Claims (1)
**WARNUNG** Anfang CLMS Feld konnte Ende DESC uberlappen **.
** WARNING ** Beginning of CLMS field could overlap end of DESC **.
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zum gleichzeitigen Drehen und Hin- und Herbewegen einer axial verschiebbar gelagerten Welle, die mit einer Taumelscheibe ausgerüstet ist.
The present invention relates to a device for simultaneous rotation and reciprocation of an axially displaceably mounted shaft which is equipped with a swash plate.
Gemäss dem Patentanspruch des Hauptpatentes ist diese Taumelscheibe in einem Ring drehbar angeordnet, der in einem radial ausserhalb seines Umfanges gelegenen, in Achsrichtung der Welle unbeweglichen Element gelenkig gehalten ist. Der Ring kann dabei einen radial nach aussen gerichteten zylindrischen Fortsatz mit einer Hülse aufweisen, die mit einer kugelzonenförmigen Aussenwand versehen ist, die von einer entsprechenden Gelenkbüchse umfasst wird. Bei dieser Einrichtung macht die rotierende und axial verschiebbar gelagerte Welle bei jeder Wellendrehung eine Axialbewegung. Es sind jedochfür spezielle Zwecke Schneckenmaschinen erwünscht, welche pro Umdrehung der Welle mehrere Axialbewegungen durchführen sollte.
According to the patent claim of the main patent, this swash plate is rotatably arranged in a ring which is held in an articulated manner in an element located radially outside its circumference and immovable in the axial direction of the shaft. The ring can have a radially outwardly directed cylindrical extension with a sleeve which is provided with a spherical zone-shaped outer wall which is surrounded by a corresponding joint bushing. In this device, the rotating and axially displaceable shaft makes an axial movement with each shaft rotation. However, for special purposes, screw machines are desired which should perform several axial movements per revolution of the shaft.
Zweck der vorliegenden Erfindung ist, eine Einrichtung vorzuschlagen, welche die Merkmale und Vorteile der im Hauptpatent beschriebenen Einrichtung besitzt, aber zusätzlich auch für solche Fälle anwendbar ist, wo bei jeder Drehung der Welle mehrere Axialbewegungen derselben erwünscht sind.
The purpose of the present invention is to propose a device which has the features and advantages of the device described in the main patent, but can also be used for those cases where several axial movements of the same are desired with each rotation of the shaft.
Gemäss der Erfindung wird dies bei einer Einrichtung nach dem Patentanspruch des Hauptpatentes dadurch erreicht, dass die Welle eine Hohlwelle ist, die von einer sie durchsetzenden Hauptwelle getragen ist, auf der sie drehbar, jedoch axial unverschiebbar gelagert ist, wobei für die Hauptwelle und für die Hohlwelle verschiedene Antriebsgarnituren vorgesehen sind, mittels welchen die Hauptwelle und die Hohlwelle mit unterschiedlichen Drehzahlen angetrieben sind. Wird z. B. die Hohlwelle mit der doppelten Drehzahl wie die Hauptwelle angetrieben, so wird erstere bei jeder Umdrehung der Hauptwelle zwei Axialbewegungen ausführen und diese auf die Hauptwelle übertragen.
According to the invention, this is achieved in a device according to the patent claim of the main patent in that the shaft is a hollow shaft which is carried by a main shaft passing through it, on which it is rotatably but axially immovable, whereby for the main shaft and for the Hollow shaft different drive sets are provided, by means of which the main shaft and the hollow shaft are driven at different speeds. Is z. If, for example, the hollow shaft is driven at twice the speed of the main shaft, the former will perform two axial movements with each revolution of the main shaft and transmit them to the main shaft.
Durch eine Variante soll die vorgeschlagene Einrichtung auch als Antrieb für Rührwellen in Trocknern und ähnlichen Apparaten gebaut werden können.
By means of a variant, the proposed device should also be able to be built as a drive for agitator shafts in dryers and similar apparatus.
Auf beiliegenden Zeichnungen ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes sowie eine Variante dargestellt, und zwar zeigen:
Fig. 1 einen Längsschnitt durch die Einrichtung, Flg 2 den Bewegungsablauf der Einrichtung nach Fig. 1, und
Fig. 3 den Bewegungsablauf einer als Trockenantrieb geeigneten Einrichtung.
The accompanying drawings show an exemplary embodiment of the subject matter of the invention and a variant, namely:
1 shows a longitudinal section through the device, Flg 2 the sequence of movements of the device according to FIG. 1, and
3 shows the sequence of movements of a device suitable as a dry drive.
Die in der Fig. 1 dargestellte Einrichtung zum gleichzeitigen Drehen und Hin- und Herbewegen weist eine Hauptwelle 1 auf, welche in einem Gehäuse 2 mittels Lager 3 rotierend und in gewissen Grenzen axial verschiebbar angeordnet ist. Diese Hauptwelle 1 trägt ein breites Zahnrad 4 einer ersten Antriebsgarnitur, mit welchem ein Ritzel 5 der ersten Antriebsgarnitur zusammenwirkt. Im Bereiche der Zahnradbreite lässt sich eine Hin- und Herbewegung der Hauptwelle 1 ohne Unterbruch des Drehantriebes bewerkstelligen. Das Ritzel 5 ist auf einer Nebenwelle 6 angeordnet, welche im Gehäuse 2 in Lagern 7 gelagert ist.
The device shown in FIG. 1 for simultaneous rotation and reciprocating movement has a main shaft 1 which is arranged in a housing 2 by means of bearings 3 to rotate and axially displaceably within certain limits. This main shaft 1 carries a wide gear 4 of a first drive set with which a pinion 5 of the first drive set cooperates. In the area of the gear wheel width, the main shaft 1 can be moved back and forth without interrupting the rotary drive. The pinion 5 is arranged on a secondary shaft 6 which is supported in bearings 7 in the housing 2.
Die Hauptwelle 1 trägt ferner eine Hohlwelle 8, welche frei drehbar, aber axial nicht verschiebbar auf der Hauptwelle 1 angeordnet ist. Zu diesem Zwecke ist die Hauptwelle 1 mit einem Flansch 9 ausgerüstet, gegen welchen sich beidseitig je ein mit der Hohlwelle 8 verbundenes Axiallager 10 abstützt.
The main shaft 1 also carries a hollow shaft 8 which is arranged on the main shaft 1 to be freely rotatable but not axially displaceable. For this purpose the main shaft 1 is equipped with a flange 9, against which an axial bearing 10 connected to the hollow shaft 8 is supported on both sides.
In dieser Weise kann eine Rotation der Hauptwelle 1 unabhängig von der Rotation der Hohlwelle 8 erfolgen, während eine Axialbewegung der Hohlwelle 8 eine entsprechende Bewegung der Hauptwelle 1 nach sich zieht. Die Lagerung der Hohlwelle 8 erfolgt in Lagern 11, die in Zwischenstützen 12 des Gehäuses 2 untergebracht sind.
In this way, the main shaft 1 can rotate independently of the rotation of the hollow shaft 8, while an axial movement of the hollow shaft 8 entails a corresponding movement of the main shaft 1. The hollow shaft 8 is supported in bearings 11 which are accommodated in intermediate supports 12 of the housing 2.
Die Hohlwelle 8 ist ferner mit einem breiten Zahnrad 13 einer zweiten Antriebsgarnitur ausgerüstet, welches mit einem Zahnrad 14 der zweiten Antriebsgarnitur kämmt, das mit der Nebenwelle 6 verkeilt ist. Eine Axialbewegung der Hohlwelle 8 ist im Bereich der Zahnradbreite 13 ohne weiteres möglich.
The hollow shaft 8 is also equipped with a wide gear 13 of a second drive set, which meshes with a gear 14 of the second drive set that is keyed to the auxiliary shaft 6. An axial movement of the hollow shaft 8 is easily possible in the area of the gear width 13.
Der Antrieb der Nebenwelle 6 erfolgt durch einen nicht gezeigten Elektromotor, welcher eine Riemenscheibe 15 antreibt, die ausserhalb des Gehäuses 2 auf der Nebenwelle 6 angeordnet ist.
The auxiliary shaft 6 is driven by an electric motor, not shown, which drives a belt pulley 15 which is arranged outside the housing 2 on the auxiliary shaft 6.
Die Hohlwelle 8 ist mit einer Taumelscheibe 16 ausgerüstet.
The hollow shaft 8 is equipped with a swash plate 16.
welche als einfache Kreisscheibe ausgebildet ist, wobei der Rand der Taumelscheibe 16 von einem zweiteiligen Ring 17 umfasst wird, in welchem die Taumelscheibe 16 frei drehbar ist. Der Ring 17 ist mit einem radial nach aussen gerichteten Fortsatz 18 versehen, welcher eine Hülse 19 mit einer kugelzonenförmigen Aussenwand trägt, die in einer Gelenkbüchse 20 Aufnahme findet. Letztere ist in einem Einsatz 21 des Gehäuses 2 untergebracht.
which is designed as a simple circular disk, the edge of the swash plate 16 being surrounded by a two-part ring 17 in which the swash plate 16 is freely rotatable. The ring 17 is provided with a radially outwardly directed extension 18 which carries a sleeve 19 with a spherical zone-shaped outer wall, which is received in a joint bushing 20. The latter is accommodated in an insert 21 of the housing 2.
Bei dieser Ausführung wird das Übersetzungsverhältnis der beiden Antriebsgarnituren 4, 5 bzw. 13, 14 so gewählt, dass die Drehzahl der Hohlwelle 8 ein ganzzahliges Vielfaches derjenigen der Hauptwelle 1 ist. In dieser Weise führt die Hauptwelle 1 zwei, drei oder mehr Hubbewegungen während einer Umdrehung der Hohlwelle 8 aus.
In this embodiment, the transmission ratio of the two drive sets 4, 5 or 13, 14 is selected so that the speed of the hollow shaft 8 is an integral multiple of that of the main shaft 1. In this way, the main shaft 1 executes two, three or more stroke movements during one revolution of the hollow shaft 8.
Wird die Nebenwelle 6 über die Riemenscheibe 15 angetrieben, so wird über Ritzel 5 und Zahnrad 4 die Hauptwelle 1 und über die Zahnräder 13 und 14 die Hohlwelle 8 mit unterschiedlicher Drehzahl in Drehung versetzt. Mit der Hohlwelle 8 gerät die Taumelscheibe 16 in taumelnde Bewegung und bewirkt eine axiale hin- und hergehende Bewegung der Hohlwelle 8, das der Fortsatz 18 mit der Hülse 19 in der Gelenkbüchse 20 festgehalten wird.
If the secondary shaft 6 is driven via the belt pulley 15, the main shaft 1 is set in rotation via the pinion 5 and gear 4 and the hollow shaft 8 is set in rotation via the gears 13 and 14 at different speeds. With the hollow shaft 8, the swash plate 16 starts to wobble and causes an axial back and forth movement of the hollow shaft 8, which holds the extension 18 with the sleeve 19 in the joint bushing 20.
Gemäss dem schematischen Bewegungsverlauf nach Fig. 2 wurden zwei Hubbewegungen pro Wellendrehung angenommen. Die Bewegung erfolgt in der Abwicklung nach einer Sinuslinie, wobei sechs Knetzahnreihen im Gehäuseinneren vorgesehen sind. Nach den beiden Umdrehungen pro Hub stimmt der Ausgangspunkt A mit dem Endpunkt A' überein.
According to the schematic movement profile according to FIG. 2, two stroke movements per shaft rotation were assumed. The movement takes place in the development according to a sine line, with six rows of kneaded teeth being provided inside the housing. After the two revolutions per stroke, the starting point A coincides with the end point A '.
Es verbleiben dabei freie, nicht bestrichene Flächen, welche an der Welle zur Unterbringung von Knetwerkzeugen 32 dienen.
Free, unpainted areas remain, which are used on the shaft to accommodate kneading tools 32.
Wird die Einrichtung zur Verarbeitung, insbesondere zum Trocknen von flüssig-breiartigen Materialien verwendet, so werden diese in einem horizintalen Zylinder bearbeitet, welcher von aussen so beheizt wird, dass die Flüssigkeit gas- oder dampfförmig entweicht. Damit alle Partikeln des Materials in der Nähe der beheizten Flächen gelangen und eine Krustenbildung an den beheizten Flächen vermieden wird, ist es wichtig, dass die beheizten Wände, und zivar die ganze Oberfläche, mittels geeigneter Werkzeuge bestrichen werden. Zu diesem Zwecke werden die Übersetzungsverhältnisse der beiden Antriebsgarnituren 4, 5 und 13, 14 so gewählt, dass ein ungerades Verhältnis zwischen Hüben und Drehungen entsteht. In diesem Falle wird der Bewegungsablauf eines Werkzeuges so aussehen, wie dies aus der Fig. 3 ersichtlich ist.
If the device is used for processing, in particular for drying, liquid-pulpy materials, then these are processed in a horizontal cylinder which is heated from the outside in such a way that the liquid escapes in gaseous or vaporous form. To ensure that all particles of the material get close to the heated surfaces and that crust formation is avoided on the heated surfaces, it is important that the heated walls and the entire surface are coated with suitable tools. For this purpose, the transmission ratios of the two drive sets 4, 5 and 13, 14 are chosen so that an odd ratio between strokes and rotations is created. In this case, the sequence of movements of a tool will be as shown in FIG. 3.
Wenn angenommen wird, dass die Bewegung des Werkzeuges im Punkt B beginnt, so endet sie nach zweimaliger Umdrehung nicht mehr im Ausgangspunkt, sondern beim Punkt B', welcher vom Punkt B um den Abstand X entfernt liegt. Der zweite Durchgang beginnt bei B' und endet um den Abstand 2X weiter entfernt vom Ausgangspunkt B. In dieser Weise wird erreicht, dass sowohl die Mantel- als auch die Stirnnächen bestrichen werden. In der Praxis werden eine Anzahl Werkzeuge auf der Welle befestigt, in einem Abstand, welcher kleiner oder gleich ist wie der Hub.
If it is assumed that the movement of the tool begins at point B, then after two turns it no longer ends at the starting point, but at point B ', which is the distance X away from point B. The second pass begins at B 'and ends at a distance 2X further away from the starting point B. In this way, it is achieved that both the jacket and the front surfaces are coated. In practice, a number of tools are attached to the shaft at a distance which is less than or equal to the stroke.
PATENTANSPRUCH
PATENT CLAIM
Einrichtung zum gleichzeitigen Drehen und Hin- und Herbewegen einer axial verschiebbar gelagerten Welle (8), die mit
Device for the simultaneous rotation and back and forth movement of an axially displaceable shaft (8), which with
einer Taumelscheibe (16) ausgerüstet ist, nach Patentanspruch des Hauptpatentes, dadurch gekennzeichnet, dass die Welle (8) eine Hohlwelle ist, die von einer sie durchsetzenden Hauptwelle (1) getragen ist, auf der sie drehbar, jedoch axial unverschiebbar gelagert ist, wobei für die Hauptwelle (1) und für die Hohlwelle (8) verschiedene Antriebsgarnituren (4, 5, 13. 14) vorgesehen sind, mittels welchen die Hauptwelle (1) und die Hohlwelle (8) mit unterschiedlichen Drehzahlen angetrieben sind.
a swash plate (16) is equipped, according to claim of the main patent, characterized in that the shaft (8) is a hollow shaft which is carried by a main shaft (1) passing through it, on which it is rotatably but axially immovable, with different drive sets (4, 5, 13, 14) are provided for the main shaft (1) and for the hollow shaft (8), by means of which the main shaft (1) and the hollow shaft (8) are driven at different speeds.
UNTERANSPRÜCHE
1. Einrichtung nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet. dass eine Nebenwelle (6) vorhanden ist, welche ein Ritzel (5) einer ersten Antriebsgarnitur und ein erstes Zahnrad (14) einer zweiten Antriebsgarnitur trägt, dass das Ritzel (5) mit einem Zahnrad (4) der ersten Antriebsgarnitur kämmt, das auf der Hauptwelle (1) angeordnet ist und breiter ist als das Ritzel (5), und dass das erste Zahnrad (14) der zweiten Antriebsgarnitur mit einem zweiten Zahnrad (13) der zweiten Antriebsgarnitur kämmt, das auf der Hohlwelle (8) angeordnet ist und breiter ist als das erste Zahnrad (14).
SUBCLAIMS
1. Device according to claim, characterized. that a secondary shaft (6) is present, which carries a pinion (5) of a first drive set and a first gear (14) of a second drive set, that the pinion (5) meshes with a gear (4) of the first drive set, which is on the Main shaft (1) is arranged and is wider than the pinion (5), and that the first gear (14) of the second drive set meshes with a second gear (13) of the second drive set, which is arranged on the hollow shaft (8) and is wider is as the first gear (14).
2. Einrichtung nach Patentanspruch und Unteranpruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Übersetzungen der Antriebsgarnituren so gewählt sind, dass die Drehzahl der Hohlwelle (8) ein ganzzahliges Vielfaches derjenigen der Hauptwelle (1) ist, so dass die Hauptwelle (1) während einer Umdrehung der Hohlwelle (8) mehrere Hin- und Herbewegungen ausführt.
2. Device according to claim and dependent claim 1, characterized in that the translations of the drive sets are chosen so that the speed of the hollow shaft (8) is an integral multiple of that of the main shaft (1), so that the main shaft (1) during one revolution the hollow shaft (8) performs several back and forth movements.
3. Einrichtung nach Patentanspruch und Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Übersetzungen der Antriebsgarnituren so gewählt sind, dass das Verhältnis zwischen Hin- und Herbewegungen und Umdrehungen eine ungerade Zahl ist.
3. Device according to claim and dependent claim 1, characterized in that the translations of the drive sets are chosen so that the ratio between back and forth movements and revolutions is an odd number.