Einrichtung zur Übertragung einer Rotationsbewegung Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist eine Einrichtung zur Übertragung einer Rotationsbewe gung, mit zwischen Antriebsseite und Abtriebsseite angeordneter Dichtungsmembran.
Es sind Einrichtungen dieser Art bekannt, bei welchen ein rotierender Antriebsteil seine Bewegung auf einen Abtriebsteil überträgt, wobei die beiden Triebteile ein Drehlager in der Dichtungsmembran durchdringen; dies gilt auch dort, wo die beiden Trieb teile ungleichachsig angeordnet sind. Dagegen war es bisher nicht bekannt, zwei sich mit ihren Achsen winklig schneidende rotierende Triebteile durch die Membran vollständig dicht, d. h. unter Vermeidung eines stets eine Undichtstelle bildenden Drehlagers zwischen der Membran und den Triebteilen durch eine Membran voneinander zu trennen.
Demgegen über besitzt die Übertragungseinrichtung nach vorlie gender Erfindung einen zweiteiligen Triebkörper, dessen Antriebsteil ein mit seiner Achse die Rota tionsachse des Antriebsteils winklig schneidendes Drehlager für den Abtriebsteil aufweist, in den seiner seits in einer zur Drehlagerachse senkrechten und durch den Schnittpunkt der letzteren mit der genann ten Rotationsachse gehenden Ebene die Dichtungs membran drehfest eingespannt ist, deren in einer durch den genannten Schnittpunkt gehenden, zur Rotationsachse des Antriebsteils senkrechten Ebene liegender Umfangsrand zwischen einem antriebssei- tigen und einem abtriebsseitigen Gehäuseteil festge klemmt ist, das Ganze derart,
dass bei um seine Rota tionsachse drehendem Antriebsteil die Achse des Ab triebsteils auf einem Kegelmantel mit Spitze im ge nannten Achsenschnittpunkt umläuft und jede nicht durch diesen Punkt gehende, in einer zur Rotations achse des Antriebsteils senkrechten Ebene liegende Schnittfläche des Abtriebsteils dabei eine translato- rische Kreisbewegung in dieser Ebene ausführt.
Zufolge der genannten Konstruktion ist die An triebsseite gegenüber der Abtriebsseite völlig abge dichtet, ohne dass unzulässige Deformationen der in ihrem zentralen Einspannteil eine Taumelbewegung um die Rotationsachse ausführenden Dichtungsmem bran in Kauf genommen werden müssten.
Die beschriebene Einrichtung kann z. B. als Pumpe oder als Rührwerk ausgebildet sein.
In der beiliegenden Zeichnung sind zwei Ausfüh rungsbeispiele der erfindungsgemässen Einrichtung dargestellt; es zeigt: Fig. 1 im Axialschnitt das erste Beispiel und Fig. 2 im Axialschnitt das zweite Beispiel.
Die Einrichtung nach Fig. 1 besitzt einen-antriebs- seitigen Gehäuseteil 1 und einen abtriebsseitigen Ge häuseteil 2. Die beiden Gehäuseteile 1 und 2 sind mit tels Ringflanschen unter Zwischenlage des Umfangs randes einer kreisförmigen Dichtungsmembran 3 fest miteinander verbunden.
Koaxial zur Membran 3 ist in einem an der Frontwand des antriebsseitigen Gehäuse teils 1 befestigten Lager 4 eine zum Antriebsteil der Einrichtung gehörige Welle 5 mit Rotationsachse a gelagert, an deren in den Gehäuseteil 1 ragenden Endteil ein Mitnehmer 6 befestigt ist.
An diesem Mitnehmer 6 ist mit Radialabstand von der Rotations achse a der Welle 5 ein Lager 7 befestigt, dessen Achse<I>b</I> die Rotationsachse<I>a</I> in der Trennebene c der beiden Gehäuseteile 1, 2, d. h. in der Mittelebene der Membran 3 schneidet; der Schnittpunkt der beiden Achsen ,a, <I>b</I> liegt somit im Zentrum der kreisförmi gen Membran 3. Im Lager 7 ist der zylindrische Schaft 9 des Abtriebsteils der Einrichtung drehbar gelagert und gegen axiales Verschieben gesichert.
Der Schaft 9 durchdringt eine zentrale Öffnung der Dich tungsmembran 3 und ist mittels einer Klemmvorrich tung 10 fest und flüssigkeitsdicht mit dieser Membram verbunden; die Klemmflächen der Vorrichtung 10 lie- gen in zur Achse b senkrechten Ebenen, so dass die Mittelebene des am Schaft 9 festgeklemmten Mem- branteils durch den Schnittpunkt der Achsen<I>a</I> und<I>b</I> führt. Der abtriebsseitige Gehäuseteil 2 besitzt zwei mit radialem Abstand koaxial zueinander und zur Rota tionsachse<I>a</I> angeordnete konische Wände<I>2a</I> und<I>2b,
</I> die sich von der Membran 3 weg nach aussen erwei tern. Der Konuswinkel der inneren Wand 2a ist etwas grösser als der Konuswinkel der äusseren Wand <I>2b;</I> diese Wände<I>2a, 2b</I> bilden die Umfangsbegren zung einer sich im Querschnitt nach aussen konisch verengenden Ringkammer 11, welche aussen durch eine Frontwand des Gehäuseteils 2 abgeschlossen ist. In diese Ringkammer 11 ragt ein sich konisch ver jüngender Körper 12, der eine axiale Verlängerung des Schaftes 9 bildet.
Bei Anordnung geeigneter Ein- und Auslässe im Gehäuseteil 2 bzw. in der Ringkammer 11 kann die beschriebene Bewegungsübertragungseinrichtung als Flüssigkeitspumpe dienen. Bei rotierend angetriebener Welle 5 wird der Abtriebsteil 9, 12 über den Mit nehmer 6 und das Lager 7 derart angetrieben, dass die Achse b des Abtriebsteils auf einem Kegelmantel mit Spitze im Schnittpunkt der Achsen<I>a</I> und<I>b</I> um läuft, wobei jede nicht durch diesen Punkt gehende, in einer zur Rotationsachse a senkrechten Ebene lie gende Schnittfläche des Körpers 12 eine translato- rische Kreisbewegung in dieser Ebene ausführt,
wäh rend der Abtriebsteil 9, 12 selbst um seine Achse b nicht rotiert. Der Körper 12 kann dabei im Ring raum 11 als Verdrängerkolben wirken.
Die zwischen den Gehäuseteilen 1, 2 und am Ab triebsteil 9, 12 festgeklemmte Dichtungsmembran 3 dichtet den Innenraum des Gehäuseteils 1 gegen den Innenraum des Gehäuseteils 2 vollständig ab. Dich tungen zwischen relativ zueinander bewegten Elemen ten sind vermieden. Der am Schaft 9 festgeklemmte Zentralteil der Membran 3 führt um die Rotations achse a eine Taumelbewegung aus, was bei den in der Praxis wünschbaren Winkeln zwischen den Ach sen<I>a</I> und<I>b</I> und genügender Radialabmessung der Membran keine unzulässigen Deformationen der letz teren ergibt.
Die in Fig. 2 gezeigte Einrichtung kann als Rühr werk mit vom Antriebsteil vollständig abgedichteter Rührkammer verwendet werden. Sie besitzt zwei Ge häuseteile 13 und 14, die mittels Randflanschen unter Zwischenlage des Umfangsrandes einer kreisförmigen Dichtungsmembran 15 fest miteinander verbunden sind. Koaxial zur Membran 15 ist in der Frontwand des antriebsseitigen Gehäuseteils 13 eine um ihre Achse a drehbare, den Antriebsteil der Einrichtung bildende Welle 16 gelagert. Die Welle 16 besitzt einen abgewinkelten Verlängerungsarm 17, dessen zur Rotationsachse n. geneigte Achse<I>b</I> die Achse<I>a</I> in der Trennebene c der beiden Gehäuseteile 13, 14, d. h. im Zentrum der kreisförmigen Membran 15 schnei det.
Auf dem Verlängerungsarm 17 der Welle 16 ist eine den Abtriebsteil der Einrichtung bildende in den Gehäuseteil 14 hineinragende Kappe 18 drehbar ge- lagert. Am membranseitigen Endteil dieser eine zen trale Öffnung der Membran durchdringenden Kappe 18 ist die Membran 15 mittels einer Klemmvorrich tung 19 vollständig dicht festgeklemmt, so dass der in die Vorrichtung 19 eingespannte zentrale Mem- branteil in einer senkrecht zur Achse b stehenden, durch den Schnittpunkt der letzteren mit der Achse a führenden Ebene liegt.
Bei rotierender Welle 16 bewegt sich die Achse b des Armes 17 bzw. der Kappe 18 auf einem Kegel mantel mit Spitze im Schnittpunkt der Achsen a und <B>,</B>b, während jede nicht durch diesen Punkt gehende, in einer zur Rotationsachse a senkrechten Ebene lie gende Schnittfläche der Kappe 18 eine translatorische Kreisbewegung in dieser Ebene ausführt; eine Eigen rotation der Kappe 18 um die Achse b findet somit nicht statt. Analog dem erstbeschriebenen Beispiel führt dabei der an der Kappe 18 festgeklemmte zen trale Membranteil eine Taumelbewegung um die Ro tationsachse a aus.
Auch hier ist der Innenraum des antriebsseitigen Gehäuseteils 13 gegenüber dem In nenraum des abtriebsseitigen Gehäuseteils 14 voll ständig abgedichtet; Dichtungen zwischen relativ zu einander rotierenden Teilen sind vermieden, und bei Wahl geeigneter Abmessungen sind auch keine unzu lässigen Deformationen der Dichtungsmembran zu er warten. , Die Membran kann aus Gummi, Kunststoff oder Metall bestehen. Statische und dynamische Unbalan- cen der rotierenden Teile können durch geeignete Mit tel ohne weiteres ausgebildet werden.
Device for transmitting a rotational movement The object of the present invention is a device for transmitting a rotational movement, with a sealing membrane arranged between the drive side and the output side.
Devices of this type are known in which a rotating drive part transmits its movement to a driven part, the two drive parts penetrating a rotary bearing in the sealing membrane; this also applies where the two drive parts are arranged in a non-coaxial manner. On the other hand, it was not previously known that two rotating drive parts intersecting at an angle with their axes are completely sealed through the membrane, i. H. to be separated from one another by a membrane while avoiding a pivot bearing between the membrane and the drive parts, which always forms a leak.
In contrast, the transmission device according to the present invention has a two-part drive body, the drive part of which has a pivot bearing for the driven part that intersects the rotational axis of the drive part at an angle, in which, on the other hand, in a perpendicular to the pivot bearing axis and through the intersection of the latter with the mentioned th plane going through the axis of rotation, the sealing membrane is clamped in a rotationally fixed manner, the circumferential edge of which is clamped between a drive-side and an output-side housing part in a plane passing through the above-mentioned intersection point and lying perpendicular to the axis of rotation of the drive part, the whole in such a way
that when the drive part rotates about its axis of rotation, the axis of the output part revolves on a conical surface with a point at the aforementioned axis intersection and each intersection of the output part that does not go through this point and is in a plane perpendicular to the axis of rotation of the drive part causes a translatory circular movement performs at this level.
As a result of the construction mentioned, the drive side is completely sealed against the output side without inadmissible deformations of the sealing membrane executing a tumbling movement about the axis of rotation in its central clamping part.
The device described can, for. B. be designed as a pump or agitator.
In the accompanying drawing, two Ausfüh approximately examples of the device according to the invention are shown; It shows: FIG. 1 the first example in axial section and FIG. 2 the second example in axial section.
The device according to FIG. 1 has a drive-side housing part 1 and an output-side housing part 2. The two housing parts 1 and 2 are firmly connected to one another by means of annular flanges with the interposition of the circumference edge of a circular sealing membrane 3.
Coaxially to the membrane 3, in a bearing 4 attached to the front wall of the drive-side housing part 1, a shaft 5 belonging to the drive part of the device is mounted with an axis of rotation a, at whose end part protruding into the housing part 1 a driver 6 is attached.
A bearing 7 is attached to this driver 6 at a radial distance from the axis of rotation a of the shaft 5, the axis of which is the axis of rotation <I> a </I> in the parting plane c of the two housing parts 1, 2 , d. H. cuts in the central plane of the membrane 3; the intersection of the two axes, a, <I> b </I>, is thus in the center of the circular membrane 3. In the bearing 7, the cylindrical shaft 9 of the driven part of the device is rotatably mounted and secured against axial displacement.
The shaft 9 penetrates a central opening of the up device membrane 3 and is connected by means of a Klemmvorrich device 10 solid and liquid-tight with this membrane; the clamping surfaces of the device 10 lie in planes perpendicular to the axis b, so that the center plane of the part of the membrane clamped to the shaft 9 passes through the intersection of the axes <I> a </I> and <I> b </I> . The output-side housing part 2 has two conical walls <I> 2a </I> and <I> 2b arranged at a radial distance coaxially to one another and to the axis of rotation <I> a </I>,
</I> which expand outwards away from the membrane 3. The cone angle of the inner wall 2a is slightly larger than the cone angle of the outer wall <I> 2b; </I> these walls <I> 2a, 2b </I> form the circumferential limit of an annular chamber 11 which narrows conically in cross section towards the outside which is closed on the outside by a front wall of the housing part 2. In this annular chamber 11 protrudes a conically ver tapering body 12, which forms an axial extension of the shaft 9.
If suitable inlets and outlets are arranged in the housing part 2 or in the annular chamber 11, the motion transmission device described can serve as a liquid pump. When the shaft 5 is driven in rotation, the output part 9, 12 is driven via the driver 6 and the bearing 7 in such a way that the axis b of the output part is on a conical surface with a tip at the intersection of the axes <I> a </I> and <I> b </I> rotates, with each cut surface of the body 12 that does not go through this point and is located in a plane perpendicular to the axis of rotation a executes a translatory circular movement in this plane,
during the end of the driven part 9, 12 itself does not rotate about its axis b. The body 12 can act as a displacement piston in the ring space 11.
The sealing membrane 3 clamped between the housing parts 1, 2 and on the drive part 9, 12 seals the interior of the housing part 1 against the interior of the housing part 2 completely. You lines between relatively moving elemen th are avoided. The central part of the membrane 3, which is clamped to the shaft 9, performs a wobbling movement about the axis of rotation a, which is sufficient for the angles between the axes <I> a </I> and <I> b </I> which are desirable in practice Radial dimension of the membrane does not result in any inadmissible deformation of the latter.
The device shown in Fig. 2 can be used as a stirrer with the drive part completely sealed agitation chamber. It has two Ge housing parts 13 and 14, which are firmly connected to each other by means of edge flanges with the interposition of the peripheral edge of a circular sealing membrane 15. A shaft 16 which is rotatable about its axis a and forms the drive part of the device is mounted in the front wall of the drive-side housing part 13, coaxially to the membrane 15. The shaft 16 has an angled extension arm 17, the axis <I> b </I> of which is inclined to the axis of rotation n. The axis <I> a </I> in the parting plane c of the two housing parts 13, 14, i. H. in the center of the circular membrane 15 cuts.
On the extension arm 17 of the shaft 16, a cap 18, which forms the output part of the device and protrudes into the housing part 14, is rotatably mounted. At the membrane-side end part of this cap 18 penetrating a central opening of the membrane, the membrane 15 is clamped tightly by means of a clamping device 19, so that the central membrane portion clamped in the device 19 is perpendicular to the axis b, through the intersection of the the latter with the axis a leading plane lies.
When the shaft 16 rotates, the axis b of the arm 17 or the cap 18 moves on a conical shell with a tip at the intersection of the axes a and <B>, </B> b, while each does not go through this point in a to Axis of rotation a vertical plane lying low cut surface of the cap 18 executes a translational circular movement in this plane; a natural rotation of the cap 18 about the axis b thus does not take place. Analogously to the example described first, the central membrane part clamped to the cap 18 performs a tumbling movement about the axis of rotation a.
Here, too, the interior of the drive-side housing part 13 is completely sealed off from the interior of the output-side housing part 14; Seals between parts rotating relative to one another are avoided, and if suitable dimensions are selected, no inadmissible deformations of the sealing membrane are to be expected. , The membrane can be made of rubber, plastic or metal. Static and dynamic imbalances of the rotating parts can easily be created by suitable means.