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8 Elastische Kupplung für ölfeuerungsmotor" Die Erfindung betrifft
einen Ölbrenner-Aggregat mit einer an der einen Seite des Antriebsmotors angeflanschten
Ölpumpe, deren Antriebswelle über eine elastische Kupplung mit der Motorwelle verbunden
ist und einem an der anderen Motorseite angeflanschten Geblase.
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Die Entwicklung yon Ölbrennern für Warmwasserheizungen hat zu einer
Bauart geführt, bei der an der einen Seite des Antriebsmotors das Gebläse und an
der anderen Seite die Ölpumpe angeflanscht ist, Gegenüber der früheren Bauart, bei
der die Ö1-pumpe am Gebläsegehäuse, in dem das fliegend auf die Motorwelle aufgesetzte
Lüfterrad rotiert, angeflanscht war, ergab sich dabei eine merkliche Verringerung
der Baulänge. Bei dieser Bauart war das Gebläserad auf der Motorwelle angeordnet
und die Kupplung zwischen Motorwelle und Ölpumpenwelle konnte über eine Wellenverlagerung
und Drehmomentunregelmäßigkeiten gut ausgleichende Gummikupplung erfolgen, die einen
schwingungsmäßig und akustisch ruhigen Lauf gewährleisten.
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Bei dem heute üblichen engen Zusammenbau von Motor und Ölpumpe sind
die Platzverhältnisse für die Unterbringung der erforderlichen Kupplungen sowohl
in axialer als auch in radialer Richtung äußerst beengt. Bei einer bekannten Ausführung
der Kupplung zwischen Antriebsmotor und der direkt an diesem angebauten Ölpumpe
ist eine Kunststoffkupplung zwischen der hohl gebohrten Motorwelle und der im Durchmesser
kleineren Ölpumpenwelle vorgesehen, die mit zwei Flügeln in Schlitze des hohl gebohrten
Teiles der Welle des Antriebsmotors eingreift. Eine solche Kupplungsanordnung ist
jedoch äußerst empfindlich gegenüber Herstellungs- und Montage-Fehlern. Die Anwendung
dieser Kupplung erfordert daher hohe Präzision der zusammenwirkenden
Teile,
nämplich der Hohlwellenbohrung, der Schlitze und der Pumpenaufnahme am Motorlagerschild
und der Kupplung selbst.
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Schon bei einer geringfügigen Abweichung der axialen Ausrichtung der
beiden zu kuppelnden Wellen entstehen durch diese bekannte Kupplung klappernde Geräusche,
die äußerst störend sind. Es wurde festgestellt, daß dieses Klappern bereits bei
einer Achsversetzung von nur 5 Hundertstel mm auftritt. Durch die durch das Rattern
auftretenden radialen Kräfte, die auf die Pumpe wirken, wird diese undicht, so daß
Öl aus der Pumpe a tritt, was zu einem Ausfall des Ölbrenner-Aggregates führt.
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Bei den vielen Typen von Ölbrennern, die heute auf dem Markt sind,
bereitet es hohe Kosten für alle benötigten Pumpen-Typen entsprechende Kupplungen
auf Lager zu halten.Die Pumpen wellen haben zwar fast alle den gleichen Wellendurchmesser
jedoch ist es durch unterschiedliche Wellenlänge und durch eine unterschiedliche
Abflachung der Pumpenwelle notwendig, die Kupplungen jeweils den Bedingungen durch
eine konstruktive Änderung anzupassen sowie eine große Anzahl von Kupplungstypen
auf Lager zu halten, was zusätzliche Kosten verursacht.
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Es ist die Aufgabe der Erfindung, eine Kupplung für die Verbindung
der Wellen des Antriebsmotors und der Ölpumpe eines Ölbrenner-Aggregates zu schaffen,
die die oben geschilderten Nachteile, also bei kleinster effektiver Baulänge Verlagerungen
der beiden Wellen gegeneinander zuläßt und störende Geräusche erzeugende Schwingungen,
die außerdem zu einer Beschä digung der Ölpumpe fiihren können, vermeidet.
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Die Lösung der gestellten Aufgabe besteht erfindungsgemäß da rin,
daß die Welle des Motors an dem der Ölpumpe zugewandten Ende eine Bohrung aufweist,
in die der Wellenstummel el der Ölpumpe hineinragt, daß in axialer Richtung in der
Welle eine weitere Bohrung angeordnet ist, deren Durchmesser kleiner ist als der
der ersten Bohrung,daß weiterhin in die zweite Bohrung ein Bolzen mit dem gleichen
Durchmesser wie der der Bohrung n gepreßt ist, dessen Länge größer istals die Länge
dieser Bohrung
daß eine aus einer Spiralfeder bestehende Kupplung
einerseits auf den Bolzen und andererseits auf den Wellenstummel der ölpumpe aufgeschoben
ist und so die Motor- und Ölpumpenwelle kraftschlüssig miteinander verbindet.
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Grundsätzlich sind die erwähnten Federkupplungen für sich bereits
für die Verbindung von Spinnspindeln mit der Antriebswelle bekannt (siehe deutsche
Patentschrift 538 897). Diese müssen jedoch bei der bekannten Ausführung die Spinnspindel
tragen, so daß sich die einzelnen Windungen der Federkupplung berühren, womit diese
einem Verschleiß durch gegenseitige Reibung unterliegen und einer Wartung bzw. Schmierung
bedürfen. Dies ist bei der Anordnung nach der Erfindung nicht der Fall, da sich
die Windungen dort nicht berühren und somit einem Verschleiß nicht unterliegen,
womit die neue Kupplung wartungsfrei ist.
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Bei einer Weiterbildung der Erfindung ist der Abstand des dem Motor
zugewandten Ende des Wellenstummels vom dem der Ölpumpe zugewandten Ende des Bolzens
mindestens gleich der Lange des Wellenstummels.
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In zweckmäßiger Weise besteht zwischen benachbarten Windungen der
Spiralfeder in axialer Richtung ein Abstand.
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Dadurch kann eine Reibung zwischen den einzelnen Windungen der Feder,
die zu einem VerschleiB führen wurde, nicht eintreten.
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Bei einer bevorzugten Ausführung des Gegenstandes der Erfindung weist
das lagerschild des Motors an der der Ölpumpe zugewandten Seite zur Motorachse einen
konzentrisch zur Motorachse liegenden zylindrischen Hohlraum auf., in die das zylinderförmige
Antriebsteil der Ölpumpe eingesetzt ist.
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Bei einer weiteren Ausbildungsform der Erfindung ist der Lagerteil
des Lagerschildes des Motorgehäuses bis in den Raum zwischen
den
Wickelköpfen der Statorwicklung und des Kurzschlußringes der Rotorwicklung nach
innen gezogen. Dabei kann sich in vorteilhafterweise die Bohrung in axialer Richtung
etwa bis in die Mitte des Blechpaketes erstrecken.
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Bei der neuen Kupplung sind die oben geschilderten Schwierigkeiten
und Fehlerquellen der bekannten Kupplungsausführungen vermieden, da die neue Kupplung
als Federkupplung größere Achsversetzungen ohne Schwingungen und Geräuschbildung
aufzunehmen in der Lage ist. Außerdem besteht eine Elastizität in axialer Richtung,
so daß ein ruhiger Lauf unbedingt gewährleistet ist. Schließlich kann die Pumpenwellenabflachung
und der Schlitz in der Motorwelle entfallen, wodurch zusätzliche Arbeiten, die auf
der Drehbank nicht vorgenommen werden können, entfallen. Für verschiedene Ölpumpenausführungen
mit gleichem Wellendurchmesser sind bei Anwendung der neuen Kupplung nur noch zwei
Ausführungen der Federkupplungen erforderlich und zwar eine für Rechtsllauf und
eine für Linkslauf der Pumpe. Die -drehweiche Verbindung des Motors mit der Pumpe
ist auch in der Lage, Drehmomentunregelmäßigkeiten, die vom Motor oder von der Pumpe
herrühren, aufzufangen, so daß diese nicht auf das gekuppelte Teil übergehen und
Geräusche erzeugen können.Insbesondere verhindert die Federkupplung die Übertragung
der in einem Einphsaenmotor nicht vermeidbaren Rüttelmomente.
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Die Anordnung der Federkupplung innerhalb der Motorwelle erlaubt es,
die Baulänge gegenüber Ölbrenneraggregaten mit bekannter Kupplung aus Kunststoff
noch um ein gewisses Maß zu verkürzen. Da zwischen den Windungen der Federn ein
gewisser Abstand - wie schon ausgeführt wurde - besteht, kann innerhalb der Feder
keine Reibung zwischen metallischen Teilen auftreten, so daß eine Schmierung der
Kupplung nicht erforderlich ist und auch keine Abnutzung der Federkupplung erfolgen
kann.
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Ein Ausführungsbeispiel der Kupplung nach der Erfindung ist in der
Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher erläutert.
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Die Zeichnung zeigt einen Schnitt durch die der Ölpumpe zugewandten
Teile des Antriebsmotors.
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In der Zeichnung ist mit 1 die Motorwelle und mit 2 das Motorgehäuse
bezeichnet.Die Motorwelle weist eine axiale zylindrische Bohrung 3 auf, die sich
bis in den Teil der Welle erstreckt die in der Mitte des Blechpaketes liegt.Das
Lagerschild 8 ist in das Motorinnere hereingezogen und erstreckt sich bis unter
die Wickelköpfe bzw. in den Bereich unterhalb der Kurzschlußringe des Motors.-Die
Motorwelle ist mittels Lagern 4 im Lagerschild gelagert. In der Bohrung 3 ist eine
weitere in radialer Richtung ins Innere der Welle verlaufende Bohrung 5 vorgesehen,
in die ein Bolzen 6 eingepreßt ist. Das Lagerschild weist eine größere axiale Bohrung
9 auf, in die das zylinderförmige Antriebsteil der Ölpumpe 11 mit kleinem Spiel
eingesetzt ist.
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über die Bolzen 6 und die Welle 12 ist eine Federkupplung 7 geschoben,
deren Drehsinn der Drehrichtung des Motors entspricht. Sie wird beim Lauf des Motors
auf jeder der beiden Wellen festgezogen. Der innere Durchmesser der Windungen der
Feder 7 ist in nicht montiertem Zustand etwas kleiner als der Durchmesser des Bolzens
6 und der Welle 12 der Ölpumpe. Die Federkupplung läßt sich so leicht auf den Bolzen
bzw. die Ölpumpenwelle aufschieben und zieht sich bei einer Drehmoment-Übertragung
so fest, daß ein Schlupf zwischen Kupplung und Wellen vermieden ist. Die Wickelrichtung
der Kupplungsfeder ist selbstverständlich so, daß das zu übertragende Drehmoment
die Feder zusammenzieht, womit sich - wie gesagt - ein einwandfreier Kraftschluß
zwischen Kupplungsfeder und Wellenzapfen ergibt.
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Zwischen der Welle 12 der Ölpumpe 11 und dem Bolzen 6 in der Motorwelle
1 besteht ein größerer Abstand9 um der Federkupplung 7 die Möglichkeit ZU geben,
radiale und axiale Verlagerungen der beiden Motorwellen zueinander auszugleichen.
Die einzelnen Windungen der Federkupplung 7 weisen einen gewissen Abstand zueinander
auf,so daß sich diese nicht berühren, wodurch Reibung zwischen den einzelnen Windungen
vermieden wird.