| WO1980001305A1 | 1980-06-26 |
| DE2224437A1 | 1973-12-06 | |||
| DE2406151B2 | 1976-04-08 | |||
| US0929851A | 1909-08-03 |
| 1. | Einrichtung zum Befestigen eines Ringelementes auf einer Welle mit einem ringförmigen Halter auf dem das Ringelemeπt konzentrisch angebracht ist und der eine Bohrung zur Aufnahme der Welle aufweist, g e k e n n z e i c h n e t d u r c h folgende Merkmale: a) der Halter (1) besteht aus einem elastomeren Material und seine Bohrung (6) weist einen konischen Teilabschnitt (6a) auf, der in axialer Richtung lamelliert ist, mit einem größten Durchmesser, der dem Durchmesser der Welle (9) entspricht; b) in einer Radialfläche des Halters (1) ist eine den konischen Bohrungsabschnitt (6a) konzentrisch umgebende zylindrische Ringnut (8) ausgebildet; c) es ist eine Klemmhülse (10) vorgesehen, deren Außenumfaπg zylindrisch ist, mit einem Außendurchmesser, der dem Außeπdurchmesser der Ringnut (8) im Halter (1) entspricht, und deren Bohrung konisch ist mit einer Konizität, die der des konischen Teilabschnitts (6a) der Bohrung' (6) entspricht und deren kleinster Durchmesser dem Innendurchmesser der Ringnut (8) im Halter (1) entspricht; d) die Klemmhülse (10) ist in die Ringnut (8) eingeschoben, wobei ihr Abschnitt größter Wandstärke dem Nutgrund benachbart ist und e) der Halter (1) mit daran angebrachter Klemmhülse (10) ist, unter Verformung des den konischen Teilabschnitt (6a) seiner Bohrung (6) umgebenden Materials, auf die Welle (89) aufpreßbar. |
| 2. | Einrichtung 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 der Halter (1) einen sich radial erstreckenden Flanschring (4) aufweist, an welchem eine Radialfläche des Riπgelementes (3) anliegt, und die Klemmhülse (10) an ihrem Ende kleiner Wandstärke mit einem sich radial erstreckenden Flanschring (11) versehen ist, der an der anderen Radialfläche des Riπgelemeπtes (3) anliegt. |
| 3. | Einrichtung nach Anspruch 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e , daß die beiden Flanschringe (4, 11) auf ihrer dem Riπgelemeπt (3) zugewandten Seite jeweils mit einem Riπgwulst (5, 12) versehen sind. |
| 4. | Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Klemmhülse (10) aus einem elastomeren Material besteht. |
| 5. | Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß das Ringelement (3) auf in axialer Richtung verlaufenden Rippen (2) sitzt, die an einer Umfangswand des Halters (1) radial vorstehend ausgebildet sind. |
Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zum Befestigen eines Riπgelemeπtes auf einer Welle nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Die Befestigung von Ringelementen auf einer Welle ist äußerst problematisch, wenn diese Elemente aus sprödem Material bestehen, das beim Auftreten von radialen . Preßspanπuπgeπ leicht auseinander bricht. Zu diesen Riπgelementen gehören insbesondere auch Ferritmagnetringe aus Keramik, die beispielsweise in
Geräten mit umlaufenden Wellen dazu verwendet werden, um Impulse zur Erfassung der Drehzahl der Welle abzugeben. • Dieser Einsatzzweck macht eine sichere Fixierung des Ferritmagnetringes auf der Welle notwendig. Ferritmagnetringe sind sehr spröde und gegen mechanische Belastungen, insbesondere Biege- und Zugbelastungen sehr empfindlich.
Eine bekannte Art der Befestigung eines Ferritmagnetrings auf einer Welle besteht darin, den Ferritmagπetring mit einer Bohrung auszustatten, die etwas größer als der Durchmesser der Welle ist, den Magnetriπg direkt auf der Welle anzuordnen und den Spalt zwischen der Bohrung und der Welle mit Kunststoff auszuspritzen. Diese Verfahrensweise hat den Nachteil einer teuren Fertigung, zumal Spritzgießmaschiπen durch das Einlegen des Magneten nicht automatisch laufen können.
Es ist auch bekannt, den Magnetring auf einen
Zwischenring konzentrisch aufzukleben, der zuvor auf die Welle aufgepreßt worden ist. Dieser Stand der Technik bildet den Ausgangspunkt der Erfindung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Die bekannte Befestigungsart erfordert " eine genaue konzentrische Ausrichtung des Magnetrings in bezug auf die Welle beim Aufkleben auf den Zwischenring und die anschließende Ruhigstelluπg der Welle bis zum Aushärten des Klebstoffs. Die Welle ist daher weiteren Bearbeituπgsschritten vorübergehend entzogen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung der eingangs genannten Art anzugeben, die eine schnelle, sichere Montage eines Ringelementes auf einer Welle ohne komplizierte Vorrichtungen zum Zentrieren des Riπgelementes und ohne Klebverbindungen auskommt.
Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Au-sgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
Die Erfindung sieht als wesentliches Merkmal vor, daß das Ringelemeπt von einem ringförmigen Halter gehalten wird, der aus elastomeren Kunststoff besteht und der zwischen dem inneren Umfang des Ringelementes und dem Umfang der Welle einen Zwischenraum schafft, der Materialverformungen aufnehmen kann und radiale
Belastungen von dem Ringelement fernhält. Die genannten Materialverformungen sind Folge einer speziellen konischen Gestaltung der Bohrung des Halters, die beim • Einstecken der Welle in die Bohrung diese in eine
zylindrische Gestalt bringt. Zur Erzielung eines festen Sitzes wurde in den Halter zuvor eine Hülse eingesteckt, deren Wand solche Querschnittsabmessuπgeπ aufweist, daß für die Verformung der Bohrung des Halters und die daraus resultierende Materialbewegung so viel Platz bleibt, daß das auf dem Halter sitzende Ringele eπt mechanisch nicht belastet wird.
Es ist vorteilhaft, wenn der Halter einen sich radial erstreckenden Riπgflansch aufweist, der an einer
Radialfläche des Riπgelementes anliegt. Wenn in diesem Falle eine Klemmhülse ebenfalls mit einem solchen sich radial erstreckenden Riπgflansch versehen ist, dann kann das Ringelemeπt zwischen den beiden Ringflanschen festgehalten werden.
Es ist fernerhin günstig, wenn der Halter an seinem das Ringelement tragenden Umfang mit mehreren kleinen Rippen versehen ist, auf denen das Ringelement sitzt. Aufgrund der Elastizität des Materials des Halters kann so das
Ringelement zentrisch gehalten werden, ohne daß auf ihn übermäßige Kräfte ausgeübt werden. Wenn an den den Radialflächeπ des Ringelementes zugewandten Flächen der vorerwähnten Ringflansche Wulste vorstehen, dann läßt sich das Riπgele ent zwischen den Flanschen durch die axial gerichtete Vorspannung eingeklemmt halten.
Die Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf ein in den Zeichnungen dargestelltes Ausführungsbeispiel näher erläutert. Es zeigt:
Fig. 1 im Axialschnitt ein Wellenende, einen Halter mit darauf sitzendem Ringelement, eine Klemmhülse mit radial erstrecktem Flanschring und ein Eiπpreßwerkzeug ,
Fig. 2 den Halter und die Klemmhülse im teilmontierteπ Zustand, und
Fig. 3 die Einrichtung nach der Erfindung im fertig montierten Zustand am Ende des Einpreßvorgangs.
Man erkennt in Fig. 1 einen ringförmigen Halter (1), der eine Umfangsfläche aufweist, die mit mehreren kleinen, radial vorstehenden und axial verlaufenden Rippen (2) versehen ist, auf denen ein als Riπgelement (3) ausgebildeter keramischer Ferritmagnet sitzt. Der Halter (1) weist benachbart der einen Radialfläche des Riπgelementes (3) einen sich radial erstreckenden ■ Ringflaπsch (4) auf, der auf der dem Riπgelement (3) zugewandten Seite mit einem axial vorstehenden Ringwulst
(5) versehen ist. Der Halter (1) weist eine Bohrung (B) auf, die in einem Teilbereich (6a) durch axial bis zum Ende der Bohrung (6) verlaufende Schlitze (7) lameliiert ist. In dem lameliierten Teilbereich (6a) ist die Bohrung (6) leicht konisch verengt. In diesem Bereich ist die Bohrung (6) von einer Ringnut (8) umgeben, die eine zylindrische äußere Umfangswand (8a) und eine im unmontierten Zustand des Halters (1) ebenfalls ' zylindrische innere Umfangswand (8b) aufweist. Diese Nut (8) öffnet sich in diejenige Radialebeπe des Halters (1), die dem zylindrischen Abschnitt der Bohrung (6) abgewandt ist. In jenem Abschnitt des Halters (1) befindet sich auch der Flanschring (4) .
Der Druchmesser des zylindrischen Abschnitts der Bohrung
(6) entspricht dem Außendurchmesser einer Welle (9) , auf der der Halter (1) angebracht werden soll.
Zu der Einrichtung nach der Erfindung gehört weiterhin
Eπder der dickeren Wandstärke der Klemmhülse (10) ist dem Nutgrund benachbart. Das Einschieben der Klemmhülse 10 in die Ringnut (8) erfordert keinen großen Kraftaufwand und ruft auch keine merklichen radial nach außen gerichteten Kräfte an dem Halter (1) hervor,.- die die Integrität des Riπgelementes (3) gefährden könnten.
Im so vormontierten Zustand (Fig. 2 ist eine Vorstufe davon kurz bevor der Ringwulst (12) am Flansch (11) der Klemmhülse (10) sich an das Ringelement (3) anlegt) wird dann die Anordnung aus Halter (1), Ringelement (3) und Klemmhülse (10) auf die Welle (9) mit Hilfe des Montagewerkzeugs (13) aufgepreßt. Dabei wird von der Welle (9) der lamellierte Bohrungsabschnitt (6a) der Bohrung (6) des Halters (1) in eine zylindrische Form gebracht, wobei das den Bohrungsabschnitt (6a) umgebende Material des Halters (1) entsprechend der zuvor vorhandenen Konizität nach außen in den Riπgspalt konischen Querschnitts zwischen der Klemmhülse (10) und der inneren Umfangswand (8b) der Ringnut (8) verdrängt wird, wie durch die Pfeile A in Fig. 3 angedeutet, so daß dieser Spalt geschlossen wird. Die elastische Kraft des so verdrängten Materials siche-rt die Anordnung mit ausreichender Drehfestigkeit auf der Welle (9) . Beim Aufpressen der vormontierten Anordnung aus Halter,
Ringelement und Klemmhülse wird zugleich die Klemmhülse (10) vollständig bis auf den Nutgrund der Ringnut (8) gedrückt, wodurch sich die Flanschringe (4) und (11) an Halter (1) und Klemmhülse (10) elastisch verbiegen und dadurch auf das Ringelement (3) gegensinnige axial gerichtete Kräfte ausüben, die das Ringelement (3) zusätzlich festhalten.
eine Klemmhülse (10) , deren Bohrung leicht konisch verläuft, wobei die Konizität jener der Innenwand des lamellierten Abschnitts (6a) der Bohrung (6) im Halter
(I) entspricht. Der Außeπumfaπg der Klemmhülse (10) ist zylindrisch und weist einen Durchmesser auf, der dem
Außendurchmesser der Ringnut (8) entspricht. Der engste Innendurchmesser der Klemmhülse (10) entspricht dem Innendurchmesser der Ringnut (8) im Halter (1). An demjenigen Ende, an dem sie die kleinere Wandstärke aufweist, ist die Klemmhülse (10) mit einem Ringflaπsch
(II) versehen, dessen Außeπdurchmesser etwa dem des Riπgflanschs (4) am Halter (1) entspricht. Auf derjenigen Seite, auf der sich auch die Klemmhülse (10) erstreckt, ist der Ringflansch (11) mit einem Riπgwulst (12) versehen.
In Fig. 1 ist ferner ein nicht zu der erfindungsgemäßen Einrichtung gehörendes Eiπpreßwerkzeug 13 dargestellt, das später noch beschrieben wird.
Der Halter (1) und die Klemmhülse (10) bestehen aus einem elastomeren Material und sind daher verformbar.
Zur Montage des Ringelementes (3) auf der Welle (9) wird das Ringelemεnt (3) zunächst auf den Halter (1) aufgeschoben, auf dem es von den Rippen (2) festgehalten wird und an dem Ringwulst (5) des Ringflansches (4) anliegt. Sodann wird gemäß Fig. 2 die Klemmhülse (10) in die Ringnut (8) des Halters (1) eingeschoben. Wie Fig. 2 erkennen läßt, ist die Konizität der Bohrung der Klemmhülse (10) umgekehrt zu der des lameliierten Abschnitts (6a) der Bohrung (6) im Halter (1) . Es ergibt sich dadurch zwischen der inneren Umfangswand (8b) der ringnut (8) und der Bohrung der Klemmhülse (10) ein keilförmiger Spalt, der sich nach außen öffnet. Das