MEASURING GEAR WITH DEFINED NULL POINT

Abstract: 1. Measuring gear having a toothed primary shaft (3) which has a defined zero position in a gear housing (1), characterised in that adjoining the toothed construction formed on its periphery, the primary shaft (3) has a portion of reduced cross-section (3c) ; and that, on the primary shaft (3), there is arranged a locking sheet (7) which is at right angles to the axis of the shaft and has an internally toothed construction (7a) adapted to the toothed construction (3b) of the shaft (3), wherein the locking sheet (7) is positioned in an axial guide (8) so as to be resistant to rotation and is preloaded into the toothed region (3a) of the primary shaft (3) by means of a spring force (9), and is movable in the axial direction against the spring force (9) into the portion (3c) of the primary shaft (3) of reduced cross-section.

Description: Messgetriebe mit definierter NullDosition Die Erfindung bezieht sich auf ein Messgetriebe mit verzahnter Eingangswelle, welche in einem Getriebegehäuse eine definierte Nullposition besitzt. Derartige Messgetriebe dienen beispielsweise dazu, um eine Antriebseinheit, deren Winkelposition überwacht werden soll, mit einem Messwertgeber, beispielsweise einem Drehmelder, zu koppeln, gegebenenfalls mit einer gewünschten Ubersetzung oder Untersetzung. Das Ausgangssignal einer solchen Einheit ist fest mit der Stellung der Eingangswelle gekoppelt, so dass einem festgelegten Nullsignal auch eine definierte Nullposition der Eingangswelle zugeordnet ist. Bei der Montage des.Messgetriebes muss sichergestellt werden, dass diese Nullposition der Eingangswelle auch der Nullposition der Antriebseinheit entspricht. Bei der Herstellung und Montage des Messgetriebes wird die erwähnte Nullposition ermittelt und eingestellt. Da aber das Messgetriebe¯normalerweise nicht wemitbelbar nach seiner Montage auch an die Antriebseinheit gekoppelt wird, besteht bei der Lagerung und beim Transport bis zum endgültigen Einbau die Gefahr, dass die zuvor exakt eingestellte Nullposition der Eingangswelle absichtlich oder unabsichtlich verstellt wird. Aufgabe der Erfindung ist es deshalb, ein Me3getriebe der eingangs erwähnten Art so zu gestalten, dass ein unabsicht- liches Verstellen der Nullposition ausgeschlossen und ein beabsichtigtes Verstellen zumindest stark erschwert wird, dass die Eingangswelle aber bei der Ankopplung an die zugehörige Antriebseinheit in einfacher Weise, gegebenenfalls auch automatisch entriegelbar ist. Erfindungsgemäss wird diese Aufgabe dadurch gelöst, dass die Eingangswelle im Anschluss an die auf ihrem Umfang ausgebildete Verzahnung einen Abschnitt verminderten Querschnitts aufweist und dass auf der Eingangswelle ein senkrecht zu ihrer Achse stehendes Verriegelungsblech mit an die Verzahnung der Welle angepasster Innenverzahnung angeordnet ist, wobei das Verriegelungsblech in einer Axialfuhrung drehgesichert gelagert, mittels Federkraft in den Verzahnungsbereich der Eingangswelle vorgespannt und entgegen der Federkraft in Axialrichtung in den Bereich verminderten Querschnitts der Eingangswelle verschiebbar ist. Durch das erfindungsgemäss vorgesehene Verriegelungsblech, welches durch Federkraft mit der Verzahnung der Eingangswelle in Eingriff gehalten wird, ist sichergestellt, dass die Welle in der einmal eingestellten Nullposition selbsttätig fixiert wird. Eine Entriegelung kann nur durch bewusste VerschieDung des Verriegelungsbleches entgegen der Federkraft vorgenommen werden, so dass eine unbeabsichtigte Verstellung der Position nicht möglich ist. Auch eine absichtliche Verstellung durch Unbefugte ist nicht ohne weiteres möglich, da durch den Verzahnungseingriff des Verriegelungsbleches über den gesamten Wellenumfang ein einseitiges Andrücken an dem Verriegelungsblech zum Verkanten führt und eine Entriegelung verhindert. Zur Entriegelung muss eine Krafteinwirkung zumindest an zwei gegenüberliegenden Seiten der Eingangswelle auf das Verriegelungsblech erfolgen, was also nur beidhändig unter erheblichem Kraftaufwand - bei entsprechend grosser Federkraft - vorgenommen werden kann. Zum Verdrehen der Eingangswelle müsste dann also noch eine zweite Person eingreifen. Beim Einbau des Messgetriebes dagegen kann das Verriegelungsblech wahrend der Montage durch das Gehäuse einer anzukuppelnden Antriebseinheit selbsttätig zurückgedruckt werden, so dass die Eingangswelle mit ihrer Ankupplung gleichzeitig automatisch entriegelt wird. Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemässen Konstruktion besteht darin, dass das Verriegelungsblech nach der Entriegelung auf der Eingangswelle über dem Abschnitt verminderten Querschnitts sitzt und somit keinerlei Reibung verursacht. Das Verriegelungsblech selbst kann als ebenes, einfaches Schnitteil ausgebildet sein und erfordert somit wenig Aufwand. Besonders einfach ist diese Art der Verriegelung auch dadurch, dass die ohnehin für die Zahnkupplung auf der Eingangswelle notwendige Verzahnung gleichzeitig zur Verriegelung mit dem Verriegelungsblech ausgenutzt wird. Diese Verzahnung ermöglicht gleichzeitig ein Einrasten des Verriegelungsbleches in vielen Einzelpositionen. Die Axialführung des Verriegelungsbleches wird in einer zweckmässigen Ausfuhrungsform durch mindestens zwei achsparallel im Gehäuse befestigte, in Bohrungen des Verriegelungsbleches passende Führungsbolzen gebildet. Damit ist eine axiale Bewegung in bestimmten Grenzen möglich, während eine radiale oder eine Drehbewegung verhindert wird. Die Federkraft, die das Verriegelungsblech in die Verzahnung der Eingangswelle vorspannt, kann durch auf den Führungsbolzen angeordnete und am Gehäuse abgestützte Schraubenfedern erzeugt werden. Am Ende der Fuhrungs- bolzen ist zweckmässigerweise ein Anschlagring vorgesehen, gegen den das Verriegelungsblech durch die Federkraft gedrückt wird. An dem Verriegelungsblech sind zweckmässigerweise mindestens zwei achsensymmetrisch angeordnete Entriegelungslaschen ausgebildet, an denen die der Federkraft entgegenwirkenden Kräfte angreifen können. Durch die symmetrische Anordnung der Entriegelungslaschen wird ein Verkanten des Verriegelwngsbleches in der Verzahnung verhindert. Das Entriegeln kann im Einzelfall von Hand durch beidhändiges Drücken an den Laschen erfolgen. Im allgemeinen erfolgt die Entriegelung jedoch nur beim Einbau des Messgetriebes, wobei an einer entsprechenden Antriebseinheit vorgesehene Schultern gegen die Entriegelungslaschen drücken und die Eingangswelle entriegeln. Das Messgetriebe kann an eine entsprechende Antriebseinheit in der Weise angepasste sein, dass am Gehäuse des Messgetriebes ein Schlitz zur Aufnahme eines am Gehäuse der Antriebseinheit vorgesehenen Bolzens derart ausgebildet ist, dass der Bolzen beim Aufsetzen der Antriebseinheit auf das Messgetriebe vor dem Eingreifen der Verzahnung der Wellen bereits in Eingriff kommt. Dadurch wird eine Grobpositionierung erreicht, die beim nachfolgenden Entriegeln der Eingangswelle durch das weitere Aufschieben der Antriebseinheit keine gegenseitige Verdrehung der beiden Gehäuse mehr zulässt. Weiterhin kann zur Feinpositionierung am Messgetriebegehäuse eine achsparallele Bohrung zur Aufnahme eines am Gehäuse der Aniriebseinheit ausgebildeten Stiftes vorgesehen sein, wobei der Stift erst nach dem Entriegeln der Eingangswelle mit der Bohrung in Eingriff kommt. Damit wird sichergestellt, dass die Elngangswelle beim Ineinanderschieben der Zahnkupplung entriegelt ist und ein kleines Spiel besitzt, bevor die beiden Gehäuse endgültig gegenseitig fixiert werden. Die Erfindung wird nachfolgend an einem Ausfuhrungsbei- spiel anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt Fig. 1 ein erfindungsgemässes Messgetriebe mit dem Gegen stück einer Antriebseinheit, schematisch darge stellt und teilweise geschnitten, Fig. 2 eine stirnseitige Ansicht des Messgetriebes von Fig. 1. Das erfindungsgemässe Messgetriebe besitzt ein Getriebe gehäuse 1, in dem über ein Lager 2 eine Eingangswelle 3 gelagert ist, deren freies Ende 3a eine Stirnverzahnung 3b zur Ankupplung an eine Antriebswelle 4 mit Innenverzahnung 4a besitzt. Diese Antriebswelle 4 ist über Lager 5 in einem Antriebsgehäuse 6 einer Antriebseinheit gelagert, deren weiterer Aufbau in diesem Zusammenhang nicht weiter dargestellt und nicht weiter beschrieben werden soll. Um die Nullposition der Eingangswelle 3 im Gehäuse 1 zu fixieren, ist ein Verriegeiungsblech 7 mit einer zentralen Bohrung mit Innenverzahnung 7a so auf die Welle 3 aufgesetzt, dass die Innenverzahnung 7a mit der Verzahnung 3b der Welle 3 in Eingriff ist. Das Verriegelungsblech 7 ist mit Bohrungen 7b auf zwei Führungsbolzen 8 des Gehäuses 1 in Axialrichtung verschiebbar, Jedoch drehgesichert, gelagert und wird durch je eine Schraubenfeder 9 gegen einen Anschlagring 10 gepresst, wodurch es in Eingriff mit der Stirnverzahnung 3b gehalten wird. An zwei einander gegenüberstehenden Entriegelungslaschen 11, die am Verriegelungsblech 7 ausgebildet sind und je- weils über den Anschlagring 10 hinausstehen, kann das Verriegelungsblech 7 entgegen der Kraft der Schraubenfedern 9 verschoben und ausser Eingriff mit der Stirnverzahnung 3b gebracht werden. Das Verriegelungsblech 7 wird dabei aus dem Bereich 3a der Eingangswelle 3 in einen Bereich 3c mit vermindertem Querschnitt verschoben, so dass die Welle freibeweglich wird, ohne am Verriegelungsblech 7 zu reiben. Sobald jedoch keine Kraft mehr an den Entriegelungslaschen 11 eingreift, wird das Verriegelungsblech 7 durch die Federkraft wieder mit der Verzahnung 3b der Eingangswelle 3 in Eingriff gebracht und verriegelt die eingestellte Position der Welle 3. Die Entriegelung der Eingangswelle 3 kann automatisch durch das Ankuppeln der Antriebseinheit erfolgen. Zu diesem Zweck ist das Gehäuse 6 der Antriebseinheit so ausgebildet, dass die Schultern 12 beim Ankuppeln auf die Entriegelungslaschen 11 drücken-und das Verriegelungsblech 7 zurückschieben. Bei diesem Ankuppeln wird zunächst eine Grobpositionierung durch den Bolzen 13 erreicht, der in einen Schlitz 14 einer am Anschlagring 10 ausgebildeten Hülse 15 vorgesehen ist. Ausserdem besitzt das Getriebegehäuse 1 eine Bohrung 16 zur Aufnahme eines Stiftes 17 zur Feinpositionierung. Dieser Stift kommt mit der Bohrung jedoch erst in Eingriff, nachdem die Eingangswelle entriegelt wurde, um ein klemmfreies Ineinanderschieben der Kupplungsverzahnung 3b, 4a zu ermöglichen. Nach dem Einstecken des Stiftes 17 ist das Getriebegehäuse 1 mit dem Antriebsgehäuse 6 unverdrehbar verbunden. In Fig. 1 sind die einzelnen Phasen der Entriegelung der Eingangswelle 3 dargestellt. In der Position A kommt die Schulter 12 des Gehäuses 6 gerade mit dem Verriegelungsblech 7 bzw. mit den Entriegelungslaschen 11 In Berüh- rung. Die Eingangswelle 3 ist noch verriegelt und der Bolzen 13 ist bereits mit dem Schlitz 14 in Eingriff, so dass das Gehäuse 6 gegenüber dem Gehäuse 1 grob positioniert ist. Beim weiteren Aufschieben der Antriebseinheit wird die Position B erreicht. Die jetzt gestrichelt dargestellte Schulter 12' hat das Verriegelungsblech 7 gegen die Kraft der Federn 9 verschoben und die Eingangswelle 3 entriegelt. Nunmehr kann der Stift 17 in die passgenaue Bohrung 16 eingesteckt werden, um eine Feinpositionierung des Antriebsgehäuses 6 gegenüber dem Getriebegehäuse 1 vorzunehmen. 7 Patentansprüche 2 Figuren

Claims: Patentansprche 1. Messgetriebe mit verzahnter Eingangswelle, welche- in einem Getriebegehäuse eine definierte Nullposition besitzt, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t dass die Eingangswelle (3) in Anschluss an die auf ihrem Umfang ausgebildete Verzahnung (3b) einen Abschnitt verminderten Querschnitts (3c) aufweist und dass auf der Eingangswelle t3) ein senkrecht zu ihrer Achse stehendes Verriegelungsblech (7) mit an die Verzahnung (3b) der Welle (3) angepasster Innenverzahnung (7a)-angeordv net ist, wobei das Verriegelungsblech (7) in einer Axialführung (8) drehgesichert gelagert, mittels-Federkraft (9) in den Verzahnungsbereich (3a) der Eingangswelle (3) vorgespannt und entgegen der Federkraft (9) in Axialrichtung in dem Bereich verminderten Querschnitts (3c) der Eingangswelle (3) verschiebbar ist. 2. Messgetriebe nach Anspruch 1, d a d u r c h g:e k e n n z e i c h n e t , dass die Axialführung des Verriegelungsbleches (7) durch mindestens zwei achsparallel im Gehäuse (1) befestigte, in Bohrungen (7b) des Verriegelungsbleches passende Führungsbolzen (8) gebildet wird. 3. Messgetriebe nach Anspruch 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass auf den Führungsbolzen (8) jeweils am Gehäuse (1) abgestützte und gegen das Verriegelungsblech (7) vorgespannte Schraubenfedern (9) angeordnet sind. 4. Messgetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass am Verriegelungsblech (7) mindestens zwei axialsymmetrisch zur Eingangswelle (3) angeordnete Entriegelungslaschen (11) ausgebildet sind. 5. Messgetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 4, d a d u r c h g e k e n n z e 1 c h n e t , dass die Axialbewegung des Verriegelungsbleches (7) durch einen am Gehäuse befestigten Anschlagring (10) begrenzt ist. 6. Messgetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 5 mit einer eine Antriebswelle in einem Gehäuse aufweisenden Antriebs einheit, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t dass am Getriebegehäuse (1) ein Schlitz (14) zur Aufnahme eines am Antriebsgehäuse (6) vorgesehenen Bolzens (13) derart ausgebildet ist, dass der Bolzen (13) beim Aufsetzen des Antriebsgehäuses (6) auf das Getriebegehäuse (1) vor dem Eingreifen der Verzahnung (3b, 4a) der Wellen (3, 4) und vor dem Entriegeln der Eingangswelle (3) in Eingriff kommt. 7. Messgetriebe nach Anspruch 6, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass am Getriebegehäuse (1) eine achsparallele Bohrung (16) zur Aufnahme eines am Antriebsgehäuse (6) ausgebildeten Stiftes (17) zur Feinpositionierung vorgesehen ist, derart, dass der Stift (17) mit der passgenauen Bohrung (16) nach Entriegelung der Eingangswelle (3) in Eingriff kommt.

Inventors: GOLKER, WALTER, TAMM, HORST, ING.GRAD.
Applicants: SIEMENS AKTIENGESELLSCHAFT BERLIN UND MUNCHEN
Application year: 1982
Main classification: G01D11
IPC codes: G01D5, G01D11