DD230618A3 - Spielfreie praezisionssicherng, insbesondere stiftsicherung fuer bauelemente - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft eine spielfreie Praezisionssicherung, insbesondere Stiftsicherung fuer Bauelemente, z. B. Luefterraeder, Riemenscheiben, Kupplungen oder Aufstecktachometergeneratoren, auf der Motorwelle. Das Ziel der Erfindung besteht darin, eine einfache unverlierbare, aber leicht demontierbare axiale und radiale Sicherung von Bauelementen, speziell von Aufstecktachometergeneratoren, auf der Motorwelle der Art zu schaffen, dass eine unkomplizierte Montage und Demontage bei geringem technologischen Aufwand ermoeglicht wird. Erfindungsgemaess wird das dadurch erreicht, dass der Anker des Hohlwellentachometergenerators direkt mittels einer Klemmverbindung auf der Motorwelle spielfrei axial und radial gesichert ist. Entsprechend der Ausfuehrungsform sitzt auf der einen Kommutatorseite des Ankers des Hohlwellentachometergenerators ein Zylinderstift in einer Wellenbohrung und klemmt in einer dreieckigen Aussparung der Hohlwelle. Die radiale Sicherung des Zylinderstiftes erfolgt durch die teilweise Ueberdeckung der Stahlbuchse des Kommutators. Die erforderliche Kraft fuer die formschluessige Verbindung Hohlwellentachometergenerator - Motorwelle wird in bekannter Weise durch eine Wellfeder, die zwischen der Schulter des freien Wellenendes und der Hohlwelle sitzt, erzeugt.

Description

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft die Präzisionssicherung von Bauelementen, z. B. Lüfterräder, Riemenscheiben, Kupplungen oder Aufstecktachos, mittels Stiftverbindung auf der Motorwelle.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Unter den lösbaren Befestigungsarten werden hierfür Klemmverbindungen, d. h. Befestigungen ohne Schraubengewinde, bevorzugt, wobei entweder die Bauteile bzw. Baugruppen direkt oder indirekt mit Naben- oder Hülsenkörpem auf der Motcrrwelle gegen axiales und radiales Verschieben gesichert sind.

Aber auch direkte Befestigungen mit Schraubengewinde sind zu diesem Zweck üblich. Dazu gehören solche Lösungen wie das axiale Sichern der Bauteile bzw. Baugruppen, speziell Lüfterräder und Riemenscheiben, mit einer Mutter auf der mit Außengewinde versehenen Welle oder mit Schrauben auf einer mit Bohrungen aufweisenden Welle.

Zum direkten Befestigen durch Klemmverbindungen wurden Lösungsvarianten beschrieben, wobei zum Sichern der Bauelemente auf der Motorwelle eine Kombination von Paßfeder und Sicherungsring eingesetzt wird.

Ferner ist die Sicherung, speziell einer Kupplung, mit zwei Stiften und unter Einwirkung einer Torsionsfeder bekannt. In die zentrale Bohrung einer Muffe greifen die Enden zweier Wellen ein. Die Muffe ist auf der einen Welle unverdrehbar durch einen Stift, der fest in einer viereckigen Aussparung der Muffe sitzt, und auf der anderen Welle durch eine Torsionsfeder, deren Enden sich einerseits an einem Querstift und andererseits an einer muffenfesten Scheibe abstützen, gehaltert. Bei dieser Lösung erfolgt die axiale und radiale Sicherung durch Klemmverbindungen mit Schnappwirkung. Zur Verstiftung finden häufig sowohl Kerb- als auch Paßstifte ihren Einsatz. Kerbstr/te sind jedoch für Präzisionszwecke nicht geeignet, weil zur Montage und Demontage große Kräfte erforderlich sind, die wiederum eine Beschädigung der Welle zur Folge haben.

Beim direkten Befestigen von Bauelementen, speziell von Lüfterrädern auf der Motorwelle wird vorzugsweise der Nabenkörper mit Hilfe einer radial wirkenden Spannschraube festgeklemmt, deren Sicherung meist durch Lacke oder Klebstoffe erfolgt.

Es sind aber auch Nabenkörper bekannt, die unter Schnappwirkung auf der Welle festsitzen. Es wurden hierzu Nabenkörper beschrieben, auf deren Innendurchmessersich Nocken befinden, die in entsprechend geformte Löcher bzw. Bohrungen am Umfang der Welle einrasten.

Eine ähnliche Lösungsvariante ist ein Nabenkörper mit durchgehenden oder unterbrochenen Befestigungslippen, die in eine Nut am Umfang der Welle eingreifen.

Weiterhin ist das indirekte Befestigen, speziell von Lüfterrädern aus Plastwerkstoffen, durch ein streifenförmiges Blechteil mit einem Durchzug bekannt, wobei dieser in eine kurze, radiale Anbohrung der Welle eingedrückt ist. Das Lüfterrad ist mit einer entsprechenden Nut versehen und kann über das Blechteil geschoben werden. Anschließend werden beide Enden des Blechteiles hochgebogen.

Zusammenfassend kann festgestellt werden, daß gegenüber den indirekten Befestigungslösungen das direkte Befestigen der Bauteile bzw. Baugruppen auf der Motorwelle einfacher und bilfiger ist. Beim Einsatz von Nabenkörpern ist eine komplizierte Montage und Demontage bei hohem technischen Aufwand notwendig.

Es hat sich ebenfalls erwiesen, daß die Klemmverbindungen mit federnden Elementen gegenüber den Befestigungsvarianten mit Schraubgewinde vorteilhafter sind. So kann es dazu kommen, daß beim nicht sachgemäßen Sichern der Bauelemente auf der Motorwelle mit Hilfe einer Mutter oder einer Schraube entweder gewaltsame Verspannungen oder schnell Lockerungen entstehen. Es treten also mechanische Spannungen auf, die das Wellenende verziehen und somit Rundlaufabweichungen mit sich bringen. Die Praxis zeigt Rundlaufabweichungen bis in der Größenordnung von Vio. Gegenüber dem Befestigen der Bauelemente mit einer Mutter stellt aber schon die Schraubenbefestigung eine verbesserte Variante dar.

Der Nachteil der klassischen Verbindungen erfordert wegen der Spielfreiheit an den Passungsstellen Welle/Stift und Stift/Nabe ein gemeinsames Bearbeiten der zu fügenden Baugruppen, Aufreiben der Bohrung un J Einschlagen des mit geringem Übermaß versehenen Paß- oder Zylinderstiftes. Im Falle der Verbindung Motor-Tachogenerator ist diese Technologie nicht anwendbar, da nicht verhindert werden kann, daß in der Bearbeitungsphase Späne in die permanenterregten Pole des Tachos gelangen können. Zusätzlich verursacht das Einschlagen des Stiftes Rundlaufabweichungen des Tacho-Kommutators, wodurch maßgebende Qualitätsparameter (Riffelfaktor) nicht erfüllt werden.

Auch die bekannten radialen Stiftsicherungen in Verbindung mit einer Abstützung in einer parallelflankigen Nut gestatten zwar einen tangentialen Formschluß, der aber keine Spielfreiheit garantiert.

Analoges gilt auch bei den Klemmverbindungen, bei denen die Verbindungskraft durch Federelemente erzeugt wird. In diesem Fall wird zwar das Spiel entsprechend der Federkonstante beseitigt, dafür entstehen aber im Reversierverhalten für beide .?

Drehrichtungen unterschiedliche Parameter.

Ziel der Erfindung

Das Ziel der Erfindung besteht darin, eine einfache unverlierbare, aber leicht demontierbare axial und radial wirkende Stiftsicherung für Bauelemente, speziell Aufstecktachos, auf der Motorwelle der Art zu schaffen, daß eine unkomplizierte Montage und Demontage bei geringem technologischen Aufwand ermöglicht wird.

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Darlegung des Wesens der Erfindung

Erfindungsgemäß wird das dadurch erreicht, daß die Hohlwelle des Tachogenerators auf der Kommutatorseite eine dreieckige Aussparung aufweist, welche gegen einen im freien Wellenende der Motorwelle sitzenden spielbehafteten Zylinderstift radial drückt. Der Zylinderstift kann entweder einseitig durchgehend oder in abgesetzter Form ausgeführt sein. Bei der gestuften Wellenbohrung nimmt der größere Bohrungsdurchmesser den Zylinderstift auf und der kleinere Bohrungsdurchmesser wird zum Ausdrücken des Zylinderstiftes z. B. mittels eines Domes verwendet. Bei Einsatz des abgesetzten Zylinderstiftes wird die radiale Sicherung dadurch erreicht, indem dieser mit seinen abgesetzten Enden in den zugehörigen dreieckigen Aussparungen der Hohlwelle'klemmt. Der Zylinderstift wird von der Stahlbuchse des Kommutators teilweise überdeckt und damit radial gesichert.

Der Vorteil dieser Art von Klemmverbindung besteht darin, daß sie absolut spielfrei ist und durch die symmetrische Ausführung der dreieckigen Aussparungen besonders im Reversierbetrieb in beiden Drehrichtungen die gleichen Parameter hervorgerufen werden. Trotz Einfluß von Fertigungstoleranzen sitzt der Stift unverlierbar und klapperfrei in den Aussparungen. Somit entstehen keine zusätzlichen Geräusche. Bedingt durch die dreieckigen Aussparungen stützt sich der Zylinderstift in diesen zwei prismenförmigen Aussparungen der Hülse ab. Dadurch wird der Zylinderstift, analog der Prismenlagerung, ausgerichtet. Durch axiale Vorspannung infolge der eingesetzten bekannten Federelemente erhält der Stift eine Dreipunkt-Berührung (bezogen auf jede Stiftseite). Die axiale Federvorspannung ist so ausgelegt, daß die daraus resultierende Kraftkomponente größer als die durch Beschleunigungsmomente verursachte Umfangskraft ist. Damit wird verhindert, daß die Dreipunktberührung des Stiftes unterbrochen wird, was sonst zwangsläufig zu tangentialem Spiel des Zylinderstiftes führen würde, damit Geräuschbildung. Die radiale Spielfreiheit des Gesamtsystems Hohlwellentacho — Motor wird durch die teilweise Überdeckung mittels der Stahlbuchse des Kommutators erreicht. Bedingt durch die gewählte Ausführungsform treten auch keine Verspanhungen weder bei der Fertigung noch später beim Betreiben auf. Auch Fertigungstoleranzen haben keinen Einfluß auf die stabile Wirkung des Systems Tacho — Motor.

Ausführungsbeispiel

Die Erfindung ist imfolgenden anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert. In den beiliegenden Zeichnungen zeigen:

Fig. 1: teilweise im Schnitt, eine Seitenansicht der axialen und radialen Sicherung des Ankers Fig.2: eine Ansicht A nach Fig. 1

Fig.3: eine Ansicht B nach Fig. 1

Fig. 4a: teilweise im Schnitt, einen Ausschnitt der erfindungsgemäßen Präzisionssicherung, wobei ein abgesetzter Zylinderstift verwendet wird

Fig.4b: eine Draufsicht nach Fig.4a

Nach Fig. 1 ist der Anker 8desHohlwellentachosgegen die Schulter 5desfreien Wellenendes 14 mit HilfeeinesZylinderstiftesi axial und radial gesichert. Der Zylinderstift 1 sitzt in der Wellenbohrung 6 und klemmt in der dreieckigen Aussparung 11 der Hohlwelle 2. Durch die angrenzende Wellenbohrung 7 kann der Zylinderstift 1 zwecks Demontage z. B. mittels eines Domes herausgedrückt werden. Die Stahlbuchse 3 des Kommutators 10 überdeckt teilweise den Zylinderstift 1 und sichert diesen radial.

Den axialen Anschlag des Ankers 8 des Hohlwellentachos gewährleisten die zwei Paßscheiben 9 und die sich zwischen den beiden Paßscheiben 9 befindende Wellfeder 4, die die Schnappwirkung ermöglicht.

Entsprechend den Fig. 2 und 3 zeigt die Ansicht Ä eine Draufsicht und die Ansicht B eine Seitenansicht auf die Verstiftung gemäß der Ausführungsform nach Fig. 1.

Speziell in der Ansicht A wird die teilweise Überdeckung des Zylinderstiftes und die Klemmverbindung deutlich. Die Fig.4a und 4b stellen eine weitere Möglichkeit zur Verstiftung dar. Hier sitzt der abgesetzte Stift 12 in der durchgehenden Wellenbohrung 13 und klemmt mit seinen abgesetzten Enden in den ihnen entsprechenden dreieckigen Aussparungen 11 der Hohlwelle 2.

Claims (2)

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   Erfindungsanspruch:

   1. Spielfreie Präzisionssicherung, insbesondere Stiftsicherung für Bauelemente, vorzugsweise Aufstecktachometergeneratoren auf einer Motorwelle, wobei eine Wellfeder auf der einen Seite gegen eine Schulter der Motorwelle und gegen das Bauelement axial wirkt und ein Querstift in eine Aussparung auf der anderen Seite des Bauelementes die axiale und radiale Sicherung gewährleisten, dadurch gekennzeichnet, daß ein Zylinderstift (1) in einer Wellenbohrung (6, 7 oder 13) festsitzt und in einer dreieckigen Aussparung (11) der Hohlwelle (2) angeordnet ist und von einer Stahlbuchse (3) eines Kommutators (10) teilweise überdeckt wird.
2. 2. Spielfreie Präzisionssicherung nach Punkt 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Zylinderstift (1), an beiden Enden abgesetzt, in einer durchgehenden Wellenbohrung (13) oder einseitig in einer gestuften Wellenbohrung (6,7) sitzt.

   Hierzu 2 Seiten Zeichnungen