriebswelle des
Motors, welcher den Drehantrieb für den Mehrfach-Umdrehungszähler übernimmt.
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Die
Verbindung zwischen dem Antriebsritzel und der Antriebswelle erfolgt
demgemäß über eine Zylinderschraube,
welche das Antriebsritzel in einer Passung in der Antriebswelle
hält.
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In
einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist die Passung als
Konuspassung ausgebildet, die dafür sorgt, dass das Antriebsritzel
mit höchster
Rundlaufgenauigkeit in der Konuspassung der Antriebswelle gehalten
wird.
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In
einer anderen Ausgestaltung der Erfindung ist es vorgesehen, dass
statt der Konuspassung eine Zylinderpassung verwendet wird, die ebenfalls
zu einer hochgenauen Zentrierung zwischen dem Antriebsritzel und
der Antriebswelle führt.
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In
einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist es vorgesehen,
das die Antriebswelle mit hochbelastbaren Befestigungsmitteln mit
dem Rotor des Resolvers verbunden ist. Es wird also auf die vorher
als nachteilig im Stand der Technik angesehene, schlanke Zylinderschraube
verzichtet und stattdessen ist vorgesehen, dass die Antriebswelle
den Rotor des Resolvers durchgreift und sich an der einen Seite an
einem entsprechenden stirnseitigen Anschlag anlegt, während an
der gegenüberliegenden
Seite eine hochbelastbare Gewindemutter vorgesehen ist, die mit
ihrer Innenverzahnung auf eine zugeordnete Außenverzahnung der Antriebswelle
geschraubt ist und die mit ihrem stirnseitigen Ansatz an einem stirnseitigen
Anschlag der Innenbüchse
des Rotors anliegt.
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Damit
wird ermöglicht,
dass eine bewährte, hoch
belastbare und hohe Drehmomente übertragende
Verbindung zwischen der Antriebswelle und dem Rotor des Resolvers
eingesetzt werden kann.
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Ein
Vorteil bei der Verwendung der Abstandslehre besteht darin, dass
sie auch als Transportsicherung verwendet wird. Es wird somit der
Umdrehungszähler
mit der eingesetzten Abstandslehre im vormontierten Zustand an den
Kunden geliefert. Das Antriebsritzel liegt somit frei und leicht
verschiebbar im Umdrehungszähler
und wird durch die Abstandslehre so gehalten das es nicht an den
Umdrehungszähler
anschlagen kann und zu Beschädigungen
des Antriebsrades im Umdrehungszähler
führen kann.
Erst bei der Verbindung zwischen dem Resolver und dem Umdrehungszähler wird
dann das Antriebsritzel mit dem Rotor des Resolvers verschraubt und
erst danach wird die Abstandslehre entfernt. Sie hat damit ihre
Aufgabe zunächst
als Transportsicherung und dann als Zentrier-Montagehilfe getan.
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Im
Folgenden wird die Erfindung anhand von lediglich einen Ausführungsweg
darstellenden Zeichnungen näher
erläutert.
Hierbei gehen aus den Zeichnungen und ihrer Beschreibung weitere
erfindungswesentliche Merkmale und Vorteile der Erfindung hervor.
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Es
zeigen:
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1:
Schnitt durch eine erste Ausführungsform
eines Mehrfach-Umdrehungszählers;
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2:
Teilschnitt durch die schwimmende Befestigung zwischen dem Resolver
und dem Umdrehungszähler
in einer Stirnansicht;
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3:
Schnitt durch eine zweite Ausführungsform
eines Umdrehungszählers;
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4:
Schnitt durch eine dritte Ausführungsform
eines Umdrehungszählers
mit einer abgewandelten Verbindung zwischen dem Resolver und dem Umdrehungszähler.
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Allgemein
soll ein Resolver 1 mit einem Umdrehungszähler 26 montiert
werden, wobei die genannten Teile mit bestmöglichem Rundlauf zueinander
zentriert werden sollen.
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Der
Resolver 1 besteht aus einem feststehenden Stator 1a und
aus einem darin rotierenden Rotor 1b, wobei zwischen den
genannten Teilen ein Luftspalt 33 vorhanden ist.
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Die
Antriebswelle 2 ist in nicht näher dargestellter Weise Teil
eines Antriebsmotors oder mit einem Antriebsmotor gekoppelt, dessen
Umdrehungen von dem erfindungsgemäßen Mehrfach-Umdrehungszähler erfasst
werden sollen.
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Die
Antriebswelle durchgreift hierbei eine zentrale Innenbohrung des
Rotors 1b und legt sich an der Stirnseite an einer Anschlagfläche 42 an.
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An
der gegenüberliegenden
Seite weist die Antriebswelle 2 eine Außenverzahnung auf, auf der eine
Gewindemutter 3 mit zugeordneter Innenverzahnung aufgeschraubt
ist. Die Gewindemutter legt sich mit ihrer Stirnfläche an der
zugeordneten Stirnfläche
des Rotors 1b an, so dass der Rotor 1b kraftschlüssig auf
der Antriebswelle 2 in dem Rotor 1b gelagert ist.
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Zwischen
dem Außenumfang
der Antriebswelle 2 und dem Innenumfang der Rotorbüchse des Rotors 1b ist
ein gewisses, sehr kleines Spiel vorhanden. Es handelt sich um eine
Spielpassung, wobei dieses Spiel in der Resolvertechnik keine Rolle
spielt.
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Wichtig
ist nun, dass in der Antriebswelle 2 eine zentrale Bohrung 20 angeordnet
ist, die auf einem Teil ihrer Länge
ein Gewindeteil 22 aufweist. In diesem Gewindeteil greift
der zugeordnete Gewindeteil einer Zylinderschraube 5 ein.
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Die
Zylinderschraube 5 legt damit hochgenau das Antriebsritzel 4 fest.
Dieses besteht auf einem Teil seiner Länge aus seinem Konusteil 23,
welches in den zugeordneten Konusteil 21 der Bohrung 20 über eine
bestimmte Länge
eingreift. Die beiden Konusteile 21, 23 sind demgemäß genau
zueinander zentriert und greifen spielfrei ineinander ein.
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Vorteil
einer derartigen Konuspassung ist, dass die beiden Teile sich selbsttätig zentrieren
und eine Rundlauf-Ungenauigkeit hierbei vermieden wird.
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Das
Antriebsritzel 4 besteht also an seiner einen Seite aus
dem Konusteil 23 und setzt sich fort in einen zylindrischen
Abschnitt, welcher die Verzahnung 24 trägt. Diese Verzahnung 24 befindet
sich spielfrei und mit hochgenauem Rundlauf im Verzahnungseingriff
mit einem zugeordneten Antriebsrad 13 des Umdrehungszählers 26.
Weiterhin weist das Antriebsritzel 4 einen Ringbund 24a auf,
der zur Zentrierung der Abstandslehre 16 dient.
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Der
Verzahnungseingriff zwischen dem Antriebsrad 13 und der
Außenverzahnung
des Antriebsritzels 4 ist der eigentliche kritische Teil
der Verbindung zwischen der Antriebsachse 2 und dem Umdrehungszähler 26.
Die hier beschriebenen Maßnahmen sollen
also dazuführen,
dass dieser Verzahnungseingriff hochgenau und mit bester Rundlaufgenauigkeit erfolgt.
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Die
Lagerwelle des Antriebsrades 13 ist hierbei in einem Getriebeträger 10 gelagert,
der bevorzugt aus einem Kunststoff-Spritzteil besteht.
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In
diesem Getriebeträger 10 sind
am Umfang verteilt angeordnete Bohrungen vorhanden, welche von ebenso
am Umfang verteilt angeordneten Zylinderschrauben 14 durchgriffen
sind.
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Die
Zylinderschrauben 14 können
hierbei nicht nur gleichmäßig am Umfang
verteilt angeordnet sein, sondern sie können auch nur beliebig gesetzt sein.
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Die
Zylinderschrauben 14 durchgreifen ebenfalls noch Leiterplatten 11, 12,
die damit auf den Zylinderschrauben 14 festgehalten und
zentriert werden. Derartige Leiterplatten 11, 12 können natürlich auch
entfallen.
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Die
jeweiligen Zylinderschrauben 14 greifen in zugeordnete
Gewindebohrungen im Bereich eines Adapterteils 6 ein, welches
bevorzugt ein Druckguss-Aluminiumteil, ein Drehteil aus einem Metallmaterial
oder auch ein Kunststoffteil sein kann.
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Zwischen
dem Adapterteil 6 und der Statorringbüchse 37 des Resolvers 1 besteht
im vormontierten Zustand eine schwimmende Lagerung.
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Hierbei
weist das Adapterteil 6 einen radial nach außen weisenden
Ringflansch auf, der Bohrungen trägt, welche jeweils von Zylinderschrauben 8 durchgriffen
sind, die zugeordnete Sicherungsscheiben 9 durchgreifen.
Jede Zylinderschraube 8 ist hierbei in einem Klemmstück 7 eingeschraubt.
Die Art der Verbindung ist in 2 näher dargestellt.
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Jedes
Klemmstück 7 ist
als Exzenterteil ausgebildet, weil jeweils sein Fußteil 45 versetzt
zu dem Angriffspunkt der Schraube 8 in den Ringbund 30 am Außenumfang
der Statorringbüchse 37 eingreift.
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Auf
diese Weise ist es möglich,
dass sich die einzelnen Klemmstücke 7 im
vormontieren Zustand in den Schwenkrichtungen 34 verdrehen
und mit ihren Fußteilen 45 in
den zugeordneten Ringbund 30 eingreifen.
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Damit
ist eine schwimmende Lagerung zwischen dem Adapterteil 6 und
der zugeordneten Statorringbüchse 37 des
Resolvers 1 gegeben und die beiden Teile sind solange schwimmend
zueinander gehalten, solange noch die Abstandslehre 16 vorhanden
ist und den Umdrehungszähler 26 zu
der Antriebswelle 2 zentriert und positioniert.
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Der
Umdrehungszähler 26 wird
von der Außenseite
im Übrigen
noch von einer Kappe 15 abgedeckt.
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Wichtig
ist nun die vorher beschriebene Zentrierung zwischen der Abstandslehre 16 und
den zugeordneten Flächen
des Antriebsritzels 4.
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Zu
diesem Zweck weist die beispielsweise aus Kunststoff gefertigte
Abstandslehre 16 eine Zylinderbüchse 27 auf, welche
mit ihrem zylindrischen Ansatz in den Umdrehungszähler 26 eingreift.
Gemäß der Darstellung
in 1 legt sich somit der Getriebeträger 10 mit
einem radial innenliegenden Ringbund 28 an dem Außenumfang
der Zylinderbüchse 27 der
Abstandslehre 16 an.
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Gleichzeitig
legt sich aber auch ein Ringbund 29 der Adapterplatte 6 bündig am
Außenumfang
der Zylinderbüchse 27 an,
so dass durch die fluchtende Verbindung zwischen den Ringbünden 28 und 29 über die
Zylinderbüchse 27 der
Abstandslehre 16 die beiden Teile (Getriebeträger 10 und
Adapterplatte 6) miteinander fluchtend auf das Antriebsritzel 4 ausgerichtet
sind.
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Zu
diesem Zweck legt sich nämlich
der Innenumfang der Zylinderbüchse 27 fluchtend
entweder am Außenumfang
des Ringbundes 24a des Antriebsritzel 4 an oder – in einer
anderen Ausgestaltung – kann
die Zylinderbüchse 27 in
diesem Bereich eine nach innen gerichtete Verzahnung aufweisen, welche
in formschlüssigen
Eingriff mit der nach außen
gerichteten Verzahnung 24 des Antriebsritzels 4 kommt.
Auf diese Weise ist damit die Zylinderbüchse 27 der Abstandslehre 16 zentrisch
auf dem Antriebsritzel 4 geführt und gehalten.
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Im Übrigen wird
die Statorringbüchse 37 auf einem
zugeordneten Befestigungsteil dadurch montiert, dass am Außenumfang
der Statorringbüchse 37 eine
Ringnut 17 vorhanden ist, in welcher eine Befestigung 18 eingreift,
die ihrerseits auf dem Motorschild 19 des Motors aufgeschraubt
ist.
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Um
einen axialen Ausgleich des Konusteils 23 des Ritzels 4 in
dem Konusteil 21 der Bohrung zu erreichen ist es im Übrigen vorgesehen,
dass der Stirnseite des Antriebsritzels 4 ein Spiel 25 in
der Bohrung 20 vorhanden ist, um eine axiale Verschiebung
und eine formschlüssige
Anpassung der beiden Konusse 21, 23 zu ermöglichen.
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Das
zwischen dem Außenumfang
der Statorringbüchse 37 und
dem Innenumfang des Flansches des Adapterteils 6 bestehende
Toleranz-Ausgleichspiel 31 gewährleistet die vorher erwähnte schwimmende
Lagerung zwischen dem Adapterteil 6 und dem Stator 1a des
Resolvers 1, solange die Zylinderschrauben 8 noch
nicht festgezogen sind.
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Die
Statorringbüchse 37 weist
demgemäß nur einen
stirnseitigen Anschlag an der Stirnfläche 32 des Adapterteils 6 auf
und ist damit in radialer Richtung zum Adapterteil relativ verschiebbar.
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In 3 ist
eine abgewandelte Ausführungsform
zu den vorher erwähnten
Konusteilen 21, 23 dargestellt. Dort ist erkennbar,
dass das Antriebsritzel 4 eine vollzylindrische Ausgestaltung
aufweist, wobei die Verzahnung 24 sich in einen Zylinderteil 36 fortsetzt,
der in eine zugeordnete zylindrische Bohrung 35 passend
und spielfrei eingreift.
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Statt
einer Konuspassung wird also in diesem Ausführungsbeispiel nach 3 eine
Zylinderpassung zwischen der Bohrung 20 der Antriebswelle 2 und
dem Antriebsritzel 4 vorgeschlagen. Ansonsten gelten für die gleichen
Teile auch die gleichen Bezeichnungen.
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In 1 und 3 wird
ein folgender Montageablauf verwendet.
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Hierbei
ist vorgesehen, dass die zueinander schwimmend verschiebbaren Teile
im Umdrehungszähler 26 bereits
bei der Montage im Werk zueinander zentrisch ausgerichtet werden.
Zu diesem Zweck wird die Abstandslehre 16 verwendet und
im Umdrehungszähler 26 sind
die Zylinderschrauben 14 noch nicht festgezogen.
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Es
wird nun bei eingestecktem Antriebsritzel 4 die Abstandslehre 16 aufgesteckt
und damit werden der Adapterteil 6 und der Getriebeträger 10 über die
fluchtend mit ihren Ringbünden 28, 29 am
Außenumfang
der Abstandslehre 16 anliegenden Teilen zur Abstandslehre
zentriert und danach werden die Zylinderschrauben 14 angezogen.
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Der
so vormontierte Umdrehungszähler 26 wird
dann auf den Resolver 1 aufgesteckt, wobei vorher das Antriebsritzel 4 in
die zugeordnete Bohrung 20 an der Antriebswelle 2 eingeschraubt
wurde.
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Der
Umdrehungszähler 26 ist
damit schwimmend zu dem Resolver 1 gehalten und die entsprechenden
Klemmstücke 7 können nun
bei der Montage des Umdrehungszählers 26 entsprechend
in dem Ringbund 30 in Schwenkrichtung 34 sich
ausrichten, so dass die beiden genannten Teile 1, 26 nun
sich zentrisch dank der eingesteckten Abstandslehre 16 zueinander
ausrichten. Es werden dann die Zylinderschrauben 8 angezogen
und die beiden Teile 1, 26 sind damit hochgenau
ausgerichtet und fest zueinander montiert. Anschließend wird
die Abstandslehre 16 entfernt.
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Die
schwimmende Lagerung ergibt Sich im Übrigen dadurch, dass die Anschlagfläche 44 an
der Stirnseite der Statorringbüchse 37 in
radialer Richtung ein Spiel an der zugeordneten Anschlagfläche des
Adapterteils 6 aufweist.
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Die
in den 1 und 3 dargestellte, nach außen gerichtete
Befestigung zwischen dem Adapterteil 6 und der zugeordneten
Klemmstücke 7 vergrößert den
Außendurchmesser
des Mehrfach-Umdrehungszählers.
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Um
dies zu vermeiden, sieht die 4 eine andere
Ausgestaltung vor.
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In 4 ist
dargestellt, dass das Adapterteil 6 in axialer Richtung
einen umlaufenden Flansch 38 aufweist, in den Bohrungen 39 eingebracht
sind, in welche Madenschrauben 40 eingesetzt sind. Diese Madenschrauben 40 greifen
mit ihrem konusseitigen Enden in den zugeordneten Ringbund 30 am
Außenumfang
der Statorringbüchse 37 ein.
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Gleichzeitig
legt sich der Flansch 38 mit zwei senkrecht zueinander
stehenden Anschlagflächen 41 an
einer stirnseitigen Anschlagfläche
der Statorringbüchse 37 an.
Damit ist die Adapterplatte 6 zu dem Stator 1a über die
senkrecht zueinanderstehenden Anschlagflächen 41 zentriert.
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Um
nun den gewünschten
Spielausgleich und die hochgenaue Zentrierung zwischen Antriebsritzel
und dem Antriebszahnrad 13 zu gewährleisten ist nun erfindungsgemäß vorgesehen,
dass der Getriebeträger 10 verschiebbar
zu dem Adapterteil 6 ausgebildet ist.
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Die
erfindungsgemäße Abstandslehre 16 zentriert
sich damit nach wie vor mit ihrem Innenumfang am Außenumfang
des Ringbundes 24a des Antriebsritzels 4. Gleichzeitig
erfolgt aber lediglich jetzt nur noch eine Zentrierung am Außenumfang
im Bereich des Getriebeträgers 10,
nämlich
im Bereich des Ringbundes 28 des Getriebeträgers.
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Das
Adapterteil 6 hat jedoch mit seinem Ringbund 29 ein
Spiel 46 zu der Zylinderbüchse 27 der Abstandslehre 16.
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Bei
der Montage sind die Zylinderschrauben 14 noch nicht festgeschraubt,
so dass sich mit Hilfe der erfindungsgemäßen Abstandslehre 16 zunächst der
Getriebeträger 10 auf
dem Antriebsritzel 4 zentriert. Nachdem das Adapterteil 6 mit
Hilfe der Madenschrauben 40 auf dem Außenumfang des Stators 1a befestigt
wurde und der Getriebeträger
nun wie vorstehend beschrieben, zentriert wurde, können die Zylinderschrauben 14 festgezogen
werden.
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Anschließend kann
die Abstandslehre 16 entnommen werden.
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- 1
- Resolver
- 1a
- Stator
- 1b
- Rotor
- 2
- Antriebswelle
- 3
- Gewindemutter
- 4
- Antriebsritzel
- 5
- Zylinderschraube
- 6
- Adapterteil
- 7
- Klemmstück
- 8
- Zylinderschraube
- 9
- Sicherungsscheibe
- 10
- Getriebeträger
- 11
- Leiterplatte
- 12
- Leiterplatte
- 13
- Antriebsrad
- 14
- Zylinderschraube
- 15
- Kappe
- 16
- Abstandslehre
- 17
- Ringnut
- 18
- Befestigung
- 19
- Motorschild
- 20
- Bohrung
- 21
- Konusteil
(Bohrung)
- 22
- Gewindeteil
- 23
- Konusteil
(Ritzel 5)
- 24
- Verzahnung
- 24a
- Ringbund
- 25
- Spiel
- 26
- Umdrehungszähler
- 27
- Zylinderbüchse
- 28
- Ringbund
- 29
- Ringbund
- 30
- Ringbund
- 31
- Toleranz-Ausgleichsspiel
- 32
- Stirnfläche
- 33
- Luftspalt
- 34
- Schwenkrichtung
- 35
- Zylinderteil
(Bohrung)
- 36
- Zylinderteil
(Ritzel 5)
- 37
- Statorringbuchse
- 38
- Flansch
- 39
- Bohrung
- 40
- Madenschraube
- 41
- Anschlagfläche
- 42
- Anschlagfläche
- 43
- Bohrung