DE1053087B - Ferrari engine - Google Patents

Description

Ferrarismotor Die Erfindung befaßt sich mit der konstruktiven Ausbildung eines Ferrarismotors, insbesondere mit der Ausbildung des Läufers solcher Motoren, die im allgemeinen trommel- oder glockenförmig ausgebildet sind. Darüber hinaus weist der Läufer neben dem eigentlichen glocken- bzw. trommelförmigen oder andersartig ausgebildeten elektrisch aktiven Läuferbestandteil noch eine diesen Bestandteil aufnehmende Welle und ein auf der Welle angeordnetes Abtriebsglied (Zahnrad, Schnurrolle, Gelenk, Zeiger u. a.) auf, das das am Läufer wirksame Arbeitsmoment auf andere Elemente überträgt bzw. zur Anzeige bringt. Zur Herstellung derartiger Bauteile ist es grundsätzlich bekannt, jedes der beiden Teile, z. B. das als Zahnrad ausgebildete Abtriebselement und den Läufer, getrennt auf einer Welle mittels Klemmung durch Madenschrauben, Spannfedern und dergleichen zu befestigen. Dabei geht aber im allgemeinen der zentrische Lauf der Trommel über ihre Mantellänge verloren, weshalb bei größeren Motoreinheiten die Läufer mit besonderen Vorrichtungen warm auf die Welle aufgezogen werden, wobei der Paßsitz zwischen Welle und Läuferbohrung mit engen Toleranzen abgestimmt sein muß. Hierbei ergibt sich aus den den möglichen Herstellungsverfahren angeglichenen Passungstabellen, daß Bohrungen und Wellen bezogen auf ihren Durchmesser um so genauer hergestellt werden können, je größer die Durchmesser sind. Bei kleineren Motoren kann man nun aber mit Rücksicht auf geringe Lagerreibung bei gleichzeitiger billiger Lagerform und zur Erreichung einer langen Lebensdauer nur kleine Lagerdurchmesser, die im allgemeinen unter 3 mm liegen, vorsehen. Der Festsitz des Abtriebselements und der Trommel auf der Welle erfordert jedoch - wie oben angedeutet - möglichst große Durchmesser der Welle bzw. der Bohrungen, so daß hier diametral entgegengesetzte Forderungen zu erfüllen sind.Ferrari engine The invention is concerned with the structural training a Ferrari engine, in particular with the design of the rotor of such engines, which are generally drum-shaped or bell-shaped. Furthermore shows the runner next to the actual bell-shaped or drum-shaped or otherwise trained electrically active rotor component nor this component receiving shaft and an output member arranged on the shaft (gearwheel, cord roller, Joint, pointer, etc.) that the working moment acting on the runner affects other elements transmits or displays. It is essential to manufacture such components known each of the two parts, e.g. B. designed as a gear output element and the rotor, separated on a shaft by means of clamping with grub screws, To attach tension springs and the like. In general, however, the centric one works Running of the drum over its jacket length is lost, which is why with larger motor units the runners are warmly drawn onto the shaft with special devices, whereby the snug fit between the shaft and the rotor bore must be coordinated with tight tolerances got to. This results from the adjusted manufacturing processes Fitting tables, that bores and shafts in relation to their diameter are all the more accurate can be produced, the larger the diameter. With smaller engines but you can now with consideration of low bearing friction and at the same time cheaper Bearing shape and only small bearing diameters to achieve a long service life, which are generally less than 3 mm. The tight fit of the output element and the drum on the shaft requires - as indicated above - as possible large diameter of the shaft or the bores, so that diametrically opposed here Requirements are to be met.

Man hat deshalb auch bereits das Abtriebselement und die Trommel auf abgesetzten Wellen gelagert. Damit wird aber eine spanabhebende Bearbeitung der Welle notwendig, und das Polieren der Lagerspitze wird auch kostspieliger als bei einer üblichen glatten Welle. Um eine Verbilligung zu erzielen, kann man deshalb den Trommelkörper gleich mit dem Abtriebselement auf der Bundseite des Körpers, z. B. durch Druckguß, herstellen. Da aber die Trommel aus elektrischen Gründen einen möglichst großen elektrischen Leitwert aufweisen muß, kommen als Fertigungsmaterialien lediglich Kupfer, Aluminium und ähnliche Werkstoffe in Frage, die mechanisch relativ weiche Werkstoffe sind. Ein angegossenes Zahnrad erfüllt daher die Forderungen hinsichtlich der Brauchbarkeit des Abtriebselementes nicht. Es ist ferner der Vorschlag gemacht worden, bei Elektromotoren den elektrisch aktiven Teil direkt an dem Abtriebselement, auf das er zentrisch aufgebracht wird, zu befestigen. Diese Lösung hat wie die eingangs erwähnten Ausbildungen den Nachteil, daß zur Befestigung dieses Teils Mittel verwendet werden, die den zentrischen Lauf beeinträchtigen können.The output element and the drum are therefore already on offset shafts. But this is a machining of the Shaft is necessary, and the bearing tip is also more expensive to polish than with a usual smooth wave. In order to get a cheaper one can therefore the drum body at the same time as the output element on the collar side of the body, z. B. by die casting. But since the drum for electrical reasons one Must have the largest possible electrical conductivity, come as manufacturing materials only copper, aluminum and similar materials in question, which are mechanically relative are soft materials. A cast gear therefore meets the requirements with regard to the usability of the output element is not. The proposal is also made been, in electric motors the electrically active part directly on the output element, to which it is applied centrically to attach. This solution has like the one at the beginning mentioned training the disadvantage that used to attach this part means that can affect the centric run.

Die Aufgabe der Erfindung bestand darin, auf einer glatten harten Welle das Abtriebselement und die Trommel so zu befestigen, daß alle Teile des Läufers genügend fest sitzen und der Außenmantel des aktiven Läuferbestandteils an keiner Stelle einen größeren Radialschlag nach innen oder außen aufweist. Ebenso sollte das Abtriebselement keinen größeren Radialschlag aufweisen.The object of the invention was on a smooth hard Shaft to fasten the output element and the drum so that all parts of the rotor sit tight enough and the outer jacket of the active runner component on none Place has a larger radial runout inwards or outwards. Likewise should the output element do not have any major radial runout.

Erfindungsgemäß wird ein Ferrarismotor mit insbesondere glocken- oder trommelförmigem Läufer, einer in einer axial gelegenen Öffnung des Läufers eingebrachten Welle zur Lagerung des Läufers und einem auf die Welle aufgebrachten Abtriebselement (Zahnrad, Schnurrolle, Gelenk, Zeiger od. dgl.) vorgeschlagen, bei dem das einen Ansatz aufweisende Abtriebselement mit einer zentrischen Öffnung versehen ist, in die die Welle eingebracht und mit dem Ansatz des Abtriebselementes in die axiale Öffnung des Läufers eingefügt ist, die sich dadurch kennzeichnet, daß der Läufer in seiner axialen Öffnung mit dem zylindrischen Ansatz des Abtriebselementes und der in der Öffnung des Abtriebselementes befindlichen glatten Welle durch an sich bekanntes Aufschrumpfen in kraftschlüssige Verbindung gebracht ist, wozu der Ansatz des Abtriebselementes mindestens einen im wesentlichen in axialer Richtung verlaufenden Schlitz aufweist.According to the invention, a Ferrari engine with in particular bell or drum-shaped rotor, one introduced into an axially located opening of the rotor Shaft for mounting the rotor and an output element attached to the shaft (Gear, line roller, joint, pointer or the like.) Proposed in which the one Approach having output element is provided with a central opening, in which introduced the shaft and with the approach of the output element in the axial Opening of the runner is inserted, which is characterized in that the runner in its axial opening with the cylindrical extension of the output element and the smooth shaft located in the opening of the output element by itself known shrinking is brought into frictional connection, including the approach of the output element at least one extending essentially in the axial direction Has slot.

Gemäß der Erfindung wird die Bohrung des Abtriebselementes bezüglich der Welle des Läufers mit einer Schiebesitzpassung versehen, so daß das Element sich auf der Welle leichthaftend noch hin und her verschieben läßt. Eine derartige verhältnismäßig grobe Toleranz läßt sich durch einfache Fertigungsmaßnahmen ohne Schwierigkeiten erzielen. Der Ansatz des Abtriebselementes wird, wie bereits gesagt, mit einem im wesentlichen axial verlaufenden Schlitz versehen, der vor dem Aufsetzen des Zahnrades auf die Welle etwas zusammengedrückt wird, so daß das Werkstück hart auf der Welle anliegt. Im allgemeinen wird es danach notwendig sein, den Ansatz des Abtriebselementes laufend zur Welle zu schleifen, worauf die Trommel in einer Vorrichtung warm auf den Ansatz des Abtriebselementes aufgezogen wird. Die Schrumpfkräfte drücken den infolge des Schlitzes nachgiebigen Teil des Abtriebselementes fest auf die Welle, wobei gleichzeitig geringe Teile der weichen Trommel, die im allgemeinen aus Aluminium gefertigt ist, linienförmig in die Schlitze des Ansatzes eindringen und die Drehsicherung der Trommel gegenüber dem Zahnrad vergrößern.According to the invention, the bore of the output element is related the shaft of the rotor is fitted with a sliding fit so that the element themselves can still be moved back and forth on the shaft with light adhesion. Such a proportionate one rough tolerance can be achieved without difficulty by simple manufacturing measures achieve. The approach of the output element is, as already said, with an im substantial axially extending slot provided before the gear is placed slightly compressed on the shaft, so that the workpiece hard on the shaft is present. In general, it will then be necessary to approach the output element to grind continuously to the shaft, whereupon the drum in a device warms up the approach of the output element is pulled up. The shrinkage forces press the due to the slot, the flexible part of the output element is firmly attached to the shaft, at the same time small parts of the soft drum, which are generally made of aluminum is made, penetrate linearly into the slots of the approach and the rotation lock the drum compared to the gear.

Da die Drehmomente des Motors elektrisch in dem Läufermantel gebildet werden, wird die mechanische Kraft vom Läufer unmittelbar auf das Zahnrad übertragen. Die Welle dient also bei einem nach der Erfindung ausgebildeten Ferrarismotor kräftemäßig nicht als Mittler zwischen Antrieb und Abtrieb, so daß der kritische Sitz auf der dünn gehaltenen Welle in dieser Beziehung nicht beansprucht wird.Because the torques of the motor are formed electrically in the rotor casing the mechanical force is transmitted directly from the rotor to the gear. The shaft is therefore used in terms of force in a Ferrari motor designed according to the invention not as an intermediary between drive and output, so that the critical seat on the held thin shaft is not claimed in this respect.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Es bezeichnet 1 in Fig. 1 den eigentlichen elektrisch aktiven Teil des Läufers, der z. B. aus einer dem fertig gepreßten Rohling etwa gewichtsmäßig entsprechenden Materialmenge, die in eine Form eingebracht und unter Druck zum Fließen gebracht wird, hergestellt ist, wobei sich das Läufermaterial in eine durch die Form vorgegebene Gestalt begibt. Die zentrische Öffnung 2 des Läufers, die das Abtriebselement 5 und die Welle 3 aufnimmt, kann nachträglich in den Preßrohling eingebracht werden. in diesem Arbeitsgang kann gleichzeitig die axiale Mantellänge des Läufers durch Abdrehen seines Randes 4 dem Sollmaß angepaßt werden.An exemplary embodiment of the invention is shown in the drawing. It denotes 1 in Fig. 1 the actual electrically active part of the rotor, the z. B. from one of the finished pressed blank approximately in weight corresponding Amount of material placed in a mold and made to flow under pressure is produced, wherein the rotor material is in a predetermined by the shape Shape. The central opening 2 of the rotor, which the output element 5 and the shaft 3 receives, can be introduced into the press blank afterwards. In this operation, the axial length of the armature can be reached at the same time Turning off its edge 4 can be adapted to the nominal size.

Die Fig. 2 zeigt das auf die Welle 3 aufzubringende Abtriebselement, hier ein Zahnrad 5, das einen Anratz 6, der axial geschlitzt ist, aufweist. Die Bohrung 7 des Abtriebselementes weist bezüglich der Welle 3 eine Schiebesitzpassung auf, in die die Welle 3 eingebracht wird. Der Läufer 1 wird auf den Ansatz 6 des Abtriebselementes warm aufgezogen. Hierdurch wird infolge der axialen Schlitzung von 6 eine feste Verbindung aller Bauteile erreicht.Fig. 2 shows the output element to be applied to the shaft 3, here a gear 5, which has a shoulder 6 which is axially slotted. the Bore 7 of the output element has a sliding fit with respect to the shaft 3 on, in which the shaft 3 is introduced. The runner 1 is on the approach 6 of the Output element pulled up warm. This is due to the axial slot from 6 a firm connection of all components is achieved.

In der Fig. 3 ist der Läufer im fertig zusammengebauten Zustand noch einmal dargestellt.In Fig. 3 the runner is still in the fully assembled state shown once.

Bei nach dem Erfindungsgedanken ausgebildeten Motoren ist es möglich, für eine Motorgröße alle Läufer mechanisch gleich auszubilden und für den Zusammenbau unterschiedliche Abtriebselemente mit untereinander gleichen Abmessungen des Ansatzes vorrätig zu halten.With motors designed according to the concept of the invention, it is possible to design all rotors mechanically the same for one motor size and for assembly different output elements with the same dimensions of the approach to keep in stock.

Claims (1)

PATENTANSPRUCH: Ferrarismotor mit insbesondere glocken- oder trommelförmigem Läufer, einer in einer axialen Öffnung des Läufers eingebrachten Welle zur Lagerung des Läufers und einem auf die Welle aufgebrachten Abtriebselement (Zahnrad, Schnurrolle, Gelenk, Zeiger od. dgl.), bei dem das einen Ansatz aufweisende Abtriebselement mit einer zentrischen Öffnung verseben ist, in die die Welle eingebracht und mit dem Ansatz des Abtriebselementes in die axiale Öffnung des Läufers eingefügt ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Läufer (1) in seiner axialen Öffnung (2) mit dem zylindrischen Ansatz (6) des Abtriebselementes (5) und der in der Öffnung (7) des Abtriebselementes (5) befindlichen glatten Welle (3) durch an sich bekanntes Aufschrumpfen in kraftschlüssige Verbindung gebracht ist, wozu der Ansatz (6) des Abtriebselementes mindestens einen im wesentlichen in axialer Richtung verlaufenden Schlitz aufweist. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 603 515; schweizerische Patentschrift Nr. 153 237; USA.-Patentschrift Nr. 1719 058; Bulletin des schweizerischen Elektrotechnischen Vereins, 1957, S. 907, Fig. 3.PATENT CLAIM: Ferrari motor with a bell-shaped or drum-shaped rotor in particular, a shaft inserted in an axial opening of the rotor for mounting the rotor and an output element (gear, cord roller, joint, pointer or the like) attached to the shaft, in which one approach having output element is offset with a central opening into which the shaft is introduced and inserted with the extension of the output element into the axial opening of the rotor, characterized in that the rotor (1) in its axial opening (2) with the cylindrical extension ( 6) of the output element (5) and the smooth shaft (3) located in the opening (7) of the output element (5) is brought into frictional connection by shrink-fitting known per se, for which purpose the projection (6) of the output element has at least one essentially in having the axial direction extending slot. Documents considered: German Patent No. 603 515; Swiss Patent No. 153 237; U.S. Patent No. 1719 058; Bulletin of the Swiss Electrotechnical Association, 1957, p. 907, Fig. 3.