CS255092B1

CS255092B1 - Drive device with associated linear, circular and elliptical movement

Info

Publication number: CS255092B1
Application number: CS86656A
Authority: CS
Inventors: Ota Janecek; Roman Blaha
Original assignee: Ota Janecek; Roman Blaha
Priority date: 1986-01-29
Filing date: 1986-01-29
Publication date: 1988-02-15
Also published as: CS65686A1

Abstract

Pohonné zařízení obsahuje motor spojený klínovým řemenem s řemenicí upevněnou na hřídeli a obsahující excentricky uloženou ojnici s čepem pro ovládání pohyblivého prvku. Podstata spočívá v tom, že na hřídeli jsou nad řemenicí za sebou řazeny otočně uložené dolní ozubené řemenové kolo s otvory pro kolíky, drážkovaná část se suvně nasazenou spojkou, opatřenou na horní a dolní ploše kolíky, otočně uložené horní ozubené řemenové kolo opatřené otvory pro kolíky, přičemž je dolní ozubené řemenové kolo spojeno ozubeným řemenem s vnitřním ozubeným řemenovým kolem, jehož excentricky nasazená ojnice je opatřena čepem zasahujícím do posuvného ramene, uloženého svými bočními prizmatickými stěnami ve vodicích kladkách, a na posuvném ramenu jsou umístěna ozubená řemenová kola, jejichž excentrické čepy zasahují do nosné desky uložené na kuličkách.The drive device comprises a motor connected by a V-belt to a pulley mounted on a shaft and comprising an eccentrically mounted connecting rod with a pin for controlling a movable element. The essence lies in the fact that on the shaft, above the pulley, a rotatably mounted lower toothed belt wheel with holes for pins, a grooved part with a slidably mounted clutch provided with pins on the upper and lower surfaces, a rotatably mounted upper toothed belt wheel provided with holes for pins, the lower toothed belt wheel being connected by a toothed belt to an internal toothed belt wheel, the eccentrically mounted connecting rod of which is provided with a pin extending into a sliding arm, mounted with its lateral prismatic walls in guide rollers, and toothed belt wheels are placed on the sliding arm, the eccentric pins of which extend into a support plate mounted on balls.

Description

Vynález se týká pohonného zařízení, kterým lze vyvolat přímočarý, kruhový nebo eliptický pohyb laboratorních přístrojů, především třepaček, mísicích a prosívacích zařízení atd.The invention relates to a propulsion device by means of which a linear, circular or elliptical movement of laboratory instruments, in particular shakers, mixing and screening devices, etc., can be induced.

V chemických, biochemických a biologických laboratořích se používají laboratorní třepačky především pro náročné laboratorní experimenty, kde je nutné zajistit především důkladné protřepávání obsahu nádoby se zaručenou reprodukovatelností pokusů. Těchto přístrojů se ponejvíce používá při chemických, biochemických a biologických pokusech, při kultivaci tkáňových a bakteriálních kultur, bakteriálních transformací a fermentačních procesech a podobných výzkumech.In chemical, biochemical and biological laboratories, laboratory shakers are used mainly for demanding laboratory experiments, where it is necessary to ensure thoroughly shaking the contents of the container with guaranteed reproducibility of experiments. These devices are mainly used in chemical, biochemical and biological experiments, in the cultivation of tissue and bacterial cultures, bacterial transformations and fermentation processes, and similar studies.

V současné době gre vyskytují tyto laboratorní třepačky:At present gre are the following laboratory shakers:

Rotační třepačka s kruhovým pohybem stolu. Tento pohyb vznikne pomocí elektromotoru a excentru, na který je připevněn nosný element, což bývá většinou stůl, který vykonává kruhový pohyb. Pro příznivou temperaci třepaného media jsou baňky na stole ponořeny ve vodní temperační lázni. Vlastní kruhový pohyb je přenášen podvodní hladinou a proto vznikají potíže s utěsněním ložisek, čímž se zkracuje životnost a spolehlivost tohoto zařízení.Rotary shaker with circular table movement. This movement occurs by means of an electric motor and an eccentric, to which the supporting element is attached, which is usually a table which performs a circular movement. The flasks on the table are immersed in a water tempering bath for favorable temperature control of the shaking medium. The actual circular movement is transmitted by the underwater surface and therefore there are problems with bearing sealing, which shortens the life and reliability of this device.

. Třepačka s přímočarým vratným pohybem. Zde se vlastní pohyb přenáší pomocí čtyř ramen, která jsou shora upevněna k pohyblivému elementu. Tento typ třepačky je poměrně spolehlivý, ale pro řadu experimentů nevhodný. Nevýhodou je především to, že oxidační absorbce třepaného roztoku je podstatně menší, čímž dochází ke zničení některých kultur.. Shaker with linear reciprocating movement. Here, the actual movement is transmitted by means of four arms which are fastened from above to the movable element. This type of shaker is quite reliable, but unsuitable for many experiments. The disadvantage is, in particular, that the oxidative absorption of the shaking solution is substantially less, thereby destroying some cultures.

Třepačky s měnitelnou excentricitou mají pohonné ústrojí sestávající z elektromotoru s nasazenou vačkou, která zabírá s kulisou uloženou otočně na posouvatelném Čepu. Horní strana kulisy pohybuje svým čepem stolem třepačky. Výsledný kruhový pohyb má tu nevýhodu, že při delším provozu dochází ve třepaném roztoku ke změně oxidační absorpce v důsledku synchronizace rotačního pohybu baňky a jejího obsahu. Další alternativou provedení je spojení elektromotoru klínovým řemenem s řemenicí, na které je excentricky upevněna ojnice spojená čepem s kulisou uloženou stejným způsobem, jak již bylo popsáno. Toto zařízení je výrobně pracnější.The shakers with variable eccentricity have a drive mechanism consisting of an electric motor with a cam mounted, which engages with a slide mounted rotatably on a movable pin. The upper side of the stage moves its pin through the shaker table. The resulting circular movement has the disadvantage that during prolonged operation, the shaking solution changes the oxidation absorption due to the synchronization of the rotational movement of the flask and its contents. Another alternative embodiment is to connect the electric motor with a V-belt to a pulley, on which a connecting rod is connected eccentrically, connected by a pin with a slide mounted in the same manner as described above. This device is more labor-intensive to manufacture.

Tyto nedostatky odstraňuje pohonné zařízení se sdruženým pohybem přímočarým, kruhovým a elipsovým, podle vynálezu jehož podstata spočívá v tom, že na hřídeli jsou nad řemenicí za sebou řazeny otočně uložené dolní ozubené řemenové kolo s otvory pro kolíky, drážkovaná část se suvně nasazenou spojkou opatřenou na horní a dolní ploše kolíky, otočně uložené horní ozubené řemenové kolo opatřené otvory pro kolíky, přičemž je dolní ozubené řemenové kolo spojeno ozubeným řemenem s vnitřním ozubeným řemenovým kolem, jehož excentricky nasazená ojnice je opatřena čepem zasahujícím do posuvného ramene uloženého svými bočními prizmatickými stěnami ve vodicích kladkách a na posuvném rameni jsou umístěna ozubená řemenová kola, jejichž excentrické čepy zasahují do nosné desky uložené na kuličkách.These drawbacks are eliminated by the linear, circular and elliptical combined movement drive device according to the invention, which consists in that a rotatably mounted lower toothed belt wheel with pin holes is arranged one behind the pulley, a grooved part with a slidably mounted coupling provided on the shaft. an upper and a lower pin surface, a rotatably mounted upper toothed belt wheel having pin holes, wherein the lower toothed belt wheel is connected by a toothed belt to an internal toothed belt wheel whose eccentrically mounted connecting rod is provided with a pin extending into a sliding arm supported by its prismatic side walls There are toothed belt wheels on the sliding arm, whose eccentric pins extend into the bearing plate mounted on the balls.

Příklad provedení navrženého pohonného zařízení je schematicky znázorněno na přiloženém výkresu.An exemplary embodiment of the proposed drive device is shown schematically in the attached drawing.

Pohonné zařízení obsahuje motor 1_ spojený klínovým řemenem 2^ s řemenicí .3 pevně nasazenou na hřídeli 23. Nad touto řemenicí 3^ je na hřídeli 23 otočně nasazeno dolní ozubené kolo 5^ pro přímočarý pohyb. Nad ním je na drážkované části 4. hřídele 23 posuvně nasazena spojka ]_, která má na horní a dolní ploše kolíky £ pro střídavé spojení bud dolního ozubeného řemenového kola 5_ nebo horního ozubeného řemenového kola _6 nebo obou ozubených řemenových kol _5, současně. Spojka 7_ j^e ovládána pákou £. Dolní ozubené kolo je ozubeným řemenem 10 spojeno s vnitřním ozubeným řemenovým kolem 11, ke kterému je excentrickým čepem 12 připevněna ojnice 13, jejíž čep 14 je otočně uložen v posuvném rameni 15 umístěném nad ojnicí 13. Posuvné rameno 15 má obdélníkový tvar a jeho boční stěny mají prizmatický tvar. Ke každé prizmatické stěně přiléhá vodicí kladka 16, například ložisko tak, aby každý konec posuvného ramene 15 byl veden čtyřmi vodícími kladkami 16.The drive device comprises a motor 7 connected by a V-belt 2 to a pulley 3 fixedly mounted on the shaft 23. Above this pulley 3, a lower gear 5 is rotatably mounted on the shaft 23 for linear movement. Above it, a coupling 11 is slidably mounted on the grooved part of the shaft 23, which has pins 5 for alternating connection of either the lower toothed belt wheel 5 or the upper toothed belt wheel 6 or both toothed belt wheels 5 at the same time. Clutch 7_ j £ ^e operated by a lever. The lower gear is connected by a toothed belt 10 to an inner toothed belt wheel 11, to which a connecting rod 13 is attached by an eccentric pin 12, the pin 14 of which is rotatably mounted in a sliding arm 15 located above the connecting rod 13. The sliding arm 15 has a rectangular shape and its side walls have a prismatic shape. A guide pulley 16, for example a bearing, adjoins each prismatic wall so that each end of the sliding arm 15 is guided by four guide pulleys 16.

Každá dvojice vodicích kladek 16 je společně uložena na úhelníku 25 tvaru Y. Tento úhelník 25 je uložen stavitelně tak, aby se mohla regulovat vůle mezi prizmatickou plochou a vodícími kladkami 16. Z posuvného ramene 15 je přímočarý vratný pohyb přenesen na dvě ozubená řemenová kola 17 umístěná na horní ploše posuvného ramene 15. Na každém ozubeném řemenovém kole 17 je excentricky uložen čep 18, který svým horním koncem zasahuje do nosné desky 19 uložené na kuličkách 20, které umožňují pohyb všemi směry. Na nosné desce 19 je připevněn pohyblivý prvek, například stůl třepačky. Obě ozubená hřebenová kola 17 a vložené ozubené hřebenové kolo 22 jsou ozubeným řemenem 21 spojeny s horním ozubeným řemenovým kolem 6 pro kruhový pohyb.Each pair of guide pulleys 16 is mounted together on a Y-shaped bracket 25. This bracket 25 is adjustable so that the clearance between the prismatic surface and the guide pulleys 16 can be controlled. located on the upper surface of the sliding arm 15. Each toothed belt wheel 17 is eccentrically mounted with a pin 18 which, with its upper end, extends into a support plate 19 mounted on balls 20 which allow movement in all directions. A movable element, for example a shaker table, is mounted on the support plate 19. The two rack-and-pinion gears 17 and the intermediate rack-and-pinion 22 are connected by a toothed belt 21 to an upper toothed belt wheel 6 for circular movement.

Z motoru 2. 3^e pohyb přenesen na řemenici 2/ která je spolu s hřídelem 23 stále v záběru. Rovněž drážkovaná část £ se spojkou 7_ jsou ve stálém záběru. Při snížených otáčkách se spojka 2 posune dolů tak, aby kolíky 2 zapadly do otvorů 24. Pohyb se přenese na dolní ozubené řemenové kolo 5., které ozubeným řemenem 10 ovládá vnitřní ozubené řemenové kolo 11, jehož ojnice 13 předává posuvnému rameni 15 přímočarý vratný pohyb, který se prostřednictvím ozubených řemenových kol 17, která jsou nyní nehybná, přenáší na nosnou desku 22· Posunutím spojky 7 nahoru uvede se v chod horní ozubené hřebenové kolo ť> kruhového pohybu, které otáčí ozubenými řemenovými koly 17, které udílejí nosné desce 19 kruhový pohyb. Spojku 7 lze také nastavit tak, aby kolíky 2 unášely současně obě ozubená řemenová kola §.r takže nosná deska 19 vykonává elipsový pohyb.The motor ³ and the second movement is transferred to the pulley 2 / which together with the shaft 23 still in engagement. Also, the grooved portion 6 with the clutch 7 is in permanent engagement. At reduced speed, the clutch 2 slides downwardly so that the pins 2 engage in the holes 24. The movement is transmitted to the lower toothed belt wheel 5, which drives the toothed belt 10 to the inner toothed belt wheel 11 whose connecting rod 13 imparts a linear reciprocating motion which, by means of the toothed belt wheels 17, which are now stationary, is transmitted to the support plate 22 by sliding the clutch 7 upwards, the upper gear rack 18 is rotated which rotates the toothed belt wheels 17 which impart the support plate 19 circular movement. The clutch 7 can also be adjusted so that the pins 2 simultaneously carry the two toothed belt wheels 8 so that the support plate 19 performs an elliptical movement.

Popsané pohonné zařízení je použitelné pro třepačky a také pro obdobné laboratorní přístroje, například pro extrakci nemísitelných kapalin, pro kultivaci biologických materiálů pro fermentační procesy atd.The drive device described is applicable to shakers as well as similar laboratory instruments, for example for the extraction of immiscible liquids, for the cultivation of biological materials for fermentation processes, etc.

Claims

SUBJECT OF THE INVENTION

A linear, circular and elliptical combined gear drive apparatus comprising a V-belt coupled motor with a pulley mounted on a shaft and comprising an eccentrically mounted connecting rod with a pin for operating a movable member, characterized by being above the pulley (3) on the shaft (23). sequentially rotatably mounted lower toothed belt wheel (5) with holes (24) for pins (8), grooved portion (4) with a sliding coupling (7) provided with pins (8) on the upper and lower surfaces, rotatably mounted upper toothed a belt wheel (6) provided with holes (24) for the pins (8), wherein the lower toothed belt wheel (5) is connected by a toothed belt (10) to an internal toothed belt wheel (11) whose eccentrically mounted connecting rod (13) is provided with a pin (14) extending into the sliding arm (15) supported by its side prismatic walls in the guide rollers (16) and on the sliding arm (15) are toothed emenová wheels (17), the eccentric pins (18) engage in the support plate (19) mounted on balls (20).

Drive device according to Claim 1, characterized in that the pair of guide rollers (16) is mounted on a common Y-shaped angle (25) mounted in an adjustable manner towards the sliding arm (15).