DE2758669B1

DE2758669B1 - Auf eine Welle aufsteckbare Kunststoffnabe

Info

Publication number: DE2758669B1
Application number: DE2758669A
Authority: DE
Inventors: Gert Hecht
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1977-12-29
Filing date: 1977-12-29
Publication date: 1979-06-28
Also published as: NL184701B; GB2011582B; DK537778A; NL7810898A; AT374895B; FR2413579A1; DK153601B; SE434873B; ATA795978A; DE2758669C2; IT1101313B; FR2413579B1; NO784375L; MX148717A; DK153601C; GB2011582A; BE873074A; ES476358A1; BR7808587A; IT7831124A0

Description

Die Erfindung betrifft eine auf eine Welle aufsteckbare Kunststoffnabe mit einem nahe ihrer Wellenbohrung vor dem Aufstecken eingearbeiteten Metallteil, das über

tu ein Befestigungselement in Mitnahmeverbindung mit der Welle bringbar ist.

Bei einem bekannten derartigen, für ein Gebläserad eines ölbrenners vorgesehenen Mitnahmeverbindung (DE-AS 10 79 271) zwischen Motorwelle und Kunst-

i¹» stoff-Gebläserad ist in die Nabe eine konzentrische Metallbuchse eingearbeitet, mit der das Gebläserad auf der Welle aufliegt. Zur Befestigung des Gebläserades auf der Welle dient eine Stellschraube.

Durch die DE-AS 21 32 675 ist darüber hinaus ein

?i) spezielles Verstärkungselement fürTCunststoffteile mit radial von einem Zentralkörper in der Ebene desselben ausgehenden Armen bekannt, das Kräfte in Kunststoffteile einleiten und Anrisse infolge hoher örtlicher Belastung verhindern soll und an Stellen verwendet

2i wird, an denen Kunststoffteile durch Schrauben, Nieten oder ähnliche Verbindungselemente mit anderen Bauteilen verbunden werden.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine in fertigungs- und montagetechnischer Hinsicht besonders

Jo einfache betriebssichere Mitnahmeverbindung und Kraftübertragung zwischen einer Antriebswelle und einer auf diese aufsteckbaren Kunststoffnabe zu erzielen.

Die Lösung dieser Aufgabe ist bei einer Verbindung

i> der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch möglich, daß in die Kunststoffnabe zumindest eine U-förmige Blechlasche mit radial zur Welle gerichteter Schenkelöffnung eingegossen bzw. eingespritzt ist, in die beim Aufstecken der Kunststoffnabe ein mit der Welle verbundener korrespondierender Mitnahmestift eingreift.

Die Verwendung einer Blechlasche mit U-förmigem Querschnitt als Verbindungselement zwischen einer Welle und einer aufgesteckten Kunststoffnabe ist an

■»■> sich bekannt (DE-GM 75 23 126); jedoch ist dabei in technologisch unterschiedlicher Weise vorgesehen, daß nach dem Aufstecken der Nabe auf die Welle ein im Stanz-Biegeverfahren hergestellter Keil in U-Form in eine entsprechende, in die Kunststoffnabe zuvor

M) eingearbeitete Nut eingeschoben wird und dabei mit seinen radial auf die Welle gerichteten Schenkeln in radiale Nuten der Welle eingreift. An den Keilschenkel- und Keilstegseiten sind Nasen durch Einschnitte bzw. Ausstanzungen angeformt. Nach dem Einschieben des

^r<^r> Keils in die Nut der Nabe werden erste seitliche Nasen nach unten in eine umlaufende Radialnut der Welle und anschließend weitere Nasen nach oben gegen die Naben-Stirnfläche abgebogen, um derart Keil und Nabe in Wcllen-Längsrichtungslage fixieren zu können.

·><> Es ist auch bereits eine verdrehsichere Halterung von Kunststoffbauteilen auf einer Welle mittels einer Nut-Stift-Verbindung bekannt, bei der ein radial über die Wellen überstehender Stift in die Schenkelöffnung einer U-förmigen Nut des Kunststoffbauteils eingreift (DE-OS 26 11882 bzw. DE-GM 18 80 980); in den bekannten Fällen liegt der Stift in der U-förmigen Nut jedoch direkt an dem mitzunehmenden Kunststoffteil an.

COPY

Weiterhin ist es bekannt, zur Befestigung eines Pumpenrades auf einer Welle das Pumpenrad um eine Befestigungshülse aus Metall zu gießen (DE-AS 10 63 036). Da das Pumpenrad aus einem elastischen Material, z. B. Gummi besteht, ist die Metallhülse zwingend notwendig.

Die bei der erfindungsgemäßen aufsteckbaren Kunststoffnabe als einfaches Biege-Stanzteil herstellbaren Blechlaschen können beim Gießen bzw. Spritzen der Kunststoffnabe auf einfache Weise miteingegossen bzw. eingespritzt werden und gewährleisten nach dem Erkalten der Kunststoffmasse eine sichere Halterung in der Kunststoffnabe und nach dem einfachen Aufstecken in betriebssicherer Weise eine hohe Kraft- bzw. Drehmomentenübertragung zwischen dem an der Blechlasche anliegenden Mitnahmestift und der gesamten Kunststoffnabe ohne Gefahr einer örtlichen Überbelastung der Kunststoffnabe im unmittelbaren Bereich des anliegenden Mitnahmestiftes.

Eine zusätzliche Sicherung der Halterung der miteingegossenen U-förmigen Blechlaschen kann dadurch erreicht werden, daß die der Wellenbohrung zugewandten Stirnseiten der Schenkelenden der U-förmigen Blechlaschen im Sinne einer radial formschlüssigen Halterung von Kunststoff mitumgespritzt sind. Die 2^r> Kunststoffnabe kann durch die U-förmigen Blechlaschen gleichzeitig in vorteilhafter Weise bei gefahrloser Kräfteeinleitung dadurch axial fixiert werden, daß sich die U-förmigen Blechlaschen über die gesamte axiale Länge der Kunststoffnabe erstrecken und gegen ihre so Stirnseiten Blechscheiben zur axialen Fixierung auf der Welle gegenschraubbar sind.

Zur weiteren Sicherung der U-förmigen Blechlaschen in der umspritzten Kunststoffnabe sind nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung Wandöffnungen J5 in den Blechlaschen vorgesehen, in die beim Spritzen der Nabe Kunststoff im Sinne einer zusätzlichen formschlüssigen Verankerung miteingespritzt bzw. miteingegossen wird. Um einen dichtenden Abschluß zwischen der Kunststoffnabe und der Welle auch im Bereich der Blechlaschen zu erzielen, kann in vorteilhafter Weise vorgesehen werden, daß beim Gießen der Kunststoffnabe die Blechlaschen außerhalb des beim Aufstecken sich ergebenden Eingriffsbereich des Mitnehmerstiftes über einen axialen Teilbereich mit einem bis zur Wellenbohrung reichenden Kunststoff-Verschlußpfropfen ausgesossen sind; das Eingießen dieses Verschlußpfropfens geschieht zweckmäßigerweise durch eine in den Blechlaschen an sich schon vorgesehenen Wandöffnung zur zusätzlichen formschlüssigen Verankerung. Dazu ist nach einer weiteren Ausgestaltung vorgesehen, daß bei außermittigem Eingriffsbereich des Mitnehmerstiftes im Bereich der axialen Mittel der U-förmigen Blechlaschen in deren der Welle abgewandtem Jochbogen eine öffnung vorgesehen und durch diese beim Eingießen bzw. Einspritzen der Blechlaschen in die Kunststoffnabe eine bis zur Wellenbohrung reichende und an den inneren Wandungen der Blechlaschen anschließende Kunststoffzunge miteingespritzt bzw. miteingegossen ist. Dadurch wird bo beispielsweise bei einem Axial-Außenlüfter mit senkrecht stehender Welle verhindert, daß durch den inneren Bereich der U-förmigen Blechlaschen Feuchtigkeit von außen entlang der Welle eindringen und beispielsweise feuchtigkeitsempfindliche Lager- und Motorteile beschädigen kann. Außerdem ist eine Nabe mit mittiger Kunststoffzunge unabhängig von der axialen Aufsteckrichtung auf die Welle.

Die Erfindung wird im folgenden anhand eines schematisch dargestellten Ausführungsbeispiels in der Zeichnung näher erläutert. Darin zeigt

F i g. 1 in einem axialen Längsschnitt die auf einer Motorwelle aufgesteckte Kunststoffnabe eines Lüfterrades,

F i g. 2 eine stirnseitige Draufsicht auf die Kunststoffnabe eines Lüfterrades nach F i g. 1.

F i g. 1 zeigt in einem Längsschnittbild eine auf das Ende einer Welle 1 eines Motors 9 von der rechten Seite her aufgesteckte Kunststoffnabe 4 des Lüfterradflügels eines Axialventilators, von dem zwei an die Kunststoffnabe 4 angegossene Lüfterradflügel 43, 44 teilweise in der Zeichnung dargestellt sind. In die Kunststoffnabe 4 sind nahe ihrer Wellenbohrung zwei an deren Umfang um 180° gegeneinander versetzte U-förmige Blechlaschen 2,3 miteingegossen. Die U-förmigen Blechlaschen 2,3 sind dabei derart angeordnet, daß ihre Schenkelflächen 21, 22 bzw. 31, 32 axial und ihre Schenkelöffnung 23 bzw. 33 radial zur Welle 1 des Motors 9 gerichtet sind. Durch die Welle 1 ist ein Mitnahmestift 5 durchgesteckt und greift mit seinen radial über den Wellenumfang vorstehenden Enden 51 bzw. 52 korrespondierend in die Schenkelöffnung 23 bzw. 33 der U-fömigen Blechlaschen 2 bzw. 3 nach dem Aufstecken der Kunststoffnabe 4 auf das Ellenende ein. Die Breite der Schenkelöffnung 23 bzw. 33 der U-förmigen Blechlaschen 2, 3 ist derart dem Durchmesser des eingreifenden Mitnahmestiftes 5 eingepaßt, daß möglichst ein loser Paßsitz erzielt ist.

Wie insbesondere aus F i g. 2 ersichtlich, reichen die der Wellenbohrung zugewandten Stirnseiten der Schenkelenden der U-förmigen Blechlaschen 2 bzw. 3 nicht unmittelbar bis an die Wellenbohrung radial innen heran, sondern sind im Sinne einer radial formschlüssigen Halterung von Kunststoff mitumspritzt, derart daß die Blechlaschen auch dann an einem Versetzen zur Wellenbohrungs-Öffnung hin gehindert sind, wenn sie ansonsten nicht durch formschlüssige oder kraftschlüssige Verbindung von der umgebenden Kunststoffnabe gehalten werden.

Die U-förmigen Blechlaschen 2 bzw. 3 erstrecken sich über die gesamte axiale Länge der Kunststoffnabe 4. Zur axialen Fixierung der Kunststoffnabe 4 und damit des gesamten Lüfterrades auf der Welle 1 liegt das Lüfterrad an seiner linken Seite unter Zwischenlage einer Wellenscheibe 7 an einer Wellenschulter 10 an und ist an seiner rechten Seite unter Zwischenlage einer weiteren Wellenscheibe 6 durch eine Schraube 8 fest gegen die Wellenschulter 10 andrückbar. In vorteilhafter Weise liegen die Blechscheiben 6,7 stirnseitig an den sich über die gesamte axiale Länge der Kunststoffnabe 4 erstreckenden Blechlaschen 2, 3 an, so daß hinsichtlich der axialen Fixierung eine Krafteinleitung auf die Blechlaschen ohne Gefahr einer Beschädigung der Kunststoffnabe selbst sichergestellt ist

Bei dem nach links versetzten außermittigen Eingriffsbereich des Mitnehmerstiftes 5 ist im Bereich der axialen Mitte der U-förmigen Blechlaschen 2,3 in deren der Welle angewandten Jochbogen je eine öffnung 26 bzw. 36 vorgesehen und durch diese beim Eingießen bzw. Einspritzen der Blechlaschen in die Kunststoffnabe eine bis zur Wellenbohrung reichende und an den inneren Wandungen 21,22 bzw. 31,32 der Blechlaschen anschließende Kunststoffzunge 41 bzw. 42 miteingespritzt und miteingegossen. Dadurch wird in spritztechnisch günstiger (lunkerfreier) Weise eine formschlüssige zusätzliche Sicherung der Blechlaschen 2, 3 erzielt und andererseits die durch die U-förmigen Blechlaschen

669

gegebene »axiale Aushöhlung« der Kunststoffnabe 4 außerhalb des Eingriffsbereichs des Mitnehmerstiftes S derart abgediditef, daß beispielsweise keine Feuchtigkeit, insbesondere bei vertikaler Anordnung des Axiallüfter^ durchdringen kann.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

!. Auf cine Welle aufsteckbare Kunststoffnabe mit einem nahe ihrer Wellenbohrung vor dein Aufstekken eingearbeiteten Metallteil, das über ein Befestigungselement in Mitnahmeverbindung mit der Welle bringbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß in die Kunststoffnabe (4) zumindest eine U-förmige Blechlasche (2 bzw. 3) mit radial zur Welle gerichteter Schenkelöffnung (23 bzw. 33) eingegossen bzw. eingespritzt ist, in die beim Aufstecken der Kunststoffnabe (4) ein mit der Welle verbundener korrespondierender Mitnahmestift (5) eingreift.
2. Auf eine Welle aufsteckbare Kunststoffnabe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwei am Umfang der Wellenbohrung um 180° gegeneinander versetzte U-förmige Blechlaschen (2, 3) vorgesehen sind, in deren radial gerichtete Schenkelöffnungen (23 bzw. 33) ein durch die Welle (1) durchgesteckter korrespondierender Mitnahmestift (5) mit je einem seiner radial über den Wellenumfang vorstehenden Enden (51 bzw. 52) eingreift.
3. Auf eine Welle aufsteckbare Kunststoffnabe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die der Wellenbohrung zugewandten Stirnseiten der Schenkelenden der U-förmigen Blechlaschen (2 bzw. 3) im Sinne einer radial formschlüssigen Halterung von Kunststoff mitumspritzt sind.
4. Auf eine Welle aufsteckbare Kunststoffnabe nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß sich die U-förmigen Blechlascht·η (2 bzw. 3) über die gesamte axiale Länge der Kunststoffnabe (4) erstrecken und gegen ihre axialen Stirnseiten Blechscheiben (6,7) zur axialen Fixiei ung der Kunststoffnabe (4) auf der Welle (1) gegenschraubbarsind.
5. Auf eine Welle aufsteckbare Kunststoffnabe nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die U-förmigen Blechlaschen (2 bzw. 3) mit Wandöffnungen versehen sind, in die Kunststoff im Sinne einer zusätzlichen formschlüssigcn Verankerung der Blechlaschen in der Kunststoffnabe initeingespritzt ist.
6. Auf eine Welle aufsteckbare Kunststoffnabe nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß außerhalb des Eingriffsbereichs des Mitnahmestiftes (5) über einen axialen Teilbereich der U-förmigen Blechlaschen (2 bzw. 3) diese mit einem bis zur Wellenbohrung reichenden Kunststoff-Verschlußpropfen ausgegossen sind.
7. Auf eine Welle aufsteckbare Kunststoffnabe nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß bei außermittigem iiingriffsbcreich des Mitnahmestiftes (5) im Bereich der axialen Mitte der U-förmigen Bleehlaschen (2 bzw. 3) in deren der Welle (I) abgewandtem Jochbogen je eine öffnung (26 bzw. 36) vorgesehen und durch diese beim Eingießen bzw. Einspritzen der Bleehlaschen (2 bzw. 3) in die Kunststoffnabe (4) je eine bis zur Wellenbohrung reichende und an den inneren Wandungen (21, 22 bzw. 31,32) der Belchlaschen (2 bzw. 3) anschließende Kunststoffzunge (41, 42) miteingespritzt bzw. miteingegossen ist.
8. Auf eine Welle aufsteckbare Kunststoffnabe nach einem der Ansprüche 1 bis 7, gekennzeichnet durch die Anwendung auf die Mitnahmeverbindung zwischen der Kunststoffnabe eines Kunststoff-Lüfterrades eines Axialventilators und der Motorwelle eines antreibenden Elektromotors.