DE10311572B4 - Anordnung zur Verbindung eines rohrförmigen Elementes mit einem darin erstreckten Körper - Google Patents
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Abstract
Anordnung mit einem rohrförmigen Element in Form einer Hohlwelle (2) eines Drehgebers und mit einem Klemmring (3) zur Verbindung der Hohlwelle (2) mit einem darin erstreckten Körper (1), wobei der Klemmring (3) mit seiner inneren Oberfläche (30) die Hohlwelle (2) an deren Außenwand (23) umgreift, sich in axialer Richtung entlang der Hohlwelle (2) erstreckt und diese derart mit Klemmkräften beaufschlagt, dass die Hohlwelle (2) mit ihrer Innenwand (21) klemmend auf den in der Hohlwelle (2) angeordneten Körper (1) einwirkt, dadurch gekennzeichnet, dass der Klemmring (3) nur mit einem axialen Teilabschnitt (31) seiner inneren Oberfläche (30) an der Außenwand (23) der Hohlwelle (2) anliegt und klemmend auf diese einwirkt, so dass sich an den ersten axialen Abschnitt (31) des Klemmringes (3), über den der Klemmring (3) an der Außenwand (23) der Hohlwelle (2) anliegt, in axialer Richtung (A) mindestens ein weiterer axialer Abschnitt (32) anschließt, über den die innere Oberfläche (30) des Klemmringes (3) nicht an der Außenwand (23) der Hohlwelle (2) anliegt, und dass der Klemmring (3) an einem freien Ende (20) der Hohlwelle (2) angeordnet ist, wobei der erste axiale Abschnitt (31) des Klemmringes (3) der Stirnseite (S) des freien Endes (20) der Hohlwelle (2) zugewandt ist.
Description
- Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Verbindung eines rohrförmigen Elementes mit einem darin erstreckten Körper nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
- Eine derartige Anordnung umfasst einen Klemmring, der mit seiner inneren Oberfläche das rohrförmige Element an dessen Außenwand umgreift, sich in axialer Richtung über einen Bereich des rohrförmigen Elementes erstreckt und das rohrförmige Element derart mit (radial nach innen wirkenden) Klemmkräften beaufschlagt, dass das rohrförmige Element mit seiner Innenwand klemmend auf den in dem rohrförmigen Element angeordneten Körper einwirkt.
- Eine derartige Anordnung kann insbesondere zur klemmenden Verbindung einer Hohlwelle eines Drehgebers mit der Antriebswelle einer Maschine dienen, deren Drehwinkel mittels des Drehgebers bestimmt werden soll, vergleiche den Prospekt „Hohlwellen Inkrementalgeber” der Max Stegmann GmbH aus dem Jahre 1996.
- Aus der
DE 66 04 702 U ist eine Klemmbefestigung zur Verbindung von Lager- oder Führungsbohrungen aufweisenden Bauteilen mit einem darin angeordneten zylindrischen Bauelement unter Verwendung von Spannschrauben bekannt, die eine kraftschlüssige Verbindung der vorgenannten Bauteile bewirken, indem eine jeweilige Spannschraube auf das die Lager- oder Führungsbohrung aufweisende Bauteil einen Klemmdruck ausübt, der zu einer Klemmung eines in der Bohrung angeordneten zylindrischen Bauelementes führt. - In der
DE 299 15 021 U1 ist ein Getriebe mit einer geschlitzten Hohlwelle, Hohlachse oder Hülse beschrieben, bei welchem in den geschlitzten Bereich eine Welle oder Achse eingreift und wenigstens ein, den geschlitzten Bereich umschließender Klemm- oder Spannring (unter Wirkung einer mittels einer Spannschraube eingeleiteten Klemmkraft) den geschlitzten Bereich mit dem hierin eingreifenden Gegenstück verklemmt. - Die
US 50 85 535 A bezieht sich auf ein mehrteiliges, im montierten Zustand ringförmiges Klemmelement, dessen innere Oberfläche in axialer Richtung in drei Teilabschnitte unterteilt ist, von denen der innere Teilabschnitt gegenüber den beiden äußeren Teilabschnitten in radialer Richtung zurückgenommen ist. - Der Erfindung liegt das Problem zugrunde, eine Anordnung zur Verbindung eines rohrförmigen Elementes mit einem darin erstreckten Körper weiter zu verbessern.
- Dieses Problem wird erfindungsgemäß durch die Schaffung einer Anordnung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.
- Danach liegt der Klemmring nur mit einem axialen Teilabschnitt seiner der Außenwand des rohrförmigen Elementes zugewandten inneren Oberfläche an dieser Außenwand an und wirkt nur mit diesem axialen Teilabschnitt seiner inneren Oberfläche klemmend auf die Außenwand des rohrförmigen Elementes ein.
- Bei der erfindungsgemäßen Anordnung dient also als Klemmfläche, die an der Außenwand des rohrförmigen Elementes anliegt und mit nach innen gerichteten Kräften bzw. einem entsprechenden Moment auf diese einwirkt, nur ein axialer Teilabschnitt der inneren Oberfläche des Klemmringes. Der oder die in axialer Richtung (also entlang der Längsachse des rohrförmigen Elementes) hieran anschließenden Teilabschnitt(e) der inneren Oberfläche des Klemmringes wirken demgegenüber nicht unmittelbar auf die Außenwand des rohrförmigen Elementes ein.
- Die erfindungsgemäße Lösung hat den Vorteil, dass aufgrund der reduzierten Ausdehnung der effektiven Klemmfläche des Klemmringes in axialer Richtung die Klemmkräfte gezielt derart von dem Klemmring in das rohrförmige Element eingebracht werden können, dass bei geringem erforderlichen Bauraum gute Hebelverhältnisse für die angestrebte Klemmwirkung erreicht werden. So wird insbesondere verhindert, dass ein erheblicher Teil der bei Betätigung des Klemmringes mittels eines geeigneten Klemmelementes (z. B. einer tangential wirkenden Klemmschraube) erzeugten Kräfte zu einer bloßen (elastischen) Verformung des Klemmringes bzw. des rohrförmigen Elementes führen und somit das maximal übertragbare Moment, das die klemmende Befestigung des in dem rohrförmigen Element des erstreckten Körpers bewirken soll, vermindern. Gleichzeitig kann der Klemmring jedoch hinreichend stabil ausgeführt werden, so dass mittels einer Klemmschraube oder dergl. entsprechend große Klemmkräfte erzeugt werden. Denn der Klemmring selbst ist ja keinesfalls auf die axiale Ausdehnung der effektiv wirksamen inneren Klemmfläche beschränkt, sondern weist vielmehr erfindungsgemäß in axialer Richtung eine größere Ausdehnung auf, so dass hier eine entsprechend große Klemmschraube angreifen kann.
- Somit kann der Klemmring einerseits hinreichend stabil für die Einleitung großer Momente mittels eines Klemmelementes ausgeführt sein und gleichzeitig eine effektive Klemmfläche mit begrenzter Ausdehnung in axialer Richtung aufweisen, die bei geringem Bauraum eine optimale Kraft- bzw. Momentübertragung für eine klemmende Befestigung des rohrförmigen Elementes an dem darin erstreckten Körper gewährleistet.
- Die erfindungsgemäße Anordnung eignet sich insbesondere zur Verbindung eines hohlzylindrischen Elementes in Form einer Hohlwelle an einem darin angeordneten zylindrischen Körper in Form einer Antriebswelle. Hiermit kann die Hohlwelle eines Drehgebers an der Antriebswelle einer Maschine klemmend befestigt werden, um die entsprechende Antriebswelle mit einem System zur Drehwinkelmessung zu verbinden.
- Für die erfindungsgemäße Lösung ist von Bedeutung, dass sich die axiale Ausdehnung des tatsächlich an der Außenwand des rohrförmigen Elementes anliegenden axialen Teilabschnittes der inneren Oberfläche des Klemmringes (effektive Klemmfläche) substanziell von der axialen Ausdehnung der gesamten inneren Oberfläche des Klemmringes unterscheidet, nämlich in axialer Richtung substanziell kürzer ist als die innere Oberfläche des Klemmringes insgesamt. So beträgt die axiale Ausdehnung der effektiven Klemmfläche des Klemmringes vorzugsweise weniger als 75%, insbesondere weniger als 50%, der axialen Ausdehnung der gesamten inneren Oberfläche des Klemmringes.
- Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung weist die innere Oberfläche des Klemmringes in ihrem die effektive Klemmfläche bildenden ersten axialen Teilabschnitt einen kleineren Abstand von der Mittelachse des rohrförmigen Elementes auf als in den übrigen, weiteren axialen Abschnitten, in denen sie nicht an der Außenwand des rohrförmigen Elementes anliegt. Dies kann beispielsweise dadurch erreicht werden, dass der Klemmring auf seiner inneren Oberfläche im Bereich des mindestens einen weiteren axialen Abschnittes mit einer Freisparung versehen ist.
- Gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung weist die Außenwand des rohrförmigen Elementes in dem Bereich, in dem sie an dem als effektive Klemmfläche dienenden, ersten axialen Teilabschnitt des Klemmringes anliegt, einen größeren Abstand von der Mittelachse des rohrförmigen Elementes auf als in den Bereichen, die zwar von der inneren Oberfläche des Klemmringes umgriffen werden, jedoch nicht an dieser anliegen. Dies kann z. B. dadurch erreicht werden, dass das rohrförmige Element in dem Bereich seiner Außenwand, der an der effektiven Klemmfläche des Klemmringes anliegt, eine Verdickung oder eine Ausformung nach außen aufweist.
- Gemäß der Erfindung ist weiterhin vorgesehen, dass der Klemmring an einem freien Ende des rohrförmigen Elementes angeordnet ist, wobei derjenige axiale Abschnitt der inneren Oberfläche des Klemmringes, der die effektive Klemmfläche bildet, möglichst dicht bei der Stirnseite jenes freien Endes angeordnet ist. Hierdurch werden eine besonders gute Hebelwirkung für die angestrebte Klemmverbindung zwischen dem rohrförmigen Element und dem darin erstreckten Körper sowie minimale Kraftverluste als Folge einer Verformung des rohrförmigen Elementes erreicht. Des Weiteren werden die in dem rohrförmigen Element auftretenden Spannungen und somit die Gefahr eines eventuellen Ermüdungsbruches reduziert. Dies gilt insbesondere dann, wenn das rohrförmige Element in dem Bereich, in dem es von dem Klemmring umgeben ist, erheblich dünnwandiger ausgebildet wird als in den übrigen Bereichen oder dort (z. B. axial verlaufende) Schlitze aufweist.
- Zur axialen Sicherung des Klemmringes auf dem rohrförmigen Element (Verliersicherung) kann an dem freien Ende des rohrförmigen Elementes ein nach außen abstehender, vorzugsweise in Umfangsrichtung umlaufender, Vorsprung in Form eines Bundes vorgesehen sein, über den der Klemmring bei der Montage unter elastischer Aufweitung geschoben wird.
- Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn der Klemmring mit seiner effektiven Klemmfläche an der Außenwand des rohrförmigen Elementes – in Umfangsrichtung betrachtet – nicht vollflächig anliegt, sondern lediglich an einer Mehrzahl, vorzugsweise äquidistanter, voneinander beabstandeter Klemmstellen. Diese Klemmstellen können beispielsweise durch nach innen gerichtete Vorsprünge der inneren Oberfläche des Klemmringes gebildet werden, zwischen denen jeweils eine Schwachstelle zur Bildung eines Gelenkes, z. B. in Form eines geschlitzten oder besonders dünnwandigen Bereiches des Klemmringes, vorgesehen ist.
- Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung werden bei der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen der Erfindung anhand der Figuren deutlich werden.
- Es zeigen:
-
1 eine schematisch-perspektivische Darstellung eines ersten Ausführungsbeispieles einer Anordnung zur klemmenden Befestigung einer Hohlwelle eines Drehgebers an einer Antriebswelle unter Verwendung eines Klemmringes; -
2 eine Abwandlung der Anordnung aus1 hinsichtlich der Ausbildung des Klemmringes; -
3 einen auf einer Hohlwelle angeordneten Drehgeber, wobei die Hohlwelle einen Klemmring zur klemmenden Befestigung an einer Antriebswelle aufweist; -
4a ,4b und4c eine Vorderansicht, eine Seitenansicht sowie Querschnittsdarstellung des Klemmringes aus3 . - In
1 ist schematisch/perspektivisch eine Antriebswelle1 dargestellt, auf der klemmend eine Hohlwelle2 eines Drehgebers befestigt werden soll. Hierzu wird die Antriebswelle1 im Innenraum1 der Hohlwelle2 angeordnet, so dass die beiden Wellen koaxial verlaufen und die Außenwand11 der Antriebswelle1 an der Innenwand21 der Hohlwelle2 anliegt. Anschließend wird über einen axialen Bereich20 der Hohlwelle2 ein Klemmring3 geschoben, der mit seiner inneren Oberfläche30 die Außenwand23 der Hohlwelle2 in dem besagten Bereich20 umgreift und in den mittels einer Klemmschraube4 eine Klemmkraft derart einleitbar ist, dass unter der Wirkung der erzeugten Klemmkräfte bzw. des erzeugten Momentes die Hohlwelle2 mit ihrer Innenwand21 klemmend auf die Außenwand11 der Antriebswelle1 einwirkt. Hierdurch sind die Antriebswelle1 und die Hohlwelle2 drehfest miteinander verbunden. - Anhand
1 ist ferner erkennbar, dass die Wandung22 der Hohlwelle2 in dem axialen Bereich20 , auf den der Klemmring3 aufgeschoben wird, eine erheblich geringere Dicke aufweist als in dem daran anschließenden Bereich25 . Hierdurch ist im Übergang zwischen den beiden axialen Bereichen20 ,25 der Hohlwelle2 eine Schulter26 ausgebildet. Darüber hinaus bildet der axiale Bereich20 der Hohlwelle2 zugleich einen axialen Endabschnitt der Hohlwelle2 , der unmittelbar an eine Stirnseite S der Hohlwelle anschließt. - Ferner ist die Hohlwelle
2 an der Stirnseite S ihres Endabschnittes20 mit einem nach außen abstehenden Vorsprung29 in Form eines umlaufenden Bundes zur axialen Sicherung des Klemmringes3 versehen. - Die innere Oberfläche
30 des Klemmringes3 , die die Außenwand23 der Hohlwelle2 umgreift, ist derart ausgebildet, dass lediglich ein axialer Teilabschnitt31 der inneren Oberfläche30 als effektive Klemmfläche dient, über die die innere Oberfläche30 des Klemmringes3 klemmend an der Außenwand23 der Hohlwelle2 anliegt. Dies wird dadurch erreicht, dass der an dem besagten Teilabschnitt31 in axialer Richtung A anschließende weitere axiale Teilabschnitt32 des Klemmringes3 aufgrund einer Freisparung einen größeren Abstand in radialer Richtung R von der Mittelachse M der Hohlwelle2 aufweist als der erste axiale Teilabschnitt31 . - Dies gilt auch für einen weiteren in entgegengesetzter Richtung axial an den ersten axialen Teilabschnitt
31 anschließenden weiteren Teilabschnitt33 , bei dem es sich um einen Hinterschnitt zur platzsparenden Aufnahme des der axialen Sicherung des Klemmringes3 dienenden Vorsprunges29 der Hohlwelle2 handelt, jedoch nicht um einen axialen Teilabschnitt des Klemmringes3 mit substanzieller Ausdehnung in axialer Richtung A. Dies trifft vielmehr nur auf den zweiten axialen Teilabschnitt32 zu, der sich an den ersten, die effektive Klemmfläche bildenden axialen Teilabschnitt31 der inneren Oberfläche30 zu der Schulter26 der Hohlwelle2 hin anschließt. Jener zweite axiale Teilabschnitt32 weist in axialer Richtung A eine deutlich größere Ausdehnung auf als der erste axiale Teilabschnitt31 . - Durch die vorbeschriebene Ausbildung der inneren Oberfläche
30 des Klemmelementes3 wird erreicht, dass das Klemmelement lediglich mit dem ersten axialen Teilabschnitt31 der inneren Oberfläche30 klemmend auf die Außenwand23 der Hohlwelle2 einwirkt, wobei sich dieser axiale Teilabschnitt31 unmittelbar an die Stirnseite S des freien Endabschnittes20 der Hohlwelle2 anschließt. Der zweite axiale Teilabschnitt32 des Klemmringes3 ist demgegenüber der Schulter26 der Hohlwelle2 zugeordnet und kann insbesondere an dieser anliegen, wodurch eine definierte, eindeutige Positionierung und platzsparende Anordnung des Klemmringes3 erzielt wird. - Zur Erzeugung der erforderlichen Klemmkräfte weist der Klemmring
3 in bekannter Weise einen radial verlaufenden Schlitz35 auf, der tangential von einer Klemmschraube4 durchgriffen wird, die in ein entsprechendes Innengewinde des Klemmringes3 einschraubbar ist. Hierzu ist der Klemmring3 mit einer Betätigungsöffnung38 versehen, mittels der ein als Innenmehrkant ausgebildeter Betätigungsabschnitt40 der Klemmschraube4 für ein Werkzeug zugänglich ist. Dabei dient das Klemmelement in Form einer Klemmschraube4 lediglich zur Verspannung des Klemmringes3 ; es wirkt jedoch nicht selbst unmittelbar auf die Außenwand23 der Hohlwelle2 ein, liegt also insbesondere nicht an dieser an. Hierzu dient vielmehr ausschließlich ein die Hohlwelle2 an ihrer Außenwand23 umgreifender Teilabschnitt31 der inneren Oberfläche30 des Grundkörpers des Klemmringes3 . - Dadurch, dass der Endabschnitt
20 der Hohlwelle2 über die gesamte axiale Ausdehnung des Klemmringes3 dünnwandig ausgeführt ist, der Klemmring3 jedoch mit dem als Klemmfläche wirkenden ersten Teilabschnitt31 seiner inneren Oberfläche30 nur an einem axialen Teilbereich des Endabschnittes20 anliegt, wird ein optimaler Hebelarm (in axialer Richtung) zur gezielten Einleitung der von dem Klemmring3 erzeugten Klemmkraft in die Klemmverbindung zwischen Hohlwelle2 und Antriebswelle1 (gezielte Drehmomentübertragung) erzeugt. Insbesondere werden Kraftverluste vermieden, die nur zu einer Verformung des Klemmringes3 oder der Hohlwelle2 beitragen, ohne sich auf die Klemmverbindung zwischen Antriebswelle1 und Hohlwelle2 auszuwirken. D. h., die Vorspannkraft des Klemmelementes wird weitgehend verlustfrei zu Erzielung der Klemmwirkung zwischen Hohlwelle2 und Antriebswelle1 genutzt. Hierbei ist zu berücksichtigen, dass die Steifigkeit der Hohlwelle2 im Bereich der Schulter26 , also am Übergang von dem dünnwandigen Endabschnitt20 zu den dickwandigeren Teilen25 der Hohlwelle2 , am größten ist, so dass dort keine Deformationskräfte weitergeleitet werden. - Die Optimierung des für die Herstellung der Klemmverbindung zwischen Hohlwelle
2 und Antriebswelle1 zur Verfügung stehenden Hebelarmes wird bei minimalem erforderlichen Bauraum in axialer Richtung A erreicht. Denn die Ausdehnung des dünnwandigen Endabschnittes20 der Hohlwelle2 in axialer Richtung A entspricht der Ausdehnung des Klemmringes3 in dieser Richtung, wobei die für die Herstellung der klemmenden Verbindung günstige Hebelwirkung dadurch erzielt wird, dass die innere Oberfläche30 des Klemmringes3 nur mit ihrem von der Schulter26 der Hohlwelle2 beabstandeten Teilabschnitt31 an der Außenwand23 der Hohlwelle2 anliegt. Um bei einer in axialer Richtung durchgehenden Anlage der inneren Oberfläche30 des Klemmringes3 an der Außenwand23 der Hohlwelle2 eine vergleichbare Hebelwirkung zu erzielen, müsste der dünnwandige Endabschnitt23 der Hohlwelle2 in axialer Richtung A erheblich länger ausgeführt sein, damit zwischen der Schulter26 der Hohlwelle2 und dem Klemmring3 in axialer Richtung A ein entsprechender Hebelarm zur Verfügung gestellt werden könnte. - Im Ergebnis wird mit der in
1 dargestellten Anordnung zur Befestigung einer Hohlwelle2 eines Drehgebers auf einer Antriebswelle bei geringem erforderlichen Bauraum erreicht, dass die mittels des Klemmringes3 erzeugten Klemmkräfte gezielt in einen Bereich geringer axialer Ausdehnung an einer Stirnseite S des dünnwandigen freien Endes20 der Hohlwelle2 aufgebracht werden können. Hierdurch werden die entsprechenden Kräfte bzw. Momente gezielt derart eingeleitet, dass sie zur Erzeugung der gewünschten Klemmwirkung zwischen Hohlwelle2 und Antriebswelle1 dienen und nicht für eine solche (elastische) Verformung der Hohlwelle2 oder des Klemmringes3 , die nicht zur Erzeugung der Klemmwirkung beiträgt. - Andererseits weist der Klemmring
3 insgesamt – trotz der geringen Ausdehnung der effektiven Klemmfläche31 in axialer Richtung – eine hinreichend große Ausdehnung in axialer Richtung auf, die die Erzeugung entsprechend großer Klemmkräfte unter Verwendung eines hinreichend stabilen Klemmringes3 und einer nicht zu kleinen Klemmschraube4 gestattet. - In
2 ist eine Abwandlung der Anordnung aus1 dargestellt, wobei der Unterschied darin besteht, dass der Klemmring3 in dem an den die effektive Klemmfläche bildenden ersten axialen Abschnitt31 anschließenden zweiten axialen Abschnitt32 keine Freisparung aufweist, sondern dass vielmehr die beiden axialen Teilabschnitte31 ,32 der inneren Oberfläche30 des Klemmringes3 identisch ausgebildet sind. Stattdessen weist der freie Endabschnitt20 der Hohlwelle2 in dem unmittelbar an die Stirnseite S der Hohlwelle2 anschließenden axialen Teilbereich20a eine größere Dicke auf als in dem in axialer Richtung hieran anschließenden weiteren Teilbereich20b . Beide Teilbereiche20a ,20b des freien Endabschnittes20 der Hohlwelle2 werden von dem Klemmring3 umgriffen; jedoch weist nur der unmittelbar an die Stirnseite S anschließende Teilbereich20a an der Außenwand23 einen solchen Abstand in radialer Richtung R von der Mittelachse M der Hohlwelle2 auf, dass er an der inneren Oberfläche30 des Klemmringes3 anliegt. Somit ist der die effektive Klemmfläche bildende erste axiale Abschnitt31 der inneren Oberfläche30 des Klemmringes3 dadurch definiert, dass es sich um denjenigen Abschnitt handelt, an dem die Außenwand23 der Hohlwelle2 mit einem axialen Teilbereich20a anliegt. Der daran in axialer Richtung anschließende zweite axiale Teilabschnitt32 der inneren Oberfläche30 hat demgegenüber keinen Kontakt mit dem entsprechenden axialen Teilbereich20b der Außenwand23 der Hohlwelle2 . -
3 zeigt einen Drehgeber mit einer Hohlwelle2 , der eine an der Hohlwelle2 befestigte Codescheibe50 und eine aus einer Lichtquelle61 und einer Detektoreinheit62 bestehende Abtasteinrichtung60 zum Abtasten der Codescheibe50 umfasst. An einem axialen Endabschnitt20 der Hohlwelle2 ist ein Klemmring3 angeordnet, der mit einem axialen Ende an einer Schulter der Hohlwelle2 anliegt und mit dem anderen axialen Ende durch einen umlaufenden Vorsprung29 der Hohlwelle2 axial gesichert ist. Dieser Klemmring3 , der wiederum lediglich mit einem axialen Teilabschnitt31 an dem zugeordneten Endabschnitt20 der Hohlwelle2 anliegt, wird nachfolgend anhand der4a bis4c genauer beschrieben werden. - Hinsichtlich des Vorliegens eines Teilabschnittes
31 , über den der Klemmring3 auf den Endabschnitt20 der Hohlwelle2 einwirken kann, stimmt der in den3 und4a bis4c gezeigte Klemmring mit dem in1 dargestellten überein. - Ein wichtiger Unterschied des in den
3 und4a bis4c dargestellten Klemmringes verglichen mit dem in1 dargestellten Klemmring besteht jedoch dann, dass gemäß den3 und4a bis4c der Klemmring3 lediglich mit drei in Umfangsrichtung U äquidistant voneinander beabstandeten Klemmstellen34 (und somit nicht vollflächig) an der Außenwand23 des entsprechenden axialen Teilbereiches20a der Hohlwelle2 anliegt. Diese Klemmstellen34 werden durch nach innen gerichtete Vorsprünge der inneren Oberfläche30 des Klemmringes3 gebildet. - Zwischen zwei Klemmstellen
34 weist der Klemmring3 (in Umfangsrichtung U betrachtet) jeweils Wandbereiche einer so geringen Dicke auf, dass diese wie ein Scharnier wirken. Hiermit wird die gezielte Einleitung von Klemmkräften mittels des Klemmringes3 in die Hohlwelle2 noch verbessert D. h., das mittels der Klemmschraube4 erzeugte Moment wird in größtmöglichem Umfang zur Erzeugung einer klemmenden Befestigung zwischen Hohlwelle2 und Antriebswelle1 umgesetzt und nur zu einem geringen Teil in Verformungskraft, die zu einer nicht der Klemmung dienenden Verformung des Klemmringes3 und/oder der Hohlwelle2 führt. - Anhand der
4a bis4c ist schließlich noch erkennbar, wie die Klemmschraube4 einen radialen Schlitz35 des Klemmringes3 tangential durchgreift und dabei auf der einen Seite des radialen Schlitzes35 (unmittelbar anschließend an den Schraubenkopf) eine Durchgangsöffnung36 durchgreift und auf der anderen Seite des radialen Schlitzes35 in eine mit einem Innengewinde versehene Gewindebohrung37 eingeschraubt ist. - In den zuvor beschriebenen Ausführungsbeispielen ist die Hohlwelle
2 im jeweiligen Klemmbereich so dünnwandig ausgebildet, dass durch die vom Klemmring3 aufbringbaren Momente eine gezielte Deformation des Endabschnittes der Hohlwelle2 mit der gewünschten Klemmwirkung ermöglicht wird. Alternativ kann die Deformierbarkeit des als Klemmbereich dienenden Endabschnittes der Hohlwelle2 jedoch auch durch Schlitze erreicht werden. Der Vorteil einer in ihrem Klemmbereich über den Umfang gleichmäßig dünnwandig ausgebildeten und somit gleichmäßig deformierbaren Hohlwelle liegt in der freien Positionierbarkeit eines Klemmringes mit einzelnen, in Umfangsrichtung U voneinander beabstandeten Klemmstellen gemäß4a bis4c .
Claims (17)
- Anordnung mit einem rohrförmigen Element in Form einer Hohlwelle (
2 ) eines Drehgebers und mit einem Klemmring (3 ) zur Verbindung der Hohlwelle (2 ) mit einem darin erstreckten Körper (1 ), wobei der Klemmring (3 ) mit seiner inneren Oberfläche (30 ) die Hohlwelle (2 ) an deren Außenwand (23 ) umgreift, sich in axialer Richtung entlang der Hohlwelle (2 ) erstreckt und diese derart mit Klemmkräften beaufschlagt, dass die Hohlwelle (2 ) mit ihrer Innenwand (21 ) klemmend auf den in der Hohlwelle (2 ) angeordneten Körper (1 ) einwirkt, dadurch gekennzeichnet, dass der Klemmring (3 ) nur mit einem axialen Teilabschnitt (31 ) seiner inneren Oberfläche (30 ) an der Außenwand (23 ) der Hohlwelle (2 ) anliegt und klemmend auf diese einwirkt, so dass sich an den ersten axialen Abschnitt (31 ) des Klemmringes (3 ), über den der Klemmring (3 ) an der Außenwand (23 ) der Hohlwelle (2 ) anliegt, in axialer Richtung (A) mindestens ein weiterer axialer Abschnitt (32 ) anschließt, über den die innere Oberfläche (30 ) des Klemmringes (3 ) nicht an der Außenwand (23 ) der Hohlwelle (2 ) anliegt, und dass der Klemmring (3 ) an einem freien Ende (20 ) der Hohlwelle (2 ) angeordnet ist, wobei der erste axiale Abschnitt (31 ) des Klemmringes (3 ) der Stirnseite (S) des freien Endes (20 ) der Hohlwelle (2 ) zugewandt ist. - Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der in der Hohlwelle (
2 ) angeordnete Körper (1 ) zylindrisch, insbesondere als Antriebswelle, ausgebildet ist. - Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausdehnung des mindestens einen weiteren axialen Abschnittes (
32 ) des Klemmringes (3 ) in axialer Richtung (A) größer ist als die axiale Ausdehnung des ersten axialen Abschnittes (31 ). - Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die innere Oberfläche (
30 ) des Klemmringes (3 ) in dem mindestens einen weiteren axialen Abschnitt (32 ) einen größeren Abstand von der Mittelachse (M) der Hohlwelle (2 ) aufweist als in dem ersten axialen Abschnitt (31 ). - Anordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Klemmring (
3 ) in dem mindestens einen weiteren axialen Abschnitt (32 ) eine Freisparung aufweist, so dass dieser einen größeren Abstand von der Mittelachse (M) der Hohlwelle (2 ) aufweist als der erste axiale Abschnitt (31 ) der inneren Oberfläche (30 ). - Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Außenwand (
23 ) der Hohlwelle (2 ) in dem Bereich (20a ), an dem der erste axiale Abschnitt (31 ) des Klemmringes (3 ) anliegt, einen größeren Abstand von der Mittelachse (M) des rohrförmigen Elementes (2 ) aufweist, als in dem Bereich (20b ), der von dem mindestens einen weiteren axialen Abschnitt (32 ) des Klemmringes (3 ) umgeben ist. - Anordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Hohlwelle (
2 ) in dem Bereich (20a ), in dem der erste axiale Abschnitt (31 ) des Klemmringes (3 ) an der Außenwand (23 ) der Hohlwelle (2 ) anliegt, eine Verdickung oder eine Ausformung nach außen aufweist. - Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Hohlwelle (
2 ) an der Stirnseite (S) des freien Endes (20 ) einen nach außen abstehenden Vorsprung (29 ), insbesondere in Form eines umlaufenden Bundes, zur axialen Sicherung des Klemmringes (3 ) aufweist. - Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Wandung der Hohlwelle (
2 ) an dessen freien Ende (20 ), an dem der Klemmring (3 ) angeordnet ist, eine geringere Dicke aufweist als in dem daran axial anschließenden Bereich (25 ) der Hohlwelle (2 ). - Anordnung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass am Übergang von dem einen axialen Bereich (
20 ) zum anschließenden axialen Bereich (25 ) der Hohlwelle (2 ) eine Schulter (26 ) ausgebildet ist. - Anordnung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Klemmring (
3 ) in axialer Richtung (A) unmittelbar neben der Schulter (26 ) angeordnet ist, insbesondere an dieser anliegt. - Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Klemmring (
3 ) mit seiner inneren Oberfläche (30 ) an der Außenwand (23 ) der Hohlwelle (2 ) mit einer Mehrzahl Klemmstellen (34 ) anliegt, die entlang des Umfangs (U) der Hohlwelle (2 ) voneinander beabstandet angeordnet sind. - Anordnung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass an der inneren Oberfläche (
30 ) des Klemmringes (3 ) insgesamt drei entlang des Umfangs (U) der Hohlwelle (2 ) voneinander beabstandete Klemmstellen (34 ) vorgesehen sind. - Anordnung nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Klemmstellen (
34 ) durch nach innen abstehende Vorsprünge der inneren Oberfläche (30 ) des Klemmringes (3 ) gebildet sind, die einstückig an der inneren Oberfläche (30 ) angeformt sind. - Anordnung nach einem der Ansprüche 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Klemmstellen (
34 ) mit konstantem, identischem Abstand voneinander entlang des Umfangs (U) der Hohlwelle (2 ) an der inneren Oberfläche (30 ) des Klemmringes (3 ) angeordnet sind. - Anordnung nach einem der Ansprüche 12 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen zwei entlang des Umfangs (U) hintereinander angeordneten Klemmstellen (
34 ) jeweils eine Schwachstelle des Klemmrings (3 ) ausgebildet ist, die vorzugsweise als ein Gelenk wirkt. - Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie zur Verbindung der Hohlwelle (
2 ) mit einer Antriebswelle (1 ) einer Maschine dient.
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