DE1230626B

DE1230626B - Elastic, axially adjustable shaft coupling, especially for fans of oil burners

Info

Publication number: DE1230626B
Application number: DEW28850A
Authority: DE
Inventors: Knut Olof Lennar Wallman
Original assignee: KNUT OLOF LENNAR WALLMAN
Current assignee: KNUT OLOF LENNAR WALLMAN
Priority date: 1959-11-04
Filing date: 1960-11-04
Publication date: 1966-12-15

Description

Elastische, axial verstellbare Wellenkupplung, insbesondere für Lüfter von ölbrennem Die Erfindung betrifft eine elastische, axial verstellbare Wellenkupplung, insbesondere für Lüfter von ölbrennern, bei welcher ein großer axialer Ab- stand zwischen der treibenden und der getriebenen Kupplungshälfte durch mehrere axial verlaufende, gleichmäßig über einen Durchmesser verteilte Verbindungsstangen überbrückt ist, , die mit ihren Enden in Bohrungen der Kupplungshälften ein--greifen und an wenigstens einer axial verschiebbar geführt sind. . Resilient, axially adjustable shaft coupling, in particular for the fan of ölbrennem The invention relates to an elastic, axially adjustable shaft coupling, in particular for the fan of oil burners, in which a large axial distance-between the driving and driven clutch half by a plurality of axially extending, evenly over a Connecting rods with a distributed diameter are bridged , the ends of which engage in bores in the coupling halves and are guided axially displaceably on at least one. .

Bei einer derartigen bekannten Kupplung wird der axialp.Zwischenraum zwischen den beiden miteinänder zu kuppelnden Wellenenden durch eine Anzahl von in axialer Richtung verlaufenden Stäben überbrückt, welche in Naben auf beiden Wellenenden eingreifenund zumindest in einer dieser Naben axial :ve#r5chieblich sind. Diese. Kupplung weist den Nach-.teil auf, daß die einzelnen Teile der Kupplungsverbin-',dung. nicht spielfrei miteinander verbunden werden können. Da sowohl die Verbindungsstangen als auch die. Naben aus einem unelastischen Werkstoff bestehen, müssen die Verbindungsstangen mit einem gewissen Spiel in die Bohrungen der Nabe eingreifen, damit die axiale Verschiebbarkeit gewährleistet ist. Ein spielfreies Einpassen der Verbindungsstangen in die Bohrungen würde die Herstellungskosten erheblich erhöhen.In such a known coupling, the axial space between the two shaft ends to be coupled is bridged by a number of axially extending rods which engage in hubs on both shaft ends and are axially displaceable in at least one of these hubs. These. Coupling has the disadvantage that the individual parts of the coupling connection - ', manure. cannot be connected to one another without play. Since both the connecting rods and the. If the hubs are made of an inelastic material, the connecting rods must engage with a certain amount of play in the bores of the hub so that they can be moved axially. A backlash-free fitting of the connecting rods into the bores would increase the manufacturing costs considerably.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine elastische, axial verstellbare Wellenkupplung, insbesondere für Lüfter von ölbrennern, zu schaffen, m#eIche unter Erhaltung der axialen Verstellbarkeit eine spielfreie Verbindung der Verbindungsstangen mit den Naben ermöglicht. Die Konstruktion soll billig, einfach herstellbar und funktionssicher sein.The object of the invention is to provide an elastic, axially adjustable Shaft coupling, especially for fans of oil burners, to be created, some under Maintaining the axial adjustability a backlash-free connection of the connecting rods with the hubs. The construction should be cheap, easy to manufacture and be functionally reliable.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß wenigstens die treibende Kupplungshälfte eine gummielastische Muffe aufweist, die eine Nabe unter Vorspannung umgibt und über Längsführungen mit dieser formschlüssig verbunden ist, wobei die Bohrungen für die verschiebbar gelagerten Enden der Verbindungsstangen zumindest teilweise in der Muffe angeordnet sind. Daraus ergibt sich der Vorteil, daß infolge der elastischen Ausbildung der Naben eine spielfreie Verbindung der Gummihülsen mit den metallischen Naben und der Verbindungsstangen mit den Gummihülsen ohne besondere Kosten ermöglicht wird. Die ganze Anordnung ist einfach herstellbar und robust ausgeführt.This object is achieved according to the invention in that at least the driving coupling half has a rubber-elastic sleeve that has a hub surrounds under tension and positively connected to this via longitudinal guides is, the holes for the slidably mounted ends of the connecting rods are at least partially arranged in the sleeve. This has the advantage that due to the elastic design of the hubs a backlash-free connection of the Rubber sleeves with the metallic hubs and the connecting rods with the rubber sleeves is made possible at no extra cost. The whole arrangement is easy to manufacture and made robust.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung sind die Bohrungen für die verschiebbaren Enden der Verbindungsstangen je zur Hälfte in die Muffe und in- die treibende Nabe eingearbeitet. Auch dadurch ist in vorteilhafter Weise eine spielfreie Verbindung bei billiger Herstellung gegeben. - Nach einem anderen erfindungsgemäßen Merkmal bestehen die Längsführungen der Muffe aus Rippen mit keilfönnigem Querschnitt"die mit axialen Nuten von gleichem Querschnitt am Umfang der treibenden .Nabe hn Eingriff stehen, wobei -der Querschnitt der Rippen etwas größer ist als derjenige der Nuten. Dadurch ist eine Vorspannung gegeben und eine sichere Verbindung infolge Form- und- Kraftschluß gewährleistet.According to a further feature of the invention, the holes for the slidable ends of the connecting rods are incorporated one half each in the sleeve and domestic the driving hub. This also provides a backlash-free connection with inexpensive manufacture in an advantageous manner. - According to another inventive feature, the longitudinal guides of the sleeve of fins having keilfönnigem cross-section made available "to hn with axial grooves of the same cross section on the periphery of the driving .Nabe engagement, wherein - the cross-section of the ribs is somewhat larger than that of the grooves Thereby. given a bias and a secure connection due to positive and non-positive connection ensured.

Weiterhin weist nach einem anderen Merkmal der Erfindung die gummielastische Muffe zur Aufnahme der Bohrungen der Verbindungsstangen am äußeren Umfang eine Anzahl sich in axialer Richtung erstreckender Verstärkungen auf, so daß die Verbindungsstangen dadurch sicher gehalten werden.Furthermore, according to another feature of the invention, the rubber-elastic Sleeve for receiving the bores of the connecting rods on the outer circumference of a number axially extending reinforcements, so that the connecting rods thereby be held securely.

Die Erfindung wird nachfolgend an Hand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen näher beschrieben. Dabei zeigt F i g. 1 eine perspektivische Ansicht der erfindungsgemäßen Wellenkupplung, F i g. 2 eine Stirnansicht der treibenden Kupplungshälfte, von der Seite der getriebenen Kupplungshälfte aus gesehen, F i g. 3 eine Stirnansicht der getriebenen Kupplungshälfte, von der Seite der treibenden Kupplungshälfte aus gesehen, F i g. 4 eine perspektivische Ansicht der erfindungsgemäßen Wellenkupplung in einer anderen Ausführungsform.The invention is described in more detail below with reference to the exemplary embodiments shown in the drawing. F i g. 1 shows a perspective view of the shaft coupling according to the invention, FIG . 2 shows an end view of the driving coupling half, seen from the side of the driven coupling half, FIG . 3 shows an end view of the driven coupling half, seen from the side of the driving coupling half, FIG . 4 shows a perspective view of the shaft coupling according to the invention in another embodiment.

In F i g. 1 ist mit 1 eine treibende Kupplungshälfte bezeichnet, bestehend aus einem Motorwellenende 2 und der Nabe 3 eines Zentrifugalgebläses 4, welche auf dem Wellenende mittels einer Schraube befestigt ist. Die Nabe 3 ist allgemein zylinderförmig, jedoch am Umfang mit den Längsnuten 5 versehen, welche im Querschnitt z. B. keilförmig sind und deren Oberflächen zur übertragung des Drehmoments dienen.In Fig. 1 , 1 denotes a driving coupling half, consisting of a motor shaft end 2 and the hub 3 of a centrifugal fan 4, which is fastened to the shaft end by means of a screw. The hub 3 is generally cylindrical, but provided on the circumference with the longitudinal grooves 5 , which in cross section z. B. are wedge-shaped and their surfaces are used to transmit the torque.

In diese Nuten 5 greifen Längsführungen 6 ein, welche sich in der zylindrischen Bohrung einer Muffe 7 befinden. Diese Muffe 7 ist vorzugsweise ein Formstück aus einem elastisch verforinbaren Werkstoff, wie z. B. einem Plast bzw. Kunststoff . Die zylindrische Bohrung der Muffe hat einen Durchmesser, welcher praktisch dem Durchmesser der Nabe 3 entspricht, so daß die Muffe auf die Nabe aufgezogen werden kann. Der Querschnitt der Längsführungen 6 ist jedoch etwas größer als der Querschnitt der Nuten 5, so daß die Längsführungen beim Aufziehen der Muffe auf die Nabe infolge einer Keilwirkung radial nach außen gedrängt werden. Die Verformung der Muffe verursacht ein elastisches Spannen des Werkstoffs in der Wandung der Muffe, so daß die letztere zwischen den Längsführungen fest um die Nabe gezogen wird. Die Spannkraft hängt von der Elastizität des Werkstoffs sowie von der Größe der Bohrung im Verhältnis zu dem Querschnitt der Nabe ab.Longitudinal guides 6 , which are located in the cylindrical bore of a sleeve 7 , engage in these grooves 5 . This sleeve 7 is preferably a molded piece made of an elastically deformable material, such as. B. a plastic or plastic . The cylindrical bore of the sleeve has a diameter which practically corresponds to the diameter of the hub 3 , so that the sleeve can be pulled onto the hub. The cross section of the longitudinal guides 6 is, however, somewhat larger than the cross section of the grooves 5, so that the longitudinal guides are forced radially outwards when the sleeve is pulled onto the hub as a result of a wedge effect. The deformation of the sleeve causes elastic tensioning of the material in the wall of the sleeve, so that the latter is pulled tightly around the hub between the longitudinal guides. The clamping force depends on the elasticity of the material and on the size of the hole in relation to the cross-section of the hub.

Die verformbare Muffe ist ferner mit einer Anzahl von sich in der Längsrichtung erstreckenden Verstärkungen 8 versehen, jede derselben am Außenumfang der Muffe und radial gegenüber jeder der Längsführungen, so daß die Wandung der Muffe zusammen mit den Verstärkungen und den Längsführungen erweiterte Wandungsteile bildet. In jedem dieser Wandungsteile befindet sich eine Bohrung. Diese Bohrungen sind parallel zueinander und zu der Drehachse der Kupplung sowie symmetrisch angeordnet, d. h. ün gleichen Abstand voneinander auf einem zu der Drehachse konzentrischen Kreis.The deformable sleeve is further provided with a number of longitudinally extending reinforcements 8 , each of them on the outer periphery of the sleeve and radially opposite each of the longitudinal guides, so that the wall of the sleeve together with the reinforcements and the longitudinal guides form enlarged wall parts. There is a hole in each of these wall parts. These bores are arranged parallel to one another and to the axis of rotation of the coupling as well as symmetrically, i. H. ü Equally spaced from one another on a circle concentric to the axis of rotation.

Am anderen Ende der elastischen Kupplung be- findet sich eine getriebene Kupplungshälfte 10, bestehend aus einem Wellenende 11, das aus der ölpumpe des Brenners hervorsteht, und einer Muff e 12 aus Metall oder einem anderen harten Werkstoff, an welcher das Wellenende 11 durch eine Schraube 13 befestigt ist. In der Muffe 12 befinden sich axiale Bohrungen 14 gegenüber den Bohrungen 9 in der treibenden Kupplungshälfte, in gleicher Weise wie die Bohrungen 9 angeordnet. Zu der Kupplung gehört ferner eine Anzahl von Stangen 15 aus Federstahl oder einem ähnlichen elastischen Werkstoff. Die Stangen sind mit ihren Enden in die Bohrungen 9 und 14 eingesetzt und bilden zusammen mit den Muffen 7 und 12 einen leichten, festgefügten Aufbau, mit dem die Kupplung dynamisch ausgewuchtet ist; die beiden Enden der Kupplungshälften sind ferner genau zueinander zentriert. In der Muffe 12 werden die Stangen vorzugsweise starr angeordnet, beispielsweise durch Anstauchen des Werkstoffes am Ende der Muffe neben den Bohrungen 14. Die anderen Enden der Stangen sind herausnehmbar in die Bohrungen 9 eingetrieben, so daß die Kupplung, falls es gewünscht wird, leicht auseinandergenommen werden kann. Wenn von der Nabe des Gebläserades ein Drehmoment auf die Pumpenwelle übertragen wird, werden die Stangen in peripherer Richtung etwas durchgebogen, weil der freiliegende Teil der Stangen im Verhältnis zu deren Querschnitt groß ist. Infolge dieser Aufnahme der Belastung durch die Stangen wird ein rasches Anlaufen des Gebläses oder eine sonstige plötzliche Änderung der Belastung nicht als Stoß auf die Welle übertragen, vielmehr ergibt sich eine elastische Drehmomentübertragung. Die elastische Verformung in den Wandungsteilen 8 der Muffe 7 beim Anlaufen trägt ebenfalls zu der Elastizität der Kupplung bei.At the other end of the flexible coupling loading there is a driven clutch half 10, consisting of a shaft end 11 which protrudes from the oil pump of the burner, and a muff e 12 of metal or other hard material to which the shaft end 11 by a screw 13 is attached. In the sleeve 12 there are axial bores 14 opposite the bores 9 in the driving coupling half, arranged in the same way as the bores 9 . The coupling also includes a number of rods 15 made of spring steel or a similar elastic material. The ends of the rods are inserted into the bores 9 and 14 and, together with the sleeves 7 and 12, form a light, fixed structure with which the coupling is dynamically balanced; the two ends of the coupling halves are also precisely centered with respect to one another. In the sleeve 12, the rods are preferably rigidly arranged, for example by upsetting the material at the end of the sleeve next to the bores 14. The other ends of the rods are removably driven into the bores 9 so that the coupling, if desired, can be easily disassembled can be. When a torque is transmitted from the hub of the fan wheel to the pump shaft, the rods are bent somewhat in the peripheral direction because the exposed part of the rods is large in relation to their cross-section. As a result of this absorption of the load by the rods, a rapid start-up of the fan or any other sudden change in the load is not transmitted as a shock to the shaft, but rather an elastic torque transmission results. The elastic deformation in the wall parts 8 of the sleeve 7 when starting also contributes to the elasticity of the coupling.

Obwohl die Muffen 7 und 12 fest und ohne Spiel angebracht sind, werden die Stangen 15 dennoch nicht durch Axialkräfte beansprucht, wenn sich der freie Abstand zwischen der Nabe 3 und der Pumpenwelle 11 ändern sollte (beispielsweise durch Wärmedehnung im Betrieb des ölbrenners). Eine derartige Längsdehnung wird nämlich dadurch ausgeglichen, daß die Muffe 7 längs der Nabe 3 nach außen bewegt wird, wie vorher beschrieben.Although the sleeves 7 and 12 are attached firmly and without play, the rods 15 are not stressed by axial forces if the free distance between the hub 3 and the pump shaft 11 should change (for example due to thermal expansion during operation of the oil burner). Such a longitudinal expansion is compensated for in that the sleeve 7 is moved outwardly along the hub 3 , as previously described.

Da der Werkstoff der Muffe 7 elastisch verformbar ist, kann die Kupplung auch dann verwendet werden, wenn die Pumpenwelle 11 zu der Nabe 3 nicht völlig zentriert ist oder verzogen sein sollte, da eine solche Exzentrizität bzw. ein solches Verziehen bei Drehung der Kupplung ausgeglichen wird, insofern, als die Enden der in die Muffe 7 eingetriebenen Stangen 15 zusammen mit den zugehörigen Wandungsteilen 8 in radialer Richtung einzeln nachgiebig sind.Since the material of the sleeve 7 is elastically deformable, the coupling can also be used if the pump shaft 11 is not completely centered with respect to the hub 3 or should be distorted, since such an eccentricity or such distortion is compensated for when the coupling is rotated , insofar as the ends of the rods 15 driven into the sleeve 7 together with the associated wall parts 8 are individually flexible in the radial direction.

In F i g. 4 ist eine andere Ausführungsförm der Kupplung dargestellt. Dazu gehören zwei elastische Stangen 16 von quadratischem Querschnitt. Eine Nabe 17, welche sowohl der treibende als auch der getriebene Teil sein kann, ist mit Flächen zur übertragung des Drehmoments versehen, und zwar in Form zweier symmetrisch angeordneter Nuten von V-förmigem Querschnitt. Die Nabe ist umgeben von einer elastischen Muffe 18, welche an der Innenseite mit zwei Längsnuten von vorzugsweise V-förmigem Querschnitt versehen ist. Die Nuten in Nabe und Muffe bilden, wenn sie sich gegenüber liegen, mi& einander Zwischenräume von quadratischem Querschnitt, in welche die Stangen 16 hineingesteckt werden, wobei die letzteren durch die Spannkraft, welche auf die Stangen durch die Muffe ausgeübt wird, in festem Eingriff mit der Nabe stehen. Auch bei dieser Ausführungsform ist die Verbindung zwischen der Muffe und der Nabe ohne jedes radiale Spiel, so daß die beiden Teile sich nicht zueinander drehen können; jedoch können sich die Stangen durch geeignete Be# messung der Teile gleichzeitig in der Axialrichtung verschieben.In Fig. 4 shows another embodiment of the coupling. These include two elastic rods 16 of square cross-section. A hub 17, which can be both the driving and the driven part, is provided with surfaces for transmitting the torque, specifically in the form of two symmetrically arranged grooves of V-shaped cross-section. The hub is surrounded by an elastic sleeve 18, which is provided on the inside with two longitudinal grooves of preferably V-shaped cross-section. The grooves in the hub and sleeve, when facing each other, form spaces of square cross-section into which the rods 16 are inserted, the latter being firmly engaged by the tension exerted on the rods by the sleeve the hub. In this embodiment, too, the connection between the sleeve and the hub is without any radial play, so that the two parts cannot rotate relative to one another; however, by properly dimensioning the parts, the rods can move in the axial direction at the same time.

Claims

Claims: 1. Elastic, axially adjustable shaft coupling, especially for fans of oil burners, in which a large axial distance between the driving and the driven coupling halves is bridged by several axially extending connecting rods equally distributed over a diameter, the ends of which are in bores of the Coupling halves engage and are guided axially displaceably on at least one, characterized in that at least the driving coupling half has a rubber-elastic sleeve (7, 18) which surrounds a hub (3, 17) under prestress and with this via longitudinal guides (5, 6) is positively connected, the bores for the displaceably mounted ends of the connecting rods (15, 16) being at least partially arranged in the sleeve (7, 18) .

2. Elastic coupling according to claim 1, characterized in that the bores for the displaceable ends of the connecting rods (16) are each worked half in the sleeve (18) and in the driving hub (17) . 3. Elastic coupling according to claim 1, characterized in that the longitudinal guides (6) of the sleeve (7) consist of ribs with a wedge-shaped cross-section which are in engagement with axial grooves (5) of the same cross-section on the circumference of the driving hub (3) , the cross-section of the tilt is slightly larger than that of the grooves. 4. Elastic coupling according to one of the preceding claims, characterized in that the rubber-elastic sleeve (7, 18) for receiving the bores (9) of the connecting rods (15) on the outer circumference has a number of reinforcements (8) extending in the axial direction. Documents considered: German Auslegeschrift No. 1066 056; German patent application S 26163 XII / 47 c (published on September 3, 1953); USA. Patent Nos. 2,272,900, 2,696,719.