CN117294071A - 包括框架的系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种包括框架的系统。该系统特别地包括两个机构(100,200),这两个机构各自包括第一支承轴(120,220)和第二支承轴(130,230),第一支承轴配备有齿轮(121,221)和相对于支承轴(120,220)的旋转轴线(A120,A220)偏心的元件(122,222),第二支承轴配备有齿轮(131,231)和相对于支承轴(130,230)的旋转轴线(A130,A230)偏心的元件(132,232)。根据本发明,至少一个机构(100,200)的偏心元件(122,132,222,232)至少部分地设置在与相关联的支承轴(120,130,220,230)垂直的旋转平面(PR,PR’)中,并且当系统(1)操作时,一个机构(100)的偏心元件(122,132)的位置与另一机构(200)的偏心元件(222,232)的位置总是在直径上相对。
Description
技术领域
本发明的领域是用于所有可能的应用的用于传递机械能的系统。
更具体地,本发明涉及这样的系统,所述系统用于以各种方式利用在能够进行旋转运动的偏心元件中累积的机械能。
本发明特别地、但非排他地涉及累积和传递机械能以及将机械能转换成电能的问题。也可以设想其它应用,如安装在专用结构上的振荡系统、比方说例如过滤器或装填器。
背景技术
在机械领域中存在许多运动式传输机构,比如行星齿轮或曲轴,其适于将机器配备成用于传输能量或用于任何其他应用。然而,用已知机构获得的效率不完全令人满意。
为了克服这个问题,申请人已经开发了多种能量传输机构,比如在国际专利申请WO2017064379中描述的平衡机构和在国际专利申请WO2018069586中描述的具有同时交叉离心力的机构。
然而,结构的复杂性形成了这些申请中描述的机构的主要缺点。这种结构的复杂性对机构本身例如在效率、整体尺寸和/或可靠性方面以及对其使用者、特别是在使用者体验、维护和/或安全方面具有许多不利的和不希望的影响。
因此,需要一种新的能量传输技术,该新的能量传输技术不具有这些不利和不期望的影响中的一些或全部不利和不期望的影响。特别地,需要一种能够实现以简单、有效和可靠的方式累积和传递机械能的系统。还需要这种技术是多功能的,或者容易被调节成变得多功能,以便适应设想的各种应用和/或遇到的情况。还需要以低成本提供简单的制造、组装和/或维护技术。
发明内容
所提出的技术涉及一种包括框架的系统,该框架支承:
-至少一对机构,所述机构各自包括:
-第一支承轴,该第一支承轴能够绕轴线旋转运动,第一支承轴配备有第一齿轮和第一元件,第一元件相对于所述第一支承轴的轴线偏心,以及
-第二支承轴,该第二支承轴能够绕轴线旋转运动,第二支承轴配备有第二齿轮和第二元件,第二元件相对于所述第二支承轴的轴线偏心,
-主轴,该主轴能够绕轴线旋转运动,主轴配备有至少一个主齿轮,主齿轮与所述第一齿轮和所述第二齿轮配合,以便将主轴的旋转与所述机构的第一支承轴和第二支承轴的旋转相联结,以及将所述机构的第一支承轴和第二支承轴的旋转与主轴的旋转相联结,以及
-旋转式驱动装置,该驱动装置联接至所述主轴以便使所述主轴旋转。
根据本发明,所述机构中的至少一者的所述第一偏心元件和第二偏心元件至少部分地设置在与相关联的所述第一支承轴和第二支承轴垂直的旋转平面中,并且当所述系统操作时,所述机构中的一者的所述第一偏心元件和所述第二偏心元件的位置与另一机构的所述第一偏心元件和所述第二偏心元件的位置总是在直径上相对。
因此,该系统具有简单的结构(例如,消除了对摇臂、连接杆和/或配重件的需要),使其能够在各种应用中使用。在国际专利文献WO2018/069586中,必须使用被配重的摇臂来阻尼由质量件的交叉离心引起的振荡。例如,当偏心元件相同时,本发明的系统被平衡。这使得可以向这种平衡系统的主轴应用高的角速度,并且因此累积大量的动能。根据另一示例,当偏心元件不同时,系统周期性地振荡。因此,通过将这种振荡系统附接至合适的结构,这种振荡系统可以用作例如混合器或压实装置。
根据一个具体特征,该系统还包括传输装置,该传输装置将所述主齿轮连接至所述第一齿轮和第二齿轮,以便将主轴的旋转联结至支承轴的旋转,以及将支承轴的旋转联结至主轴的旋转。
特别地,这种传输装置允许支承轴与主轴间隔开,并且因此与相关联的齿轮间隔开。因此,可以在系统中实现具有大尺寸(以及因此大质量)的偏心元件。当系统操作时,这导致大量机械能的累积和传递。
根据一个具体方面,所述传输装置包括由中间轴承载的至少一个中间齿轮,中间齿轮设置在所述主齿轮与所述第一齿轮和第二齿轮之间。
一个或更多个中间齿轮的实现是用于有效传输轴的旋转运动的简单且稳固的解决方案。
根据另一具体特征,所述第一偏心元件和第二偏心元件中的每一者由至少一个本体形成,所述本体具有用于与相关联的所述支承轴连接的环。
这种构型特别地允许系统根据所需用途通过增加或移除重量件而被调节。
根据另一具体特征,所述第一偏心元件和第二偏心元件分别刚性地连接至所述第一齿轮和第二齿轮。
这种刚性连接增强了系统中偏心元件的机械强度,并且因此保证了其操作和牢固性。优选地,刚性连接例如通过可移除装置、比如紧固螺钉和螺母而形成。这特别地简化了系统组装和维护。
替代性地,所述第一偏心元件和第二偏心元件以及所述第一齿轮和第二齿轮分别制成为单个件。
这种布置特别地使偏心元件的总体尺寸减小,并且确保了偏心元件在相关联的齿轮上保持就位。
根据另一具体特征,每个第一偏心元件和第二偏心元件成筒形件的一部分的形状、优选地半筒形件的形状。
根据另一具体特征,该系统包括至少一个联接装置,所述联接装置将所述驱动装置连接至所述主轴。
这种联接装置允许马达的轴根据需要而连接至主轴/与主轴分离,以便连接或断开连接旋转驱动器。
根据另一具体特征,所述机构的所述第一偏心元件和第二偏心元件具有相同的质量和相同的尺寸,并且所述系统还包括至少一个能量收集装置,能量收集装置联接至所述机构中的一者的所述主轴,所述能量收集装置构造成将在所述偏心元件中累积的机械能转换成电能。
这种构型允许限定出平衡系统、即在操作时产生很少振荡或不产生振荡的系统。这种构型特别地允许限定出有效的能量累积和传递系统。
根据另一具体特征,所述机构的所述第一偏心元件和第二偏心元件具有不同的质量。
当质量件的直径上相对是恒定时,这种构型特别地允许形成如上文中所呈现的振荡系统,并且当质量件的直径上相对是周期性的时,这种构型允许所形成的振荡增加。
附图说明
本发明的其他目的、特征和优点将参考附图通过阅读下面的描述而更好地理解,下面的描述作为粗略指导而决不是作为限制性指导被给出,在附图中:
图1示意性地示出了根据本发明的第一实施方式的系统的示例的俯视图,该系统包括并联联接的一对机构;
图2是图1的截面图,其图示了偏心元件的定位;
图3示出了安装在齿轮上的偏心元件的结构示例;
图4A、图4B、图4C和图4D图示了在操作时图1中所示的系统的偏心元件的旋转运动的不同简化视图;
图5示意性地示出了根据本发明的第二实施方式的系统的示例的俯视图,该系统包括串联联接的一对机构;
图6A和图6B图示了与每个机构相关联的、图5中所示的系统的偏心元件的定位以及在系统操作时偏心元件的移位的两个简化视图;
图7A、图7B、图7C和图7D图示了根据本发明的第三实施方式的系统的偏心元件的移位的不同简化视图;
图8A、图8B、图8C和图8D图示了根据本发明的第四实施方式的系统的偏心元件的移位的不同简化视图;以及
图9图示了结合到齿轮中的偏心元件的另一结构示例。
具体实施方式
一般原理
以创新方法和对现有技术的机构的非明显的调节为代价,申请人已经确定的是,系统的某些部件的特定构型——该构型将在下文中进行详细描述——将免除对使用某些其他部件的需要,同时保证系统有效地累积机械能。
本发明的一般原理是基于具有至少一对联接机构的系统的实现方式,所述至少一对联接机构各自包括分别配备有偏心元件的至少两个支承轴,在特定构型中,根据该构型,机构中的至少一个机构的偏心元件至少部分地设置在与相关联的支承轴垂直的旋转平面中,并且当系统操作时,机构中的一个机构的偏心元件的位置与另一机构的偏心元件的位置总是在直径上相对。
其中,这种巧妙的构型消除了对偏心元件暂时交叉/交叠的需要,并且因此消除了对实现对由这些交叠产生的振荡进行阻抑的装置的需要。除了这种结构简化之外,该构型允许以多种方式、即例如当系统平衡时(相同质量)以电能的形式或者当系统不稳定(不同质量)时以振荡能量的形式来利用累积在机构中的机械能。
实施方式的描述
在下文中参照图1至图8D、借助于通过非限制性示例的简单说明的方式图示了所提出的技术的各种实施方式,图1至图8D直接或间接地涉及将在偏心元件中的每个偏心元件中累积的机械能以电能的形式进行传递的系统。
然而,如下文中将变得明显的,所提出的技术不限于这种应用,并且可以在适应系统的某些部件的形状、尺寸和/或质量的情况下适用于利用在系统的偏心元件中累积的机械能的其他应用。
在下文中,相同的元件在不同的附图中用相同的附图标记来表示。为了便于理解本发明,齿轮在某些附图中通过非锯齿形圆的方式示出。
图1至图4D示出了根据本发明的第一实施方式的能量累积和传递系统的示例。
首先参照图1、图2和图3描述这种系统的结构方面。
系统1包括框架10,框架10支承:主轴11、一对机构100、200、用于使机构100、200旋转的装置20、以及用于从机构100、200获取能量的装置30。
能够绕轴线A11旋转运动的主轴11配备有主齿轮12。
旨在刚性地连接至地面的框架10包括彼此相对设置的两个结构10A、10B,两个机构100、200和主齿轮12设置在这两个结构之间。这种布置特别有助于增加系统1的稳定性。
每个机构100、200包括彼此平行的多个轴、即分别以可旋转方式安装在框架10上的第一支承轴120、220和第二支承轴130、230。
能够绕轴线A120、A220旋转运动的第一支承轴120、220配备有第一齿轮121、221,相对于轴线A120、A220偏心的第一元件122、222刚性地连接至第一齿轮121、221。类似地,能够绕轴线A130、A230旋转运动的第二支承轴130、230配备有第二齿轮131、231,相对于轴线A130、A230偏心的第二元件132、232刚性地连接至第二齿轮131、231。
机构100、200的第一偏心元件122、222和第二偏心元件132、232是相同的,并且通过适当的紧固手段刚性地连接至相关联的第一齿轮121、221和第二齿轮131、231。因此,每个齿轮都具有被相关联的偏心元件负重的部分。
每个机构100、200还包括传输装置141、241,传输装置141、241将主齿轮12连接至第一齿轮121、221和第二齿轮131、231,以便将主轴11的旋转联结至支承轴120、130、220、230的旋转、以及将支承轴120、130、220、230的旋转联结至主轴11的旋转。
在该实施方式中,机构100、200并联且对称地组装。这种组件(一对机构)的由交叉X示出的重心因此位于穿过主轴11的旋转轴线A11的对称平面PS中。
机构100、200的这种布置允许机构中的称为第一机构100的一个机构的第一偏心元件122和第二偏心元件132至少部分地设置在称为第二机构200的另一机构的第一偏心元件222和第二偏心元件232的旋转平面PR中。换言之,根据本发明的第一方面,机构100、200中的至少一者的第一偏心元件122、222和第二偏心元件132、232至少部分地设置在与相关联的第一支承轴120和第二支承轴130垂直的旋转平面PR中。
为了使具有这种布置的系统1能够操作,第一偏心元件122、222和第二偏心元件132、232定尺寸成使得它们可以朝向彼此和/或远离彼此移动,并且因此远离重心移动,而不会碰撞。
此外,系统1具有特定的布置,根据该布置:
-第一机构100的第一偏心元件122和第二偏心元件132沿第一共同方向定向,第一共同方向与第二机构200的第一偏心元件222和第二偏心元件232的第二共同方向相反,以及
-每个机构100、200的传输装置布置成允许第一偏心元件122、222和第二偏心元件132、232的同步反向旋转。
根据本发明的第二方面,这种特定布置允许:在系统1操作时,第一机构100的第一偏心元件122和第二偏心元件132的位置与第二机构200的第一偏心元件222和第二偏心元件232的位置总是在直径上相对。这将参照下文中描述的4A至图4D而变得更加明显。
在图1至图3中所图示的示例中,框架10的形状是平行六面体并且包括两个金属板10A、10B,这两个金属板10A、10B面向彼此设置并且基本上在其四个拐角处通过管刚性地连接至彼此。每个板10A、10B具有通孔(未示出),这些通孔意在特别地允许机构100、200的轴通过并支承这些轴,优选地借助于轴承(未示出)、比如滚珠轴承支承这些轴。这特别地减少了摩擦,并且因此优化了系统的效率和耐用性。
主轴11具有联接至旋转驱动装置20的第一端部和与第一端部相反的联接至能量收集装置30的第二端部。
在该示例中,驱动装置20和能量收集装置30分别是电动马达和发电机,它们通过联接装置201、301比如离合器与主轴11协作。
根据需要,这些联接装置201、301相应地允许马达轴20连接至主轴11/与主轴11分离以及允许发电机30的转子连接至主轴11/与主轴11分离,以便连接或断开连接旋转驱动器。例如,当启动系统1时,发电机30可以与主轴11断开接合,以便更快地达到在偏心元件中累积的机械能的预定值。相反地,当达到该预定值时,或者当马达20的操作被自动或非自动地关断时,马达20可以与主轴11断开接合,以便优化能量传递。
此外,系统1包括电缆(未示出),该电缆将发电机30的输出部连接至马达20的输入部,使得:如果需要,所产生的电能的全部电能或部分电能可以供给到马达20中。这在系统1操作时以及在相对短的时间段内没有消耗品(电器)连接至发电机30时特别有用。在这种情况下,由发电机30产生的“潜在”电能被供给到马达20中,以便减少确保系统可以操作所需的、来自电网的外部能量的量。通过不停止系统1操作,不需要在以后重新启动系统1,根据系统的大小,重新启动可能需要相当多的时间和外部电能。替代性地或附加地,潜在的电能可以全部或部分地储存在电池中,以便在以后进行传递。
此外,在所示的示例中,每个第一偏心元件122、222和第二偏心元件132、232基本上呈半筒形(或半盘形)的形状,特别地如图3中所示。
此外,每个第一偏心元件和第二偏心元件、比如图3中所示的第一偏心元件122具有用于连接至相关联的支承轴120的环1221。这种连接环特别地确保偏心元件保持在相关联的轴上。这使偏心部件在操作时与系统断开联接的风险最小化。
图3还示出了形成在第一偏心元件122和第一齿轮121中的孔,以允许紧固螺钉(未示出)穿过孔以用于其刚性连接。不言而喻,可以设想用于确保有效、坚固、刚性连接的任何其他装置。
在所示的示例中,每个机构100、200的传输装置包括两个中间齿轮141、241,这两个中间齿轮141、241各自由能够相对于框架10旋转的中间轴140、240承载。第一中间齿轮141、241设置在主齿轮12与第二齿轮131、231之间并且与它们啮合。第二中间齿轮141、241设置在第一中间齿轮141、241与第一齿轮121、221之间并且与它们啮合。传输装置的这种布置实现了每个机构的第一齿轮和第二齿轮的简单且牢固的同步反向旋转。
第一齿轮121、221和第二齿轮131、231具有相同的直径和相同的齿数。因此,第一齿轮121、221和第二齿轮131、231的旋转运动是一致的。
现在将描述如上文中所述的系统的功能方面。
系统1的操作可以分成多个步骤,即启动步骤、能量收集步骤以及在必要情况下在能量收集步骤期间的重新启动步骤。
启动步骤包括使用马达20来驱动机构100、200的第一齿轮121、221和第二齿轮131、231的旋转运动、并且因此驱动相关联的第一偏心元件122、222和第二偏心元件132、232的旋转运动。例如,该启动步骤被执行持续预定的时间段,或者直到达到在偏心元件中累积的机械能的预定值。
在能量收集步骤期间,与系统1的主轴11联接的发电机30对在偏心元件中累积的机械能进行收集,并将该机械能转换成电能。
重新启动步骤包括向第一齿轮121、221和第二齿轮131、231给予新的动量。例如,当偏心元件中累积的机械能的值低于预定值时,执行重新启动步骤。
当系统1操作时并且不管上文中所述的步骤如何,机构的偏心元件在相关联齿轮的每个四分之一转的情况下的位置与图4A至图4D中所示的连续位置对应。
在初始位置中,如图4A中所示,第一机构100的第一偏心元件122和第二偏心元件132向右定向,并且第二机构200的第一偏心元件222和第二偏心元件232向左定向。
在第一齿轮121、221和第二齿轮131、231的第一个四分之一转之后,如图4B中所示,第一机构100的第一偏心元件122和第二机构200的第二偏心元件232向上定向,而第一机构100的第二偏心元件132和第二机构200的第一偏心元件222向下定向。
在第二个四分之一转之后,如图4C中所示,第一机构100的第一偏心元件122和第二偏心元件132向左定向,并且第一机构200的第一偏心元件222和第二偏心元件232向右定向。
在第三个四分之一转之后,如图4D中所示,第一机构100的第一偏心元件122和第二机构200的第二偏心元件232向下定向,而第一机构100的第二偏心元件132和第二机构200的第一偏心元件222向上定向。
因此,每个机构100、200的第一齿轮121、221和第二齿轮131、231的同步反向旋转允许第一机构100的第一偏心元件122和第二偏心元件222的位置总是分别与第二机构200的第二偏心元件232和第一偏心元件132的位置在直径上相对。
从能量角度来看,这导致:
-在第一机构100的第一偏心元件122中累积的机械能EM122、即动能和势能的总和的方向总是与在第二机构200的第一偏心元件222中累积的机械能EM222的方向相反,
-在第一机构100的第二偏心元件132中累积的机械能EM132的方向总是与在第二机构200的第二偏心元件232中累积的机械能EM232的方向相反,以及
-机械能EM122、EM132、EM222和EM232的值相同。
这些恒定的在直径上相对允许系统1被平衡,而不需要如先前解决方案中的摇臂。
这使得可以向第一偏心元件122、222和第二偏心元件132、232施加高旋转速度,例如大约450rpm或者甚至500rpm的速度。这导致高水平的累积机械能,并且最终也导致所产生的高水平的电能。
图5、图6A和图6B示出了根据本发明的第二实施方式的能量累积和传递系统的示例。
该第二实施方式与第一实施方式的不同之处主要在于组装所述一对机构的方式。更具体地,在该第二实施方式中,系统的机构被串联地组装。这种组装特别地允许通过减小其长度或高度来减小系统的整体尺寸。这例如可以允许系统容易地安装在紧密的空间中。
出于简洁和清楚起见,将不描述与第一实施方式共有的元件。
在该第二实施方式中,系统1’的框架10’包括彼此相对设置的两对结构10A’、10B’,这两对结构10A’、10B’各自支承机构100’、200’中的一者。
机构100’、200’特别地借助于主轴11’被串联地组装,主轴11’对分别与第一机构100’和第二机构200’相关联的两个相同的主齿轮12A’、12B’进行支承。除了第一偏心元件122’、222’和第二偏心元件132’、232’之外,这种串联的组件允许系统1’相对于基本上穿过主轴11的中心并且特别地垂直于主轴110’、210’的平面(未示出)对称。
在这种布置的情况下,第一机构100’的第一偏心元件122’和第二偏心元件132’至少部分地设置在第一旋转平面PR中,并且第二机构200’的第一偏心元件222’和第二偏心元件232’至少部分地设置在第二旋转平面PR’中。换言之,根据本发明的第一方面,机构100’、200’中的至少一者的第一偏心元件122’、222’和第二偏心元件132’、232’至少部分地设置在与相关联的第一支承轴120’、220’和第二支承轴130’、230’垂直的旋转平面PR、PR’中。
当系统1’操作时,两个主齿轮12A’、12B’沿相同的方向旋转。
将第二主齿轮12B’连接至传输装置的第二中间轮允许第一机构的第一偏心元件122’和第二偏心元件132’的位置总是分别与第二机构200的第一偏心元件222’和第二偏心元件232’的位置在直径上相对。
从能量角度来看(未示出),这导致:
-在第一机构100’的第一偏心元件122’中累积的机械能的方向总是与在第二机构200’的第二偏心元件232’中累积的机械能的方向相反,
-在第一机构100的第二偏心元件132’中累积的机械能的方向总是与在第二机构200’的第一偏心元件222’中累积的机械能的方向相反,以及
-机械能的值相同。
除了使整体尺寸减小之外,根据第二实施方式的系统具有与根据本发明的第一实施方式的系统的优点相似的优点。
图7A至图7D示出了根据本发明的第三实施方式的能量累积和传递系统的示意图示例。
该第三实施方式与第一实施方式不同,一方面在于主轴与支承轴之间的简化的中间传输装置,并且另一方面在于偏心元件的取向。
简化这种中间传输装置也导致简化的系统结构,并且因此导致更低的制造成本和更容易的系统维护。
出于简洁和清楚起见,将不描述与第一实施方式共有的元件。
在该第三实施方式中,主齿轮12”一方面直接与第一机构100”的第一齿轮121”和第二齿轮131”啮合,并且另一方面经由单个中间齿轮141”与第二机构200”的第一齿轮221”和第二齿轮231”啮合。因此,第一机构100”的第一齿轮121”和第二齿轮131”可以沿与第二机构200”的第一齿轮221”和第二齿轮231”相反的方向旋转。
类似于第一实施方式,并且根据本发明的第一方面,这两个机构100”、200”的第一偏心元件122”、222”和第二偏心元件132”、232”至少部分地设置在旋转平面(未示出)中。
在该第三实施方式中,对于每个机构100”、200”而言,第一偏心元件122”、222”和第二偏心元件132”、232”沿相反的方向定向(例如,一个偏心元件向上定向,而另一偏心元件向下定向)。
因此,当系统1”操作时,在每个四分之一转的情况下,第一偏心元件122”、222”和第二偏心元件132”、232”的直径上相对在以下构型之间交替:
-图7A和图7C中所示的第一构型,其中,第一机构100”的第一偏心元件122”的位置与第二机构200”的第一偏心元件222”的位置在直径上相对,而第一机构100”的第二偏心元件132”的位置与第二机构200”的第二偏心元件232”的位置在直径上相对,以及
-图7B和图7D中所示的第二构型,其中,第一机构100”的第一偏心元件122”的位置与第二机构200”的第二偏心元件232”的位置在直径上相对,而第一机构100”的第二偏心元件132”的位置与第二机构200”的第一偏心元件222”的位置在直径上相对。
根据本发明的第二方面,这种交替允许第一机构100”的第一偏心元件122”和第二偏心元件132”的位置与第二机构200”的第一偏心元件222”和第二偏心元件232”的位置总是在直径上相对。
图8A至图8D示出了根据本发明的第四实施方式的能量累积和传递系统的示意图示例。
该第四实施方式与第一实施方式的不同之处主要在于每个机构的主轴与支承轴之间的中间传输装置的性质。
类似于第一实施方式并且根据本发明的第一方面,机构100”’、200”’的第一偏心元件122”’、222”’和第二偏心元件132”’、232”’至少部分地设置在旋转平面(未示出)中。
在该第四实施方式中,系统1”’具有特定的布置,根据该布置:
-第一机构100”’的第一偏心元件122”’和第二偏心元件132”’沿第一共同方向定向,该第一共同方向与第二机构200”’的第一偏心元件222”’和第二偏心元件232”’的第二共同方向相反,
-每个机构100”’、200”’的第一偏心元件122”’、222”’和第二偏心元件132”’、232”’因此可以以同步的方式旋转,并且
-第一机构100”’的第一偏心元件122”’和第二偏心元件132”’因此可以沿与第二机构200”’的第一偏心元件222”’和第二偏心元件232”’相反的方向以同步的方式旋转。
因此,当系统1”’操作时,第一机构100”’的第一偏心元件122”’和第二偏心元件132”’成角度地偏移,以便总是处于与第二机构200”’的第一偏心元件222”’和第二偏心元件232”’在直径上相对的位置。
在所示的示例中,中间传输装置由三个传输链142、242、243和中间齿轮形成。
更具体地,第一传输链142将第一机构100”’的第一齿轮121”’和第二齿轮131”’连接至主齿轮12”’。第二传输链242将第二机构200”’的第一齿轮221”’和第二齿轮231”’连接至第一中间齿轮241”’。第三传输链243将由主轴11”’支承的第二中间齿轮(未示出)连接至由中间轴240”’支承的第三中间齿轮。
使用这种传输链是简单的解决方案,该解决方案一方面允许第一齿轮121”’、221”’和第二齿轮131”’、231”’与主齿轮111”’、211”’间隔开,并且另一方面允许它们以同步旋转方式被驱动。
此外,这种类型的间隔允许实现大尺寸的偏心元件122”’、132”’、222”’、232”’,从而增加在其中累积的机械能,并且由此传递的机械能更多。
其他方面和替代实施方式
上文中所述的四个实施方式直接或间接地涉及将偏心元件中累积的机械能以电能的形式进行传递的系统。
然而,本发明的系统不限于这种应用。
例如,在第一实施方式的替代方案中,偏心元件具有不同的质量。因此,当系统操作时,偏心元件中累积的机械能的值不同。这导致系统的不稳定,并且因此导致产生振荡。例如,当安装在合适的结构上时,这种振荡系统可以形成混合器(特别地用于喷涂)或压实装置(特别地装填器)。不言而喻,可以设想能够利用由这种系统产生的振荡的任何其他应用。
可选地,发电机也可以联接至主轴,以便向与混合器相关联的电气装置、例如光指示器和/或声音指示器或者控制面板等供应电能。
在可以应用于上文中所述的各种实施方式的替代实施方式中,每个偏心元件与相关联的齿轮制成单个件。例如,齿轮的内部部分——优选地,如图9中所示的大致一半——通过机械加工被移除以获得部分中空的齿轮。齿轮的实心内部部分形成偏心元件。
这种单件式(整体式)布置特别地减小了偏心元件的整体尺寸,并且确保偏心元件在相关联的齿轮上保持就位。
在可以应用于上文中所述的各种实施方式的未示出的另一替代实施方式中,每个偏心元件由多个相同的本体形成,这些本体构造成以可逆的方式刚性地连接至彼此。这特别地允许系统根据所需用途通过增加或移除本体来进行调节。
例如,如果本体是重10kg的半盘形件并且已经确定的是每个偏心元件在第一次使用时必须具有60kg的总质量,使得每个偏心元件中累积的机械能可以满足预期的能量需求,则六个本体将被堆叠以形成偏心元件。然后,如果对于第二次使用,确定的是每个偏心元件必须具有100kg的总质量,用户可以通过向每个偏心元件增加四个本体来调节系统。因此,该系统可以在原位进行调节,而不必获得具有各自由重100kg的半筒形件形成的偏心元件的另一系统。
根据另一示例,偏心元件中的所有偏心元件或一些偏心元件可以由不同数目的本体形成,以便限定振荡系统。此外,这种模块化意味着可以控制所产生的振荡,由此保证系统及其环境的完整性。
因此,所提出的技术显然不限于上文中所述的、仅通过示例的方式提供的实施方式。所提出的技术包括本领域技术人员可以在本发明的范围内设想的各种改型、替代形式和其他替代实施方式,并且特别是上文中所述的可以单独地或以组合方式被采用的各种实施方式的任何可能的组合。
根据各个方面,所提出的技术因此根据所选的实施方式而具有以下优点中的一些优点或所有优点:
-所提出的技术提出了一种多功能系统;
-所提出的技术简化了该系统的结构;
-所提出的技术提出了一种用于累积和传递机械能的有效系统;
-所提出的技术提出了一种振荡系统;
-所提出的技术保证了高度耐用的系统;
-所提出的技术保证了简化的系统维护和/或组装;
-所提出的技术保证了系统及其环境的安全;
-所提出的技术减少了系统的制造成本;
-所提出的技术减小了系统的整体尺寸;
-所提出的技术提出了一种模块化系统;
-其他优点。
Claims (8)
1.一种包括框架(10)的系统(1),所述框架(10)支承:
-至少一对机构(100,200),所述机构(100,200)各自包括:
-第一支承轴(120,220),所述第一支承轴(120,220)能够绕轴线(A120,A220)旋转运动,所述第一支承轴(120,220)配备有第一齿轮(121,221)和第一元件(122,222),所述第一元件(122,222)相对于所述第一支承轴(120,220)的轴线(A120,A220)偏心,以及
-第二支承轴(130,230),所述第二支承轴(130,230)能够绕轴线(A130,A230)旋转运动,所述第二支承轴(130,230)配备有第二齿轮(131,231)和第二元件(132,232),所述第二元件(132,232)相对于所述第二支承轴(A120,A220)的轴线(A130,A230)偏心,
-主轴(11),所述主轴(11)能够绕轴线(A11)旋转运动,所述主轴(11)配备有至少一个主齿轮(12,12A’,12B’),所述主齿轮(12,12A’,12B’)与所述第一齿轮(121,221)和所述第二齿轮(131,231)配合,以便将主轴(110,210)的旋转与所述机构(100,200)的所述第一支承轴(120,220)和所述第二支承轴(130,230)的旋转相联结,以及将所述机构(100,200)的所述第一支承轴(120,220)和所述第二支承轴(130,230)的旋转与主轴(110,210)的旋转相联结,以及
-旋转驱动装置(20),所述驱动装置(20)联接至所述主轴(110,210)以便使所述主轴旋转,
其特征在于,所述旋转驱动装置(20)包括由中间轴(140,240)承载的至少一个中间齿轮(141,241),所述中间齿轮(141,241)设置在所述主齿轮(12,12A’,12B’)与所述第一齿轮(121,221)和所述第二齿轮(131,231)之间,以便将所述主轴(110,210)的旋转联结至所述支承轴(120,130,220,230)的旋转,以及将所述支承轴(120,130,220,230)的旋转联结至所述主轴(110,210)的旋转,并且
-所述机构(100,200)中的至少一者的第一偏心元件(122,222)和第二偏心元件(132,232)至少部分地设置在与相关联的所述第一支承轴(120,220)和所述第二支承轴(130,230)垂直的旋转平面(PR,PR’)中,并且当所述系统(1)操作时,所述机构(100,200)中的一者的所述第一偏心元件(122,222)和所述第二偏心元件(132,232)的位置与另一所述机构(100,200)的所述第一偏心元件(122,222)和所述第二偏心元件(132,232)的位置总是在直径上相对。
2.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,所述第一偏心元件(122,222)和所述第二偏心元件(132,232)中的每一者由至少一个本体形成,所述本体具有用于与相关联的支承轴(120,130,220,230)连接的环。
3.根据权利要求1和2中的任一项所述的系统,其特征在于,所述第一偏心元件(122,222)和所述第二偏心元件(132,232)分别刚性地连接至所述第一齿轮(121,221)和所述第二齿轮(131,231)。
4.根据权利要求1和2中的任一项所述的系统,其特征在于,所述第一偏心元件(122,222)和所述第一齿轮(121,221)以及所述第二偏心元件(132,232)和所述第二齿轮(131,231)分别制成为单个件。
5.根据权利要求1至4中的任一项所述的系统,其特征在于,每个第一偏心元件(122,222)和第二偏心元件(132,232)呈筒形件的一部分的形状、优选地半筒形件的形状。
6.根据权利要求1至5中的任一项所述的系统,其特征在于,所述系统包括至少一个联接装置(201,301),所述联接装置将所述驱动装置(20)连接至所述主轴(110)。
7.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,所述机构(100,200)的所述第一偏心元件(122,222)和所述第二偏心元件(132,232)具有相同的质量和相同的尺寸,并且
所述系统(1)还包括至少一个能量收集装置(30),所述能量收集装置(30)联接至所述机构(100,200)中的一者的所述主轴(210),所述能量收集装置(30)构造成将在所述偏心元件(122,132,222,232)中累积的机械能转换成电能。
8.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,所述机构(100,200)的所述第一偏心元件(122,222)和所述第二偏心元件(132,232)具有不同的质量。
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