DE8915109U1 - coupling - Google Patents

coupling

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DE8915109U1 DE8915109U DE8915109U DE8915109U1 DE 8915109 U1 DE8915109 U1 DE 8915109U1 DE 8915109 U DE8915109 U DE 8915109U DE 8915109 U DE8915109 U DE 8915109U DE 8915109 U1 DE8915109 U1 DE 8915109U1
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Description

JOHANNESJOHN ■ · · · &psgr; ·
HEIDENHAIN■ · · · ψ ·
HEIDENHAIN - 1 -
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19.

SSSS=SSSSSSS=SSS

Die Erfindung bezieht sich auf eine Kupplung
dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a coupling
the preamble of claim 1.

Derartige Kupplungen werden häufig zwischen einem Stator und einer Abtasteinrichtung einer Winkelmeßeinrichtung eingesetzt. Anwendung finden diese Kupplungen auch zum drehstarren Verbinden eines Gehäuses einer Winkeimeßeinrichtung mit einem Gehäuse einer Antriebseinrichtung.Such couplings are often used between a stator and a scanning device of an angle measuring device. These couplings are also used to rigidly connect a housing of an angle measuring device to a housing of a drive device.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Kupplung zu schaffen, die äußerst kompakt ist, einfach herzustellen und verschleißfest ist, eine lange Lebensdauer erreicht und eine genaue Ankopplung gewährleistet. The object of the invention is to create a coupling that is extremely compact, easy to manufacture and wear-resistant, has a long service life and ensures precise coupling.

Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1
benen Maßnahmen gelöst.This object is achieved by the device defined in claim 1
resolved with the measures outlined above.

angege-indicated

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, daß die Kupplung wenig Raum beansprucht, eine reibungsfreie und hochgenaue Winkelübertragung zwischen den zwei zu verbindenden Teilen zuläßt und trotzdem Verlagerungen der miteinander zu kuppelnden Teile sowohl in Längsrichtung als auch in Querrichtung ausgeglichen werden.The advantages achieved with the invention are in particular that the coupling takes up little space, allows a friction-free and highly precise angular transmission between the two parts to be connected and nevertheless compensates for displacements of the parts to be coupled together in both the longitudinal and transverse directions.

Vorteilhafte Ausbildungen der Erfindung entnimmt nan den Unteransprüchen.Advantageous embodiments of the invention can be found in the subclaims.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt. Es zeigtEmbodiments of the invention are shown in the drawings. It shows

Figur 1 eine Draufsicht der erfindungsgemäßen
Kupplung,Figure 1 is a plan view of the inventive
Coupling,

Figur 2 einen Querschnitt II-II der Kupplung nachFigure 2 shows a cross section II-II of the coupling according to

Figur 1,
20Figure 1,
20

Figur 3 eine Seitenansicht der Kupplung zwischenFigure 3 a side view of the coupling between

einer Winkelmeßeinrichtung und eineran angle measuring device and a

Antriebseinrichtung,drive device,

Figur 4 einen Querschnitt der in eineFigure 4 shows a cross section of the

Winkelmeßeinrichtung eingebauten
Kupplung.Angle measuring device built-in
Coupling.

Die in Figur 1 und 2 gezeigte Kupplung 1 ist ein-The coupling 1 shown in Figures 1 and 2 is a

stückig als Stanz- und Biegeteil ausgebildet und au· einem Material mit hoher Wechselfestigkeit, z.B. Federstahl, hergestellt. Die Kupplung 1 weist einen ebenen Mittenbereich 2 mit vier nach a*4ßen weisenden Stegen 2, 4, 5, 6 auf, von denen je zwei diametral gegenüberliegend angeordnet sind. Anformed in one piece as a punched and bent part and made of a material with high fatigue strength, e.g. spring steel. The coupling 1 has a flat central area 2 with four outward-facing webs 2, 4, 5, 6, two of which are arranged diametrically opposite each other.

jedem Steg 3, 4, 5, 6 des Mittenbereiche 2 ist ein Blattfederarm 7, 8, 9, 10 angeformt. Die Blattfederarme 7, 8, 9, 10 sind zumindest weitgehend parallel zu der gemeinsamen Drehachse 11 der zu verbindenden Teile ausgerichtet. Sie sind paarweise diametral gegenüberliegend und parallel zueinander angeordnet und bilden somit zwei senkrecht zueinander angeordnete Fed<?rParallelogramme, die eine verdrehsteife, jedoch radial und axial nachgiebigeA leaf spring arm 7, 8, 9, 10 is formed on each web 3, 4, 5, 6 of the central region 2. The leaf spring arms 7, 8, 9, 10 are aligned at least largely parallel to the common axis of rotation 11 of the parts to be connected. They are arranged in pairs diametrically opposite and parallel to each other and thus form two spring parallelograms arranged perpendicular to each other, which form a torsionally rigid, but radially and axially flexible

Verbindung der zwei Teile gewährleisten.Ensure connection of the two parts.

Die Kupplung 1 weist im Mittenbereich 2 eine zentrische öffnung 12 auf.The coupling 1 has a central opening 12 in the middle area 2.

Der Mittenbereich 2 kann auch ohne zentrische öffnung 12 und ohne Stege 3, 4, 5, 6 ausgeführt sein. Je kürzer die Stege 3, 4, 5, 6 sind, desto geringer ist die mögliche axiale Verlagerung der zwei zu verbindenden Teile. Je weiter die Stege 3, 4, 5, 6 nach außen ragen, desto größer ist die mögliche und zulässige axiale Verlagerung.The central area 2 can also be designed without a central opening 12 and without webs 3, 4, 5, 6. The shorter the webs 3, 4, 5, 6 are, the smaller the possible axial displacement of the two parts to be connected. The further the webs 3, 4, 5, 6 protrude outwards, the greater the possible and permissible axial displacement.

Zwei diametral gegenüberliegende und senkrecht zu dem ebenen Mittenbereich 2 umgebogene Blattfederarme 8, 10 weisen je eine Lasche 13, 14 auf, die wiederum senkrecht zur Ebene der Blattfederarme 8, 10 umgebogen sind und radial nach außen ragen. In jeder dieser Laschen 13, 14 befindet sich ein Langloch 15, 16, dessen Längsachsen konzentrisch zur Drehachse 11 verläuft. In den zwei anderen diametral gegenüberliegenden parallelen Blattfederarmen 7, 9 sind jeweils an den freien Enden zwei Langlöcher 17, 18 eingebracht, dessen Längsachsen parallel zur Drehachse 11 verlaufen.Two diametrically opposed leaf spring arms 8, 10 bent perpendicular to the flat central region 2 each have a tab 13, 14, which in turn are bent perpendicular to the plane of the leaf spring arms 8, 10 and protrude radially outwards. In each of these tabs 13, 14 there is an elongated hole 15, 16, the longitudinal axes of which run concentrically to the axis of rotation 11. In the two other diametrically opposed parallel leaf spring arms 7, 9, two elongated holes 17, 18 are made at the free ends, the longitudinal axes of which run parallel to the axis of rotation 11.

Die beiden Langlöcher 15 und 16 erlauben eine Winkeljustierung zwischen den zwei zu koppelnden Teilen und die Langlöcher 17, 18 erlauben eine Justierung in Längsrichtung der Drehachse 11. ■The two elongated holes 15 and 16 allow an angle adjustment between the two parts to be coupled and the elongated holes 17, 18 allow an adjustment in the longitudinal direction of the rotation axis 11. ■

Die Figur 3 zeigt eine Seitenansicht der Kupplung 1Figure 3 shows a side view of the coupling 1

nach den Figuren 1 und 2 im eingebauten Zustand. Der Stator 21 einer Winkelmeßeinrichtung 22 ist über die Kupplung 1 mit dem Stator 23 einer Antriebseinrichtung 24 verbunden. Die nicht gezeigte Wells dsr Winkeljssgsir.riehtur.g 22 ist starr mit 4«r Welle der Antriebseinrichtung 24 gekoppelt. Die freien Enden der parallelen Blattfederarme 8 und 10 sind mittels Schrauben 25, 26 in den Langlöchern 15, 16 der Laschen 13, 14 an dem Sfator 23 der Antriebseinrichtung 24 befestigt. Die freien Enden der beiden parallelen Blattfederarme 7 und 9 sind ebenfalls mittels Schrauben 27, 28 in den Langlöchern 17, 18 mit dem Stator 21 der Winkelmeßeinrichtung 22 verbunden. Ein Gehäuse 20 umschließt die Antriebseinrichtung 24 sowie die Winkelmeßeinrichtung 22.according to Figures 1 and 2 in the installed state. The stator 21 of an angle measuring device 22 is connected via the coupling 1 to the stator 23 of a drive device 24. The shaft of the angle measuring device 22 (not shown) is rigidly coupled to the shaft of the drive device 24. The free ends of the parallel leaf spring arms 8 and 10 are fastened to the stator 23 of the drive device 24 by means of screws 25, 26 in the elongated holes 15, 16 of the brackets 13, 14. The free ends of the two parallel leaf spring arms 7 and 9 are also connected to the stator 21 of the angle measuring device 22 by means of screws 27, 28 in the elongated holes 17, 18. A housing 20 encloses the drive device 24 and the angle measuring device 22.

Dis Kupplung 1 kann auch in ni^ht gezeigter Weise das Gehäuse der Antriebseinrichtung 24 mit dem Gehäuse der Winkelmeßeinrichtung 22 verbinden.The coupling 1 can also connect the housing of the drive device 24 to the housing of the angle measuring device 22 in a manner not shown.

Die Kupplung 1 ermöglicht der gesamten Winkelmeßeinrichtung 22 den auftretenden Taumelbewegungen der Welle der Antriebseinrichtung 24 zu folgen, ohne daß in Bezug auf 4ie gemeinsame Drehachse 11 die Statoren 21 und 23 eine Verdrehung gegeneinander durchführen können. Durch die Kupplung 1 ist die Genauigkeit der Winkelmessung oder Drehzahlmessung gewährleistet, obwohl eine starre Kopplung der Wellen erfolgt ist, welche nie ganzThe coupling 1 enables the entire angle measuring device 22 to follow the wobbling movements of the shaft of the drive device 24 without the stators 21 and 23 being able to rotate relative to each other with respect to the common axis of rotation 11. The coupling 1 ensures the accuracy of the angle measurement or speed measurement, although a rigid coupling of the shafts has taken place, which is never completely

fehlerfrei fluchten.aligned perfectly.

Die Kupplung 1 kann auch zum Ankoppeln von Winkelmeßeinrichtungen an Rundtischen, Großantennen, astronomischen Fernrohren und ähnlichen Objekten eingesetzt werden, wozu auf die DE-PS 29 06 432 verwiesen wird.The coupling 1 can also be used to connect angle measuring devices to rotary tables, large antennas, astronomical telescopes and similar objects, for which reference is made to DE-PS 29 06 432.

In der Figur 4 ist die Kupplung 1 zwischen dem Sta-In Figure 4, the coupling 1 between the sta-

tor 21 und einer Abtasteinrichtung 29 der Winkelmeßeinrichtung 22 eingebaut. Die Abtasteinrichtung 29 ist auf der Welle 30 der Winkelmeßeinrichtung 22 drehbar gelagert. Die freien Enden zweier paralleler Blattfederarme sind am Stator 21 und die freien Enden der anderen parallelen und diametral gegenüberliegenden Blattfederarme sind an der Abtasteinrichtung 29 befestigt. Die einzelnen Bereiche der Kupplung 1 sind in der Figur 4 aus Gründen der Übersichtlichkeit nicht mit Bezugszeichen versehen. Die Welle 30 der Winkelmeßeinrichtung 22 kann starr mit der Welle 19 der Antriebseinrichtung 24 verbunden werden und der Stator 21 der Winkelmeßeinrichtung 22 kann ebenfalls starr an den Stator der Antriebseinrichtung 24 angebaut werden.tor 21 and a scanning device 29 of the angle measuring device 22 are installed. The scanning device 29 is rotatably mounted on the shaft 30 of the angle measuring device 22. The free ends of two parallel leaf spring arms are attached to the stator 21 and the free ends of the other parallel and diametrically opposite leaf spring arms are attached to the scanning device 29. The individual areas of the coupling 1 are not provided with reference numerals in Figure 4 for reasons of clarity. The shaft 30 of the angle measuring device 22 can be rigidly connected to the shaft 19 of the drive device 24 and the stator 21 of the angle measuring device 22 can also be rigidly attached to the stator of the drive device 24.

Durch die Kupplung 1 werden Exzentrizitäten der Welle 30 und Winkelfluchtungsfehler der Drehachse 11 innerhalb der Winkelmeßeinrichtung 22 ausgeglichen. Der Aufbau der Winkelmeßeinrichtung 22 soll hier nicht näher beschrieben werden, hierzu wird auf die DE-PS 32 06 875 verwiesen.The coupling 1 compensates for eccentricities of the shaft 30 and angular misalignment of the rotary axis 11 within the angle measuring device 22. The structure of the angle measuring device 22 will not be described in detail here; reference is made to DE-PS 32 06 875.

Die Kupplung 1 kann in nicht gezeigter Weise auchThe coupling 1 can also be

zwischen dem Gehäuse der Winkelmeßeinrichtung 22 und der Abtasteinrichtung 29 oder einem Träger derbetween the housing of the angle measuring device 22 and the scanning device 29 or a carrier of the

Abtasteinrichtung &iacgr;/9 eingesetzt sein, wooei der Stator 21 und das Gehäuse der Winkelmeßeinrichtung 22 auch einstückig ausgebildet sein kann.scanning device &iacgr;/9 can be used, whereby the stator 21 and the housing of the angle measuring device 22 can also be formed in one piece.

Als Winkelmeßeinrichtung 22 kann ein inkrementaler Drehgeber - vorzugsweise lichtelektrischer Art -, ein Absolutwertgeber oder ein Resolver Verwendung finden.An incremental rotary encoder - preferably of a photoelectric type -, an absolute encoder or a resolver can be used as the angle measuring device 22.

Claims (1)

DR. JOHANNES HEIDENHAIN GmbH 19. Dezember 1989DR. JOHANNES HEIDENHAIN GmbH 19 December 1989 AnsprücheExpectations 1. Kupplung mit zwei senkrecht zueinander angeordneten Federparallelogrammen zum verdrehsteifen, jedoch radial und axial nachgiebigen Verbinden zweier Teile, die eine zumindest weitgehend gemeinsame Drehachse aufweisen, dadurch gekennzeichnet, daß die Kupplung (1) einstückig aus federndem Material geformt ist und einen Mittenbereich (2) aufweist, an den die Federparallelogramme als vier, jeweils paarweise parallel diametral gegenüberliegende Blattfederarme (7, 8, 9, 10) angeformt sind, die zumindest weitgehend parallel zur Drehachse (11) ausgerichtet sind.1. Coupling with two spring parallelograms arranged perpendicular to one another for the torsionally rigid, but radially and axially flexible connection of two parts which have an at least largely common axis of rotation, characterized in that the coupling (1) is formed in one piece from resilient material and has a central region (2) to which the spring parallelograms are formed as four leaf spring arms (7, 8, 9, 10) each arranged in pairs parallel and diametrically opposed, which are aligned at least largely parallel to the axis of rotation (11). 2. Kupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie aus Federblech geformt ist und die Blattfederarme (7, 8, 9, 10) senkrecht zu dem ebenen Mittenbereich (2) verlaufend umgebogen sind.2. Coupling according to claim 1, characterized in that it is formed from spring sheet and the leaf spring arms (7, 8, 9, 10) are bent perpendicularly to the flat central region (2). 3. Kupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Mittenbereich (2) vier radial nach außen weisende, in der Ebene des Mittenbereiche (2) liegende und senkrecht zueinander verlaufende Stege (3, 4, 5, 6) angeordnet sind, von denen je zwei diametral gegenüberliegen, und daß an den Stegen (3, 4, 5, /|3. Coupling according to claim 1, characterized in that on the central region (2) there are arranged four webs (3, 4, 5, 6) which point radially outwards, lie in the plane of the central region (2) and run perpendicular to one another, two of which are diametrically opposite one another, and that on the webs (3, 4, 5, /| 6) die Blattfederarme (7, 8, 9, 10) angeformt sind.6) the leaf spring arms (7, 8, 9, 10) are molded on. 4. Kupplung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest zwei diametral gegenüberliegende parallele Blattfederarme (8, 10) jeweils sine senkrecht zur Ebene der Bl*vctfederarme (8f 10) umgebogene Lasche iI3, 14) auf^&isen. 4. Coupling according to claim 2 or 3, characterized in that at least two diametrically opposed parallel leaf spring arms (8, 10) each have a tab (13, 14) bent perpendicular to the plane of the leaf spring arms (8 , 10). 5. Kupplung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß zwei diametral gegenüberliegende parallele Blattfederarme (7, 9) an den freien Enden Langlöcher (17, 18) mit einer Längsachse zumindest weitgehend parallel zur Drehachse (11) aufweisen, und daß die freien Enden zweier diametral gegenüberliegender paralleler Blattfederarme (8, 10) rechtwinklig umgebogen sind und radial nach außen ragende Laschen (13, 14) bilden, in denen sich jeweils ein Langloch (15, 16) befindet, dessen Längsachsen konzentrisch zur Drehachse (11) verlaufen.5. Coupling according to claim 4, characterized in that two diametrically opposed parallel leaf spring arms (7, 9) have at the free ends elongated holes (17, 18) with a longitudinal axis at least largely parallel to the axis of rotation (11), and that the free ends of two diametrically opposed parallel leaf spring arms (8, 10) are bent at right angles and form radially outwardly projecting tabs (13, 14), in each of which there is an elongated hole (15, 16) whose longitudinal axes run concentrically to the axis of rotation (11). 6. Kupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die freien Enden zweier paralleler Blattfederarme (7, 9) am Gehäuse oder Stator (21) einer Winkelmeßeinrichtung (22) und die freien Enden der anderen parallelen Blattfederarme (8, 10) am Gehäuse oder Stator (23) einer Antriebseinrichtung (24) befestigt sind.6. Coupling according to one of claims 1 to 5, characterized in that the free ends of two parallel leaf spring arms (7, 9) are attached to the housing or stator (21) of an angle measuring device (22) and the free ends of the other parallel leaf spring arms (8, 10) are attached to the housing or stator (23) of a drive device (24). 7. Kupplung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Welle der Winkelmeßeinrichtung (22) itarr mit der Welle der Antriebeeinrichtung (24)7. Coupling according to claim 6, characterized in that the shaft of the angle measuring device (22) is connected to the shaft of the drive device (24) verbunden ist.connected is. 8. Kupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die freien Enden zweier paralleler Blattfederarme (7, 9) am Gehäuse oder Stator (21) einer Winkelmeßeinrichtung (22) und die freien Enden der anderen parallelen Blattfederarss (S, 10) an der Abtasteinrichtung (29) der Wimkelmeßeinrichtung (22) befestigt sind, wobei die Abtasteinrichtung (29) auf der Welle (30) der Winkelmeßeinrichtung (22) drehbar gelagert ist.8. Coupling according to one of claims 1 to 5, characterized in that the free ends of two parallel leaf spring arms (7, 9) are attached to the housing or stator (21) of an angle measuring device (22) and the free ends of the other parallel leaf spring arms (5, 10) are attached to the scanning device (29) of the angle measuring device (22), the scanning device (29) being rotatably mounted on the shaft (30) of the angle measuring device (22).
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