DD230618A3

DD230618A3 - FASHION-FREE PRECISION SAFETY, PARTICULARLY FASTENING FOR CONSTRUCTION ELEMENTS

Info

Publication number: DD230618A3
Application number: DD24580782A
Authority: DD
Inventors: Guenter Grosshans; Harry Rischert; Armin Freitag; Volker Roloff; Rolf Hoeppner; Klaus Fichtner
Original assignee: Hartha Elektromotoren
Priority date: 1982-12-10
Filing date: 1982-12-10
Publication date: 1985-12-04

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.The invention relates to a backlash precision assurance, especially pin protection for components, eg. As Luefterraeder, pulleys, clutches or Aufstecktachometergeneratoren on the motor shaft. The object of the invention is to provide a simple captive, but easily removable axial and radial securing of components, especially of Aufstecktachometergeneratoren on the motor shaft of the kind that a simple assembly and disassembly with low technological cost is made possible. According to the invention this is achieved in that the armature of the Hohlwellentachometergenerators is secured axially and radially backlash directly by means of a clamping connection on the motor shaft. According to the embodiment sitting on the one commutator side of the armature of the Hohlwellentachometergenerators a cylindrical pin in a shaft bore and clamped in a triangular recess of the hollow shaft. The radial securing of the cylindrical pin is achieved by the partial overlap of the steel bushing of the commutator. The required force for the formschlüssige connection Hohlwellentachometergenerator - motor shaft is generated in a known manner by a corrugated spring which sits between the shoulder of the free shaft end and the hollow shaft.

Description

Field of application of the invention

Die Erfindung betrifft die Präzisionssicherung von Bauelementen, z. B. Lüfterräder, Riemenscheiben, Kupplungen oder Aufstecktachos, mittels Stiftverbindung auf der Motorwelle.The invention relates to the precision assurance of components, for. As fan wheels, pulleys, clutches or Aufstecktachos, by means of pin connection on the motor shaft.

Characteristic of the known technical solutions

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.Among the releasable types of attachment are clamped connections, d. H. Fasteners without screw thread, preferably, wherein either the components or assemblies are secured directly or indirectly with hub or sleeve bodies on the Motcrrwelle against axial and radial displacement.

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.But direct fasteners with screw thread are common for this purpose. These include such solutions as axially securing the components or assemblies, specifically impellers and pulleys, with a nut on the externally threaded shaft or with screws on a drilled shaft.

Zum direkten Befestigen durch Klemmverbindungen wurden Lösungsvarianten beschrieben, wobei zum Sichern der Bauelemente auf der Motorwelle eine Kombination von Paßfeder und Sicherungsring eingesetzt wird.For direct fastening by clamping connections solution variants have been described, wherein for securing the components on the motor shaft, a combination of key and circlip is used.

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.Furthermore, the fuse, especially a coupling, with two pins and under the action of a torsion spring is known. The ends of two shafts engage in the central bore of a sleeve. The sleeve is on one shaft non-rotatably supported by a pin which sits firmly in a square recess of the sleeve, and on the other shaft by a torsion spring whose ends are supported on the one hand on a cross pin and on the other hand on a sleeve-fixed disc supported. In this solution, the axial and radial securing takes place by clamping connections with snap action. For pinning often notch and dowels are used. However, notching power is not suitable for precision purposes, because large forces are required for assembly and disassembly, which in turn damage the shaft.

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.When directly attaching components, especially fan wheels on the motor shaft of the hub body is preferably clamped by means of a radially acting clamping screw, the backup is usually done by paints or adhesives.

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.But there are also known hub body, which are trapped under snap action on the shaft. For this purpose, hub bodies have been described, on whose inner diameter cams are located, which engage in correspondingly shaped holes or bores on the circumference of the shaft.

Eine ähnliche Lösungsvariante ist ein Nabenkörper mit durchgehenden oder unterbrochenen Befestigungslippen, die in eine Nut am Umfang der Welle eingreifen.A similar solution variant is a hub body with continuous or interrupted fastening lips, which engage in a groove on the circumference of the shaft.

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.Furthermore, the indirect fastening, especially of fan wheels made of plastic materials, known by a strip-shaped sheet metal part with a passage, which is pressed into a short, radial tapping of the shaft. The fan wheel is provided with a corresponding groove and can be pushed over the sheet metal part. Subsequently, both ends of the sheet metal part are bent up.

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.In summary, it can be stated that, compared with the indirect fastening solutions, the direct fastening of the components or assemblies on the motor shaft is simpler and more bilfiger. When using hub bodies a complicated assembly and disassembly with high technical complexity is necessary.

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.It has also been found that the clamping connections with resilient elements over the fastening variants with screw thread are more advantageous. So it can happen that when improperly securing the components on the motor shaft with the help of a nut or a screw either violent tension or fast loosening arise. So there are mechanical stresses that distort the shaft end and thus bring concentricity deviations. The practice shows concentricity deviations up to the order of magnitude of Vio. Compared with attaching the components with a nut but already the screw fastening is an improved variant.

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.The disadvantage of the classical connections requires because of the freedom from play at the points of fit shaft / pin and pin / hub joint editing of the assemblies to be joined, rubbing the hole and J hitting the provided with slight excess passport or cylindrical pin. In the case of the motor tachogenerator connection, this technology is not applicable since it can not be prevented that chips can reach the permanent-magnet poles of the tachometer in the machining phase. In addition, the impact of the pin causes runout deviations of the tachometer commutator, whereby decisive quality parameters (corrugation factor) are not met.

Auch die bekannten radialen Stiftsicherungen in Verbindung mit einer Abstützung in einer parallelflankigen Nut gestatten zwar einen tangentialen Formschluß, der aber keine Spielfreiheit garantiert.Although the known radial pin fuses in conjunction with a support in a parallel-fluted groove allow a tangential positive engagement, but which guarantees no backlash.

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 .?The same applies to the clamping connections, in which the connection force is generated by spring elements. In this case, although the game is eliminated according to the spring constant, but arise in the reversing behavior for both.?

Drehrichtungen unterschiedliche Parameter.Directions of rotation different parameters.

Object of the invention

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.The aim of the invention is to provide a simple captive, but easily removable axially and radially acting pin protection for components, especially Aufstecktachos on the motor shaft of the kind that uncomplicated assembly and disassembly is made possible with little technological effort.

-ι- ⁴KJo υ/ -ι- ⁴ KJo υ /

Explanation of the essence of the invention

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.According to the invention this is achieved in that the hollow shaft of the tachogenerator on the commutator has a triangular recess which radially presses against a seated in the free shaft end of the motor shaft cylinder pin. The cylindrical pin can be designed either on one side continuously or in stepped form. In the stepped shaft bore of the larger bore diameter takes the cylinder pin and the smaller bore diameter is used to express the cylinder pin z. B. by means of a dome used. When using the remote cylinder pin, the radial securing is achieved by this' clamped with its remote ends in the associated triangular recesses of the hollow shaft. The cylinder pin is partially covered by the steel bushing of the commutator and thus secured radially.

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.The advantage of this type of clamping connection is that it is absolutely free of play and caused by the symmetrical design of the triangular recesses, especially in reversing operation in both directions of rotation, the same parameters. Despite the influence of manufacturing tolerances, the pin sits captive and rattle-free in the recesses. Thus, no additional noise. Due to the triangular recesses, the cylindrical pin is supported in these two prism-shaped recesses of the sleeve. As a result, the cylinder pin, analogous to the prism support, aligned. By axial bias due to the known spring elements used, the pin receives a three-point contact (relative to each pin side). The axial preload is designed so that the resulting force component is greater than the circumferential force caused by acceleration moments. This prevents the three-point contact of the pin is interrupted, which would otherwise inevitably lead to tangential game of the cylinder pin, thus noise. The radial backlash of the entire system hollow shaft tacho - engine is achieved by the partial overlap by means of the steel bushing of the commutator. Due to the selected embodiment, no distortions either occur during production or later during operation. Also, manufacturing tolerances have no effect on the stable effect of the system speedometer - engine.

embodiment

Die Erfindung ist imfolgenden anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert. In den beiliegenden Zeichnungen zeigen:The invention is explained in more detail below with reference to exemplary embodiments. In the accompanying drawings show:

Fig. 1: teilweise im Schnitt, eine Seitenansicht der axialen und radialen Sicherung des Ankers Fig.2: eine Ansicht A nach Fig. 11: partially in section, a side view of the axial and radial securing of the armature FIG. 2: a view A according to FIG. 1

Fig.3: eine Ansicht B nach Fig. 13 shows a view B according to FIG. 1

Fig. 4a: teilweise im Schnitt, einen Ausschnitt der erfindungsgemäßen Präzisionssicherung, wobei ein abgesetzter Zylinderstift verwendet wirdFig. 4a: partially in section, a detail of the precision fuse according to the invention, wherein a stepped cylindrical pin is used

Fig.4b: eine Draufsicht nach Fig.4a4b: a plan view of 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.According to Fig. 1, the armature 8 of the hollow shaft tacho is axially and radially secured against the shoulder 5 of the shaft free end 14 by means of a cylindrical pin. The cylinder pin 1 is seated in the shaft bore 6 and clamped in the triangular recess 11 of the hollow shaft 2. By the adjacent shaft bore 7, the cylinder pin 1 for the purpose of disassembly z. B. be pushed out by means of a dome. The steel bushing 3 of the commutator 10 partially covers the cylindrical pin 1 and secures it radially.

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.The axial stop of the armature 8 of the hollow shaft tachometer ensure the two fitting disks 9 and the wave spring 4 located between the two fitting disks 9, which enables the snap effect.

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.Referring to FIGS. 2 and 3, the view A shows a plan view and the view B shows a side view of the pinning according to the embodiment of 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.Especially in the view A, the partial overlap of the cylinder pin and the clamp connection becomes clear. 4a and 4b represent another possibility for pinning. Here, the stepped pin 12 sits in the through shaft bore 13 and clamps with its stepped ends in their corresponding triangular recesses 11 of the hollow shaft second

Claims

-1- 4OOU /

Invention claim:

1. Backlash precision assurance, especially pin protection for components, preferably Aufstecktachometergeneratoren on a motor shaft, wherein a corrugated spring acts on one side against a shoulder of the motor shaft and against the component axially and a transverse pin into a recess on the other side of the component, the axial and radial Ensure safety device, characterized in that a cylindrical pin (1) in a shaft bore (6, 7 or 13) is stuck and in a triangular recess (11) of the hollow shaft (2) is arranged and by a steel bushing (3) of a commutator (10). partially covered.

2. play-free precision assurance according to item 1, characterized in that the cylinder pin (1), discontinued at both ends, sitting in a continuous shaft bore (13) or on one side in a stepped shaft bore (6,7).

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