Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist eine Vorrichtung zum Ankuppeln des Eintriebsritzels eines Zahnradgetriebes an die Welle eines Elektromotors, bei welcher das Eintriebsritzel drehfest mit einer einseitig gelagerten Glocke verbunden ist, die sich anderseitig auf einer Buchse mit Spiel zentriert, wobei diese auf der Welle des Elektromotors drehfest sitzende Buchse mittels ihrer Nocken die Glocke über deren Klauen formschlüssig mitnimmt.
Der Zweck dieser Vorrichtung ist die Vermeidung unzulässiger Biegespannungen in Systemen mit dreifacher Lagerung, als Ursache erhöhter Abnutzungen und nicht seltener Wellenbrüche. Ein direktes Aufsetzen des Eintriebsritzels auf die bekanntlich zweifach gelagerte Welle des Elektromotors ist nicht immer möglich, und eine beidseitige Lagerung des Ritzels würde Raumverschwendung bedeuten. Wird es nur einseitig gelagert und mit der Motorwelle starr verbunden, so entsteht das erwähnte System mit dreifacher Lagerung und den damit verbundenen Nachteilen. Demgegenüber lässt die Konstruktion gemäss vorliegender Erfindung, trotz dreifacher Lagerung, die besagten schädlichen Biegespannungen vermeiden.
Zwei Ausführungsbeispiele mit voneinander abweichenden Bauarten sind in den Zeichnungen dargestellt, und zwar ist
Fig. 1 der Längsschnitt durch die eine Bauart;
Fig. 2 die Draufsicht auf die andere Bauart, teilweise geschnitten;
Fig. 3 die Ansicht in axialer Richtung, gültig für beide Bauarten.
Zwecks besserer Übersicht sind weder Motor, noch Getriebegehäuse, noch das Getriebe selbst, mit Ausnahme seines Eintriebsritzels, dargestellt.
Auf dem Motorwellenende 1 sitzt eine Buchse 2, die über den Federkeil 3 drehfest mit der Welle verbunden ist. Diese Buchse wurde so angefräst, dass sich an ihr zwei Nocken 4 gebildet haben. Beide Nocken greifen ein in die entsprechende Ausfräsung einer Glocke 5 und befinden sich dadurch zwischen zwei Klauen 6, die bei der Ausfräsung der Glocke 5 entstanden sind.
Die Glocke 5 zentriert sich am Vorsprungsumfang 7 der Buchse 2, und zwar mit einem Spiel von 0,05-0,1 mm. Ausserdem ist sie einseitig im Getriebegehäuse 8 gelagert. In der Bauart nach Fig. 1 ist es das Kugellager 9, in welches die Glocke 5 unmittelbar eingesetzt ist, und in der Bauart nach Fig. 2 besitzt sie eine Verlängerung in Form der Welle 13, welche im Kugellager 10 umläuft.
Erfindungsgemäss soll das Eintriebsritzel des Getriebes mit der Glocke 5 drehfest verbunden sein. In der Bauart nach Fig. 1 ist diese Bedingung dadurch erfüllt, dass Ritzel 11 (hier beispielsweise als Stirnzahnrad gedacht) und Glocke 5 aus einem Stück Rundstahl gefertigt sind. In der Bauart nach Fig. 2 sitzt das Ritzel 12 (hier beispielsweise als Schnecke gedacht) mittels eines Federkeils 14 drehfest auf der zur Glocke 5 gehörenden Welle 13.
Die Funktion der Vorrichtung geht aus folgenden Erläuterungen hervor.
Das Wälzlager 9 bzw. 10, in welchem die Glocke 5 einseitig gelagert ist, sitzt in dem gleichen Getriebegehäuse 8, an welches auch der Elektromotor angeflanscht ist. In der Regel wird ein solches Gehäuse aus einem Gussstück (Aluminiumguss, Grauguss) hergestellt. Da die Achse der Welle 1 des Elektromotors, also auch die seiner Flanschzentrierung, mit der Achse des Wälzlagers 9 bzw. 10 zusammenfallen muss, erfolgt die Bearbeitung der Sitze für Motor und Wälzlager tunlichst in derselben Aufspannung des Gussstückes.
Trotz dieser Massnahme wird zwischen Motorwelle und Wälzlager eine, wenn auch nur geringe, Achsdifferenz nicht zu vermeiden sein, und zwar infolge stets vorhandener Bearbeitungstoleranzen.
Wären nun Buchse 2 und Glocke 5 fest zusammengeschraubt, so hätte man das klassische System mit dreifacher Lagerung (2 Kugellager im Motor + 1 Kugellager im Getriebegehäuse) vor Augen. Das Auftreten schädlicher Biegespannungen wäre unvermeidlich.
Deswegen besteht auch keine starre Verbindung zwischen diesen beiden Teilen. Vielmehr ist am Vorsprung 7 der Innendurchmesser der Glocke 5 etwa 0,05-0,1 mm grösser als der Aussendurchmesser der Buchse 2. Dieses Spiel verhindert das Entstehen von Spannungen, beeinträchtigt dabei aber nicht in feststellbarem Ausmasse das Kämmen des Ritzels 11 bzw. 12 mit dem Gegenzahnrad.
Selbstverständlich muss aus dem gleichen Grunde auch zwischen den Nocken 4 und den Klauen 6 ein ähnliches Spiel vorhanden sein. Die formschlüssige Koppelung dieser Teile bleibt trotzdem erhalten.
Welche von den beiden hier beschriebenen Bauarten zur Anwendung kommt, entscheidet die jeweilige Getriebekonstruktion. Das freifliegende Ritzel 11 ist eher für Stirnradgetriebe, das auf der Welle montierte Ritzel 12 eher für Schnecken- und Schraubengetriebe geeignet.
PATENTANSPRUCH
Vorrichtung zum Ankuppeln des Eintriebsritzels eines Zahnradgetriebes an die Welle eines Elektromotors, dadurch gekennzeichnet, dass das Eintriebsritzel (11, 12) drehfest mit einer einseitig gelagerten Glocke (5) verbunden ist, die sich anderseitig auf einer Buchse (2) mit Spiel zentriert, und dass diese auf der Welle (1) des Elektromotors drehfest sitzende Buchse (2) mittels ihrer Nocken (4) die Glocke (5) über deren Klauen (6) formschlüssig mitnimmt.
UNTERANSPRÜCHE
1. Vorrichtung nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die in ein Wälzlager (9) unmittelbar eingesetzte Glocke (5) und das Eintriebsritzel (11) aus einem Stahlstück gefertigt sind.
2. Vorrichtung nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Glocke (5) als Verlängerung eine im Wälzlager (10) umlaufende Welle (13 > besitzt, auf welche das Ein triebsritzel (12) drehfest aufgesetzt ist.
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The subject of the present invention is a device for coupling the input pinion of a gear transmission to the shaft of an electric motor, in which the input pinion is connected non-rotatably to a bell mounted on one side, which is centered on a socket with play on the other side, which is non-rotatable on the shaft of the electric motor seated bushing positively takes the bell with it via its claws by means of its cams.
The purpose of this device is to avoid impermissible bending stresses in systems with triple bearings, as the cause of increased wear and tear and, not infrequently, shaft breakages. It is not always possible to place the input pinion directly on the shaft of the electric motor, which is known to have two bearings, and bearing the pinion on both sides would mean a waste of space. If it is only supported on one side and rigidly connected to the motor shaft, the aforementioned system with triple support and the associated disadvantages is created. In contrast, the construction according to the present invention, in spite of triple storage, can avoid the said harmful bending stresses.
Two embodiments with different designs are shown in the drawings, namely is
1 shows the longitudinal section through one type;
Fig. 2 is a plan view of the other type, partially in section;
3 shows the view in the axial direction, valid for both types.
For the sake of a better overview, neither the motor, nor the gearbox, nor the gearbox itself, with the exception of its input pinion, are shown.
A bushing 2 is seated on the motor shaft end 1 and is non-rotatably connected to the shaft via the spring wedge 3. This socket was milled in such a way that two cams 4 have formed on it. Both cams engage in the corresponding cutout of a bell 5 and are thus located between two claws 6 that were created when the bell 5 was cut out.
The bell 5 is centered on the projection circumference 7 of the socket 2, with a clearance of 0.05-0.1 mm. It is also mounted on one side in the gear housing 8. In the design according to FIG. 1 it is the ball bearing 9 into which the bell 5 is directly inserted, and in the design according to FIG. 2 it has an extension in the form of the shaft 13 which rotates in the ball bearing 10.
According to the invention, the input pinion of the transmission should be connected to the bell 5 in a rotationally fixed manner. In the design according to FIG. 1, this condition is fulfilled in that the pinion 11 (here, for example, intended as a spur gear) and the bell 5 are made from one piece of round steel. In the design according to FIG. 2, the pinion 12 (here, for example, intended as a worm) sits non-rotatably on the shaft 13 belonging to the bell 5 by means of a spring wedge 14.
The function of the device is evident from the following explanations.
The roller bearing 9 or 10, in which the bell 5 is mounted on one side, is seated in the same gear housing 8 to which the electric motor is flanged. As a rule, such a housing is made from a casting (cast aluminum, gray cast iron). Since the axis of the shaft 1 of the electric motor, i.e. also that of its flange centering, must coincide with the axis of the roller bearing 9 or 10, the machining of the seats for the motor and roller bearings is carried out as far as possible in the same clamping of the casting.
In spite of this measure, an axis difference, even if only slight, cannot be avoided between the motor shaft and the roller bearing, and that as a result of the machining tolerances that are always present.
If socket 2 and bell 5 were screwed together tightly, one would have the classic system with triple bearings (2 ball bearings in the motor + 1 ball bearing in the gearbox) in mind. The occurrence of harmful bending stresses would be inevitable.
That is why there is no rigid connection between these two parts. Rather, the inside diameter of the bell 5 on the projection 7 is about 0.05-0.1 mm larger than the outside diameter of the socket 2. This play prevents the development of tension, but does not affect the meshing of the pinion 11 or 12 to any detectable extent with the counter gear.
Of course, for the same reason, there must also be a similar play between the cams 4 and the claws 6. The positive coupling of these parts is still retained.
The respective gear design decides which of the two types described here is used. The free-floating pinion 11 is more suitable for spur gears, the pinion 12 mounted on the shaft is more suitable for worm and screw gears.
PATENT CLAIM
Device for coupling the input pinion of a gear transmission to the shaft of an electric motor, characterized in that the input pinion (11, 12) is non-rotatably connected to a bell (5) mounted on one side, which is centered on the other side on a socket (2) with play, and that this bushing (2), which is seated non-rotatably on the shaft (1) of the electric motor, positively entrains the bell (5) via its claws (6) by means of its cams (4).
SUBCLAIMS
1. Device according to claim, characterized in that the bell (5) inserted directly into a roller bearing (9) and the input pinion (11) are made from a piece of steel.
2. Device according to claim, characterized in that the bell (5) as an extension has a shaft (13>) rotating in the roller bearing (10), on which the A drive pinion (12) is rotatably mounted.
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