CN111902205A - 在绕旋转轴线旋转的系统中将静止系统中的线性运动转换成绕枢转轴线的旋转运动的装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及转换装置，用于在绕旋转轴线(8)旋转的系统中将静止系统中的线性运动转换成绕枢转轴线(9)的旋转运动，枢转轴线(9)和旋转轴线(8)彼此不同且不平行。转换装置具有提升元件和提升装置(12、13)，借助提升装置，提升元件能相对于静止系统以平移方式运动，提升元件具有第一提升元件部分(14)和第二提升元件部分(15)，由旋转轴承(16)连接在一起，第一提升元件部分(14)能相对于第二提升元件部分(15)绕旋转轴承(16)的轴线旋转。提升元件(14、15)的两部分在提升装置(12、13)的平移运动方向上以形状配合关系连接在一起。第一提升元件部分(14)连接到提升装置(12、13)，第二提升元件部分(15)连接到转换装置。转换装置连接到定位在枢转轴线(9)上的轴(19、19’、19”)，使得第二提升元件部分的线性运动转换为轴(19、19’、19”)绕枢转轴线(9)的旋转运动。

Description

在绕旋转轴线旋转的系统中将静止系统中的线性运动转换成 绕枢转轴线的旋转运动的装置

本发明涉及用于在绕旋转轴线旋转的系统中将静止系统中的线性运动转换成绕枢转轴线的旋转运动的装置。

存在大量应用，其中，在旋转系统中，随其一起旋转的元件围绕枢转轴线执行枢转运动，其中，该枢转轴线不在旋转轴线上延伸并且也不平行于旋转轴线延伸。需要合适的驱动器来产生枢转运动。在该情形中，可以将驱动器设置在旋转系统中，使它也随旋转系统一起旋转。但是，必须为驱动器提供动力，并且由于在旋转系统中的布置，驱动器还需要合适的空间。特别地，当驱动器具有高质量或旋转系统绕旋转轴线高速旋转时，在一些情形下需要平衡元件来补偿驱动器的重量。

作为示例的应用是具有混合容器的混合器，该混合容器在混合过程期间旋转并且在其中容纳混合材料。这种混合器通常具有偏心布置的混合工具，该混合工具本身能够在操作中再次旋转。将封闭盖布置在混合容器的底部中，以在进行混合操作之后排空混合器。这种混合器例如从WO 2011/128435A1中已知。

在其中所示的实施例中，封闭盖借助安装叉架和安装轴颈连接到承载臂，并因此能绕安装轴颈的倾斜轴线枢转。在这样的混合器中，封闭盖通常与容器的底部齐平终止，从而形成平坦的底部表面，混合的材料在该底部表面上运动。这确保了所有的混合材料的有效充分混合，因为在封闭盖上方没有混合工具所不到达的死区空间。

封闭盖与容器底部齐平终止的要求对封闭盖的设计构造和引导方面造成困难。

基本上，封闭盖必须首先线性向下运动才能打开排空开口。然而，这将具有的结果是，由于排空开口布置在容器的底部中，所以混合材料将在封闭盖的所有边缘表面上流动，并且甚至可能污染封闭盖的驱动器。但是，由于封闭盖和排空开口的基本上圆柱形或截头圆锥形的接触表面，不可能使封闭盖仅侧向枢转运动离开排空开口。

为此，在WO 2011/128435 A1中公开的封闭盖的驱动器允许既围绕枢转轴又围绕安装轴颈的枢转运动。在所描述的实施例中，承载臂定位在静止系统中，而与容器一起旋转封闭盖处于装配到排空开口中的状态。封闭盖因此可旋转地安装在承载臂上。

原则上有利的是，封闭盖必须仅围绕枢转轴线枢转以用于其打开或闭合。为了仍然设置成使其在容器的底部中齐平终止，封闭元件的边缘表面必须是弯曲的构造，使得它们在假想球体上，从而为了打开和闭合排空开口，封闭元件可以绕它的延伸穿过假想球体的中心点的枢转轴线枢转。

然而，在该情形中，不可能将封闭盖设计成相对于承载臂旋转。而是，必须使驱动器运动旋转系统中，其具有上述缺点。因此，封闭盖迄今还未以所述的形式实施。

因此，本发明的目的是提供一种装置，该装置用于在绕旋转轴线旋转的系统中将静止系统中的线性运动转换成绕枢转轴线的旋转运动。本发明的目的还在于提供一种所述类型的混合装置，其中，封闭盖能绕枢转轴线枢转，其中，用于封闭盖的驱动器定位在静止系统中。

根据本发明，该目的通过所述类型的转换装置来实现，该转换装置具有：提升元件；提升装置，利用该提升装置可以使提升元件相对于静止系统平移地运动；以及用于将线性运动转换成旋转运动的装置。在该情形中，提升元件具有第一提升元件部分和第二提升元件部分，其中，两个提升元件部分借助旋转轴承连接在一起，使得第一提升元件部分能相对于第二提升元件部分绕旋转轴承的轴线旋转，其中，提升元件的两个部分在提升装置的平移运动方向上以形状配合锁定关系连接在一起，并且第一提升元件部分连接到提升装置，而第二提升元件部分连接到用于将线性运动转换成旋转运动的装置，使得用于将线性运动转换成旋转运动的装置连接到定位在枢转轴线上的轴，从而将第二提升元件部分的线性运动转换为轴绕枢转轴线的旋转运动。

因此，提升装置和提升元件布置在静止系统中。借助于提升装置，提升元件能够在两个位置之间，即下部位置与上部位置之间线性地往复运动。术语“下部”和“上部”在此是任意选择的。原则上，代替于在竖直方向上，提升装置的运动也可以在水平方向上或在任何其他期望的方向上进行。

在较佳实施例中，提升装置的运动平行于旋转系统的旋转轴线。

提升装置是静止系统中的驱动器，它只能使提升元件在两个位置之间往复运动。提升元件本身包括两部分，即第一提升元件部分和第二提升元件部分。第一提升元件部分不可旋转地连接到提升装置。进而，第二提升元件部分借助旋转轴承连接到第一提升元件部分，使得第二提升元件部分能相对于第一提升元件部分绕旋转轴承的轴线旋转。在较佳实施例中，旋转轴承轴线位于旋转系统的旋转轴线上。

至此描述的结构的结果是，第二提升元件部分能相对于第一提升元件部分绕旋转轴线旋转，而同时提升设备能使第一提升元件在旋转轴线方向上往复运动。

现在，第二提升元件部分连接到用于将线性运动转换为旋转运动的装置。由于第二提升元件部分与第一提升元件部分的形状配合锁定连接，该第二提升元件部分也与第一提升元件部分一起在旋转轴线的方向上往复运动，这导致第二提升元件部分的线性运动。用于将线性运动转换成旋转运动的装置连接到第二提升元件部分，并且因此在旋转系统中。当提升装置执行线性运动时，定位在枢转轴线上并且连接到用于将线性运动转换为旋转运动的装置的轴始终绕枢转轴线旋转。

较佳实施例设置成，提升装置具有至少一个并且较佳地至少四个提升活塞，这些提升活塞将静止系统连接到第一提升元件部分并且能够使第一提升元件部分相对于静止系统线性地运动。

在另外的较佳实施例中，第一提升元件部分和/或第二提升元件部分是环形的构造。例如，第二提升元件部分可以包括混合容器的圆筒形排出通道，并且绕旋转轴线随其一起旋转。

在另外的较佳实施例中设置成，用于将线性运动转换成旋转运动的装置具有连接到第二提升元件部分的凸轮盘和与凸轮盘接触并连接到布置在枢转轴线上的轴的杆。

已经发现，该实施例是特别实用的，但也可以设想用于将平移运动转换成旋转运动的其他装置，例如齿轮和齿条的组合。

在另外的较佳实施例中，设有用于将线性运动转换为旋转运动的另外的装置，该装置连接到第二提升元件部分和布置在枢转轴线上的第二轴。这样，定位在枢转轴线上的轴可以是两部分式的结构，以便例如保持其中设有枢转轴线的开口区域畅通。

关于混合装置，在本说明书的开头部分中阐述的目的是通过提供下述混合装置来实现的，该混合装置具有用于接纳混合材料的容器，该容器可绕容器轴线旋转，并且在该容器的底部中布置有排空开口。混合装置具有用于闭合排空开口的封闭盖和混合器支脚，容器可相对于混合器支脚旋转。根据本发明，现在使用如刚刚描述的转换装置，其中，混合器支脚是静止系统的一部分，并且容器是旋转系统的一部分，其中，封闭盖能够绕枢转轴线旋转以打开和闭合排空开口。

在混合装置的特别较佳实施例中，其具有两个用于将线性运动转换为旋转运动的装置，这两个装置均连接到第二提升元件部分，其中，两者都分别连接到布置在枢转轴线上的轴。这样，封闭盖现在能够包括两个封闭盖部分，这两个封闭盖部分能够在闭合位置与打开位置之间相对于彼此围绕枢转轴线往复运动，在闭合位置中，两个封闭盖部分接触并一起形成封闭盖，在打开位置中，两个封闭盖部分彼此间隔开，从而在两个封闭盖部分之间形成用于从容器中移除混合材料的开口，以便使它们在闭合位置与打开位置之间往复运动。在该情形中，两个封闭盖部分都可绕相同的枢转轴线枢转，其中，一个封闭盖部分连接到用于将线性运动转换成旋转运动的装置，而另一个封闭盖部分连接到用于将线性运动转换成旋转运动的另外的装置。

有利地，混合装置具有布置在容器内部的可旋转的混合工具。封闭元件可具有内表面、外表面和边缘表面，该内表面在排空开口闭合时布置在容器内，该外表面在排空开口闭合时布置在容器的外部，该边缘表面在排空开口闭合时与排空开口的边缘表面相对地布置。

在较佳实施例中，封闭元件、排空开口和枢转轴线构造和布置成使得最远离枢转轴线布置的点在枢转运动中在封闭元件的内表面或边缘表面上描绘出圆，其中，封闭元件布置在圆内，并且排空开口的边缘表面布置在圆的外部。

由于该措施，封闭元件仅需绕枢转轴线旋转以闭合排空开口。排空开口构造和布置成使得排空开口的边缘表面在枢转运动期间不会与封闭元件碰撞。

原则上，即使封闭元件在排空开口内的闭合位置中，在封闭元件的边缘表面与排空开口的边缘表面之间也可以保留间隙。但是，该间隙的宽度应当小于要处理的混合材料的最小颗粒尺寸，以避免在封闭元件的闭合位置中，混合材料从混合容器中流出来。

较佳实施例设置成，排空开口和封闭元件具有相互对应的边缘表面，当封闭元件定位在排空开口中时，这些边缘表面彼此接触。

该措施确保在封闭盖的闭合位置中，在排空开口与封闭元件之间不留间隙。

另外的较佳实施例设置成，封闭元件的边缘表面是弯曲的构造，使得它们位于假想球体上并且假想球体的中心点位于枢转轴线上。

特别较佳地，封闭元件与底部齐平终止，使得当封闭元件定位在排空开口中时，产生平坦的底部表面。

边缘表面的这种构造类似于球形分段阀构件的结构。球形分段阀构件用作计量和馈送管线中的截止构件。但是，要指出的是，在球形分段阀构件的情形中，可动的阀构件是球形分段的形状，即，不仅与相应的阀座接触的接触表面是弯曲的构造，而且整个阀构件都呈球形帽盖的形状。除了这样的阀构件不被视为封闭盖的事实之外，由于帽的形状，它也不允许在容器底部中的平坦布置。

根据本发明的构造具有的优点在于，封闭盖能够简单地围绕枢转轴线枢转，以便闭合或打开排空开口。

本发明的其他优点、特征和可能的用途可从下文对较佳实施例的描述和相关的附图中显现。

附图中：

图1是根据本发明的具有封闭盖和用于操作封闭盖的装置的混合器的侧剖视图；

图2是图1的封闭区域的平面图；

图3是图1的封闭区域的第二平面图；以及

图4是具有多部分的封闭盖的图1至3的封闭区域的剖视图。

图1示出了具有根据本发明的装置的混合器的剖视图。圆筒形混合容器1具有混合工具2，该混合工具2偏心地布置在混合容器中，并且以悬置关系支承在中心混合器轴3上，且具有从上方以悬置的关系竖直地安装的静止壁/底部刮板(未示出)。竖直向下突出的底部叶片4固定到混合工具2的最低平面，该底部叶片4相对于容器底部的表面以很小的间隔操作。

排空开口5处于混合容器1的中心。排空开口可以由呈封闭盖6形式的封闭元件闭合。还可以在此观察到混合容器底部7。

容器底部7与容器一起绕旋转轴线8旋转。为了打开和闭合封闭盖6，封闭盖6绕枢转轴线9旋转。为了使其成为可能，排空开口和封闭盖部分较佳地具有相互对应的边缘表面，这些边缘表面弯曲，使得它们位于假想球体上，从而为了打开或闭合排空开口，封闭元件部分能够绕假想球体的中心点位于其上的枢转轴线枢转。

通常，混合材料设置在混合容器中，布置在混合容器底部7上方，当打开闭合盖6时，其通过排空开口5落入混合材料排出部10中。混合材料排出部10连接到容器底部，以使其随容器一起旋转。连接到静止系统的裙部11布置在混合材料排出部10上。混合材料排出部10和裙部11借助于旋转轴承16可相对于彼此旋转。

提升装置12、13也布置成连接到静止系统，即，例如布置在混合器基部中，相应的混合器定位在该混合器基部中。在所示的示例中，两个提升行程活塞13布置在活塞壳体12内的相应的腔室中。以本身已知的方式，由提升活塞13形成的流体腔室可被活塞壳体12内的加压流体作用，以使提升活塞13在例如在图2和图3中示出的其两个极端位置之间在壳体12内往复运动。

提升活塞13连接到第一提升元件部分14。当致动提升装置12、13时，提升元件部分14能与提升活塞13一起向上或向下运动。提升元件包括第一提升元件14和第二提升元件15。两个提升元件部分14、15可经由旋转轴承16相对于彼此旋转。因为第一提升元件14固定到提升活塞13，其布置在静止系统中，即，它不与混合容器一起旋转。第二提升元件部分15进而连接到混合材料排出部10，从而当容器被驱动时，第二提升元件部分15与混合材料排出部和混合容器一起旋转。第一提升元件部分和第二提升元件部分布置成使得它们在提升装置12、13的线性运动的方向上以形状配合锁定关系连接在一起，这意味着当第一提升元件14从图2中所示的下部位置运动到图5中所示的上部位置时，第二提升元件部分15也被提升。

如特别从图2和3中可以看出的，凸轮盘17连接到第二提升元件部分15。杆18在凸轮盘上行进，该杆进而连接到混合容器或混合材料排出部10。当现在致动提升装置以使提升元件从图2所示的下部位置运动到图3所示的上部位置中时，杆18沿着凸轮盘17行进并绕枢转轴线9在顺时针方向上旋转。由于在枢转轴线9上的枢转轴19连接到封闭盖6，因此后者也绕枢转轴线9旋转。

图4示出了具有多部分的封闭盖的图1至3所示的封闭区域的剖视图。在该情形中，第二提升元件部分15具有用于将线性运动转换成旋转运动的两个装置17’、17”和18’、18”，这两个装置都连接到第二提升元件部分15。以相对关系设置的凸轮盘17’和17”连接到第二提升元件部分15。凸轮盘17’和17”对于封闭盖部分6’和6”(未示出)的相互相反的运动较佳地是相同的，即，它们不是镜像对称的构造。合适的杆18’和18”分别在凸轮盘中行进，其中，两个杆都分别连接到布置在枢转轴线上的枢转轴19’和19”，杆进而分别连接到分别与枢转轴相关联的封闭盖部分6’和6”。现在这使得封闭盖能够包括两个封闭盖部分6’和6”，其能够在闭合位置与打开位置之间围绕枢转轴线相对于彼此往复运动，以使它们在闭合位置与打开位置之间往复运动。在该布置中，两个封闭盖部分都可绕相同的枢转轴线9枢转，其中，一个封闭盖部分6’连接到用于将线性运动转换成旋转运动的装置17’、18’、19’，而另一个封闭盖部分6”连接到用于将线性运动转换成旋转运动的另外的装置17”、18”、19”。当使用相同的凸轮盘17’和17”时，一个枢转轴19’于是在顺时针方向上枢转，而设置在相同枢转轴9上的第二枢转轴19”在逆时针方向上运动。

由于所描述的转换装置，能够以简单的方式借助于平移运动从静止系统中产生在旋转系统内的枢转运动。

附图标记列表

1 混合容器

2 混合工具

3 混合器轴

4 底部叶片

5 排空开口

6 封闭盖

6’、6” 封闭盖部分

7 混合容器底部

8 旋转轴线

9 枢转轴线

10 混合材料排出部

11 裙部

12 活塞壳体

13 提升装置

14 第一提升元件

15 第二提升元件

16 旋转轴承

17 凸轮盘

18 杆

19、19’、19” 旋转轴

Claims (10)

1.一种用于在绕旋转轴线旋转的系统中将静止系统中的线性运动转换成绕枢转轴线的旋转运动的装置，其中，所述枢转轴线和所述旋转轴线不相同且不平行于彼此延伸，其中，较佳地，所述枢转轴线和所述旋转轴线彼此垂直地延伸，该将线性运动转换成绕枢转轴线的旋转运动的装置包括提升元件、提升装置以及用于将线性运动转换成旋转运动的装置，借助所述提升装置所述提升元件能够相对于所述静止系统以平移运动移动，其中，所述提升元件具有第一提升元件部分和第二提升元件部分，其中，两个提升元件部分借助旋转轴承连接在一起，使得所述第一提升元件部分能相对于所述第二提升元件部分绕所述旋转轴承的轴线旋转，其中，提升元件的两个部分在所述提升装置的平移运动方向上以形状配合锁定关系连接在一起，其中，所述第一提升元件部分连接到所述提升装置，所述第二提升元件部分连接到用于将线性运动转换成旋转运动的所述装置，其中，所述用于将线性运动转换成旋转运动的所述装置连接到定位在所述枢转轴线上的轴，从而使所述第二提升元件部分的线性运动转换为所述轴绕所述枢转轴线的旋转运动。

2.根据权利要求1所述的转换装置，其特征在于，所述提升装置具有至少一个并且较佳地至少四个提升活塞，这些提升活塞将所述静止系统连接到所述第一提升元件部分并且能够使所述第一提升元件部分相对于所述静止系统线性地运动。

3.根据权利要求1或2所述的转换装置，其特征在于，所述第一提升元件部分和/或所述第二提升元件部分是环形构造。

4.根据权利要求1至3中任一权利要求所述的转换装置，其特征在于，用于将线性运动转换成旋转运动的所述装置具有连接到所述第二提升元件部分的凸轮盘以及与所述凸轮盘接触并连接到所述轴的杆。

5.根据权利要求1至4中任一权利要求所述的转换装置，其特征在于，设有用于将线性运动转换成旋转运动的另外的装置，该另外的装置连接到所述第二提升元件部分和布置在所述枢转轴线上的第二轴。

6.根据权利要求5所述的转换装置，其特征在于，用于将线性运动转换成旋转运动的两个装置构造成使得布置在所述枢转轴线上的两个轴以彼此相反的关系运动。

7.一种混合装置，所述混合装置具有用于接纳混合材料的容器，所述容器能绕容器轴线旋转，在所述容器的底部布置有排空开口、用于闭合所述排空开口的封闭盖和混合器支脚，所述容器能相对于所述混合器支脚旋转，其特征在于，设有根据权利要求1至6中任一权利要求所述的转换装置，其中，混合器支脚是静止系统的部分，而所述容器是旋转系统的部分，其中，所述封闭盖能绕枢转轴线旋转以打开和闭合所述排空开口。

8.根据权利要求7所述的混合装置，其特征在于，设有根据权利要求5和6所述的转换装置，所述封闭盖包括两个封闭盖部分，所述两个封闭盖部分能够在闭合位置与打开位置之间相对于彼此围绕枢转轴线往复运动，在所述闭合位置中，所述两个封闭盖部分接触并一起形成所述封闭盖，在所述打开位置中，所述两个封闭盖部分彼此间隔开，从而在所述两个封闭盖部分之间形成用于从所述容器中移除混合材料的开口，以便使它们在所述闭合位置与所述打开位置之间往复运动，其中，所述两个封闭盖部分都能绕相同的枢转轴线枢转，其中，一个封闭盖部分连接到用于将线性运动转换成旋转运动的所述装置，而另一个封闭盖部分连接到用于将线性运动转换成旋转运动的所述另外的装置。

9.根据权利要求7或8所述的混合装置，其特征在于，所述排空开口和所述封闭元件具有相互对应的边缘表面，当所述封闭元件定位在所述排空开口中时，所述边缘表面彼此接触，其中，较佳地，所述封闭元件的边缘表面是弯曲的构造，使得它们位于假想球体上并且所述假想球体的中心点位于所述枢转轴线上。

10.根据权利要求7至9中任一权利要求所述的混合装置，其特征在于，所述封闭元件与所述底部齐平终止，使得当所述封闭元件定位在所述排空开口中时，产生平坦的底部表面。

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