DE10124267A1 - Hydraulisches Pressgerät - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein hydraulisches Pressgerät (2) mit einem Elektromotor (5), einer Antriebswelle (3) des Elektromotors (5) und einem die Pumpbewegung erzeugenden Getriebe (1). Um ein Pressgerät der in Rede stehenden Art mit baulich einfachen Mitteln in vorteilhafter Weise weiterzubilden, wird vorgeschlagen, dass die Abtriebswelle (3) mit Abtriebs-Rotationskörpern (15) in Eingriff steht und dass die Abtriebs-Rotationskörper (15) in Axialrichtung der Abtriebswelle (3) mit einem in Axialrichtung beweglichen und auf die Abtriebs-Rotationskörper (15) hin belasteten oberen Laufbahnkörper (13) zusammenwirken, wobei eine Laufbahn (20) des Laufbahnkörpers (13) über ihren Umfang höhenmäßig strukturiert ist.

Description

Die Erfindung betrifft ein hydraulisches Pressgerät mit einem Elektromotor, einer Abtriebswelle des Elektromo­ tors und einem die Pumpbewegung erzeugenden Getriebe.

Pressgeräte der in Rede stehenden Art sind bekannt. Diese sind in der Regel als Handgeräte konzipiert und weisen zum Betrieb des Elektromotors einen, in einem Handgriff einsetzbaren Akumulator auf. Die Pumpbewe­ gung eines Hydraulikkolbens wird mittels des Elektromo­ tors unter Zwischenschaltung eines Getriebes erreicht.

Im Hinblick auf den zuvor beschriebenen Stand der Tech­ nik wird eine technische Problematik der Erfindung darin gesehen, ein Pressgerät der in Rede stehenden Art mit baulich einfachen Mitteln in vorteilhafter Weise weiterzubilden.

Diese Problematik ist zunächst und im Wesentlichen dadurch gelöst, dass die Abtriebswelle mit Abtriebs-Ro­ tationskörpern in Eingriff steht und dass die Abtriebs- Rotationskörper in Axialrichtung der Abtriebswelle mit einem in der Axialrichtung beweglichen und auf die Abtriebs-Rotationskörper hin vorgespannten oberen Lauf­ bahnkörper zusammenwirken, wobei eine Laufbahn des Laufbahnkörpers über ihren Umfang höhenmäßig struktu­ riert ist. Zufolge dieser Ausgestaltung ist ein Getrie­ be für ein hydraulisches Pressgerät geschaffen, mittels welchem die Rotationsbewegung der Abtriebswelle in eine Axialbewegung des Laufbahnkörpers koaxial zur Abtriebs­ welle übersetzt wird. Das Getriebe ist in einem engeren Sinne auch als Reibrad-Getriebe einzuordnen, das insbe­ sondere auch eine Wandlung der Rotationsbewegung der Abtriebswelle in eine hin- und hergehende Bewegung eines Laufbahnkörpers. Konkret handelt es sich um eine hin- und hergehende Bewegung in Richtung der Abtriebs­ welle. Durch die Belastung, beispielsweise Vorspannung des Laufbahnkörpers ist eine stete Anlage der Abtriebs- Rotationskörper gegen die Laufbahn gegeben. Da letzte­ re höhenmäßig strukturiert ist, ergeben sich je nach Umlaufposition der Abtriebs-Rotationskörper verschiede­ ne axiale Positionen des Laufbahnkörpers. Entsprechend wird die Drehbewegung der Abtriebswelle in eine Pumpbe­ wegung des Laufbahnkörpers gewandelt. Hierbei ist das Getriebe einfach aufgebaut, wobei der bevorzugt die Abtriebswelle antreibende Elektromotor und die durch die Laufbahnkörper gebildete Kolbenfläche in axialer Anordnung in einem Gehäuse vorgesehen werden können. Zufolge dessen ist ein stabartiges Gerätegehäuse reali­ sierbar.

In einer vorteilhaften Weiterbildung ist vorgesehen, dass die Laufbahn des oberen Laufbahnkörpers, d. h. des auf der dem Elektromotor abgewandten Seite der Ab­ triebs-Rotationskörper angeordneten Laufbahnkörpers, zur Abtriebswelle hin geneigt verläuft, wobei sie im Querschnitt mit der Längsachse der Abtriebswelle zum freien Ende der Abtriebswelle hin betrachtet einen spitzen Winkel einschließt. Zufolge dessen bildet die Laufbahn eine Konusfläche aus, die zu einer punkt- bzw. in Strenge ellipsenartigen Berührung zwischen den Ab­ triebs-Rotationskörpern und der Laufbahn führt. Diesbe­ züglich ist bevorzugt vorgesehen, dass die höhenmäßige Strukturierung bezüglich eines zur Abtriebswelle konzen­ trischen Kreises gegeben ist. So ist bspw. die Lauf­ bahn des Laufbahnkörpers mittels eines Fräsers, der jedoch abweichend von einer Kreisform geführt wird, hergestellt. Das die Konusfläche, d. h. die Laufbahn, aufweisende Element - der Laufbahnkörper - wird bedingt durch die rückwärtige Belastung in Richtung auf die Abtriebs-Rotationskörper ausgelenkt. Hinsichtlich der Ausgestaltung der Abtriebs-Rotationskörper ist bevor­ zugt vorgesehen, dass diese scheibenförmig gestaltet sind. Es sind auch bspw. kugelförmige Abtriebs-Rotati­ onskörper denkbar. Insbesondere bei einer scheibenför­ migen Gestaltung erweist es sich weiter als vorteil­ haft, dass die Abtriebs-Rotationskörper in einem Käfig bezüglich der Abtriebswelle sich diametral gegenüberlie­ gend gehalten sind. Zufolge dieser Ausgestaltung ist die radial fluchtende Beaufschlagung der Getriebewelle bzw. der Abtriebswelle sichergestellt. Besonders vor­ teilhaft erweist sich weiter, dass die Abtriebs-Rotati­ onskörper, gegenüberliegend, also gegebenenfalls an­ triebs- oder motorseitig, mit einem unteren Laufbahnkör­ per zusammenwirken. Demzufolge sind die Abtriebs-Rota­ tionskörper in Axialrichtung betrachtet zwischen zwei Laufbahnkörpern gefangen, unter beidseitiger Beaufschla­ gung der zugeordneten Laufbahn. Auch hierbei wird bevorzugt, dass die Laufbahn des unteren Laufbahnkör­ pers zur Abtriebswelle hin geneigt verläuft, wobei sie im Querschnitt mit der Längsachse der Getriebewelle bzw. der Abtriebswelle zum motorseitigen Ende der Ge­ triebewelle bzw. der Abtriebswelle hin betrachtet einen spitzen Winkel einschließt. Die Neigungswinkel der Laufbahnen des oberen und des unteren Laufbahnkörpers können hierbei unterschiedliche Winkel zur Abtriebswel­ len-Längsachse einschließen, wobei der Winkel der Lauf­ bahn des unteren Laufbahnkörpers zur Abtriebswellen- Längsachse bis zu 90° betragen kann. Diesbezüglich ist weiter denkbar, dass die Laufbahn des unteren Laufbahn­ körpers höhenmäßig gleichmäßig ausgeformt ist, so dass diese Laufbahn die Funktion einer unteren, in Umlauf­ richtung der Abtriebs-Rotationskörper gleichmäßigen Abstützfläche ausübt. Alternativ kann jedoch vorgese­ hen sein, dass die Laufbahn des unteren Laufbahnkörpers über ihren Umfang höhenmäßig strukturiert ist. Entspre­ chend der Ausgestaltung der Laufbahn des oberen Lauf­ bahnkörpers ist auch beim unteren Laufbahnkörper bevor­ zugt eine Konusfläche ausgeformt, die zu einer punkt- bzw. in Strenge ellipsenartigen Berührung zwischen dem Abtriebs-Rotationskörperrand und der Laufbahn führt. Demzufolge wird nicht nur der obere Laufbahnkörper durch die Abtriebs-Rotationskörper in Axialrichtung ausgelenkt, sondern darüber hinaus auch durch die höhen­ mäßige Strukturierung der unteren Laufbahn die Ab­ triebs-Rotationskörper selbst und mit diesen der obere Laufbahnkörper oszillatorartig entgegen der Belastung bzw. Vorspannung bewegt. Der untere Laufbahnkörper ist unabhängig davon, ob er auch in seiner Laufbahn höhenmä­ ßig strukturiert ist, wesentlich im Hinblick auf die Abwälzbewegung eines Abtriebs-Rotationskörpers; denn ein Abtriebs-Rotationskörper stützt sich an dem unteren Laufbahnkörper im Zuge einer Abwälzung und Anhebung des oberen Laufbahnkörpers ab. Die Beanspruchung des Lauf­ bahnkörpers wird auf beide gegenüberliegende Rotations­ körper verteilt.

Die beiden Laufbahnkörper sind gemäß einer Ausgestal­ tung gegenüber der Abtriebswelle und den Abtriebs-Rota­ tionskörpern drehfest angeordnet. Um jedoch eine Hub­ verstellung anzubieten, ist in einer vorteilhaften Ausgestaltung vorgesehen, dass jedenfalls bei höhenmäßi­ ger Strukturierung des unteren und oberen Laufbahnkör­ pers diese Laufbahnkörper in Umfangsrichtung zueinander einstellbar sind. Eine höhenmäßige Strukturierung der Laufbahn des unteren Laufbahnkörpers führt auch auf­ grund der hiermit einhergehenden betriebsmäßigen Axial­ bewegung der Laufbahnkörper zu einer Belastung der Getriebewelle in Axialrichtung. Um hier Abhilfe zu schaffen, kann auch eine axial bewegliche Welle, gegebe­ nenfalls aufgrund entsprechender Wellenkupplung, vorge­ sehen sein.

Bezüglich der Zusammenwirkung von Abtriebs-Rotationskör­ pern und Getriebewelle bzw. Abtriebswelle wird vorge­ schlagen, dass ein Abtriebs-Rotationskörper eine Wel­ len-Eingriffsfläche aufweist, die sich parallel zur Achse der Getriebewelle bzw. Abtriebswelle erstreckt. So kann diesbezüglich eine reibschlüssige Mitnahme der Abtriebs-Rotationskörper über die Getriebewelle bzw. die Abtriebswelle erfolgen. Desweiteren ist vorgese­ hen, dass ein Abtriebs-Rotationskörper eine Laufbahn- Eingriffsfläche aufweist, die sich in einem gleichen Winkel zur Abtriebswelle wie die Laufbahn des zugeordne­ ten Laufbahnkörpers zur Abtriebswelle erstreckt. Demzu­ folge sind bevorzugt bei einer scheibenförmigen Ausge­ staltung der Abtriebs-Rotationskörper diese im Bereich der umlaufenden Randkanten gefast. Alternativ kann jedoch auch vorgesehen sein, dass ein Abtriebs-Rotati­ onskörper mittels einer Randkante als Laufbahn-Ein­ griffsfläche mit der Laufbahn des zugeordneten Laufbahn­ körpers zusammenwirkt. Weiter kann auch vorgesehen sein, dass die Randkante im Querschnitt eine gekrümmte, etwa kreisabschnittförmig gekrümmte Randkante auf­ weist. Hierbei ergibt sich in Zusammenwirkung mit der in Umfangsrichtung konkav verlaufenden Laufbahn des Laufbahnkörpers eine besonders vorteilhafte Wälzpaarung.

Eine weitere alternative Ausführungsform sieht vor, dass die Getriebewelle bzw. die Abtriebswelle eine Umfangsverzahnung aufweist, die mit einer Umfangsverzah­ nung der Abtriebs-Rotationskörper kämmt. Auch derartig ausgeformte Abtriebs-Rotationskörper können in einem Käfig bezüglich der Getriebewelle bzw. der Abtriebswel­ le sich diametral gegenüberliegend gehalten sein. Möglich ist hingegen auch, dass die Abtriebs-Rotations­ körper mit einer Innenverzahnung eines die Abtriebs-Ro­ tationskörper und die Abtriebswelle aufnehmenden Ring­ körpers kämmen. Auch hierdurch ist die radial fluchten­ de Beaufschlagung der Getriebewelle bzw. der Abtriebs­ welle gewährleistet. Um im Verhältnis zu einer vorbe­ stimmten Drehzahl der Getriebewelle bzw. der Abtriebs­ welle eine Frequenzerhöhung der oszillierenden Bewegung zu erreichen, können drei oder mehr Abtriebs-Rotations­ körper vorgesehen sein. Entsprechend der Anzahl der Abtriebs-Rotationskörper ist auch die Laufbahn des oberen Laufbahnkörpers und gegebenenfalls die Laufbahn des unteren Laufbahnkörpers höhenmäßig strukturiert. Eine weitere Verlängerung des Hubes kann dadurch er­ reicht sein, dass zwei oder mehr Einheiten von Ab­ triebs-Rotationskörper und einem oberen Laufbahnkörper axial hintereinander vorgesehen sind.

Das erfindungsgemäße Getriebe ist ausgesprochen einfach aufgebaut. Sowohl die Abtriebs-Rotationskörper als auch die bevorzugt konisch ausgeformte Laufbahnen auf­ weisenden Laufbahnkörper sind einfach herstellbar. Es ergibt sich auch eine größere Laufruhe gegenüber bekann­ ten Getrieben. Vorteilhaft ist auch, dass eine rein sinusförmige Bewegung möglich ist. Auch weist das Getriebe ein vergleichsweise geringes Gewicht und einen günstigen Raumbedarf auf. Um bei der oszillierenden Bewegung des oberen Laufbahnkörpers und gegebenenfalls der Abtriebs-Rotationskörper einer ungewollten Verlust­ leistung durch einen Aufpumpeffekt entgegenzuwirken, kann der obere, axial bewegliche Laufbahnkörper mit in Längserstreckung der Abtriebswelle ausgerichteten Durch­ brechungen versehen sein. Der Hub des oberen Laufbahn­ körpers entspricht bevorzugt etwa einem Zehntel bis einem Dreißigstel des Kolbendurchmessers, d. h. des Durchmessers des Laufbahnkörpers. Wenn der obere Lauf­ bahnkörper zugleich als Kolben dienen soll, der ge­ schlossen ausgebildet ist, wird zweckmäßigerweise eine entsprechende Lüftung radial vorgesehen. Bspw. kann in einer das Getriebe radial umgebenden Wandung eine Lüf­ tungsöffnung ausgebildet sein.

Nachstehend ist die Erfindung anhand der beigefügten Zeichnung, welche lediglich mehrere Ausführungsbeispie­ le darstellt, näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 eine perspektivische, partiell geschnittene Darstellung eines erfindungsgemäßen Getriebes in einer ersten Ausführungsform, bei Anordnung desselben in einem hydraulischen Pressgerät;

Fig. 2 den Längsschnitt durch das Pressgerät mit Getriebe gemäß Fig. 1;

Fig. 3 den Schnitt gemäß der Linie III-III in Fig. 2;

Fig. 4 das Getriebe der ersten Ausführungsform in einer perspektivischen Explosionsdarstellung;

Fig. 5 eine vergrößerte Längsschnittdarstellung durch das Getriebe, die unterste Stellung eines oberen, einen Kolben ausbildenden Laufbahnkör­ pers betreffend;

Fig. 6 den Schnitt gemäß der Linie VI-VI in Fig. 5;

Fig. 7 den Schnitt gemäß der Linie VII-VII in Fig. 5;

Fig. 8 eine der Fig. 5 entsprechende Darstellung, jedoch die obere Totpunktstellung des oberen Laufbahnkörpers betreffend;

Fig. 9 den Schnitt gemäß der Linie IX-IX in Fig. 8;

Fig. 10 den Schnitt gemäß der Linie X-X in Fig. 8;

Fig. 11 eine perspektivische Explosionsdarstellung eines Getriebes in einer zweiten Ausführungs­ form;

Fig. 12 eine der Fig. 5 entsprechende Darstellung, jedoch die zweite Ausführungsform betreffend, bei einem eingestellten Null-Hub;

Fig. 13 den Schnitt gemäß der Linie XIII-XIII in Fig. 12;

Fig. 14 den Schnitt gemäß der Linie XIV-XIV in Fig. 12;

Fig. 15 eine der Fig. 12 entsprechende Schnittdarstel­ lung, jedoch nach einer um 90° um eine Ab­ triebsachse verlagerten Stellung von Abtriebs- Rotationskörpern;

Fig. 16 den Schnitt gemäß der Linie XVI-XVI in Fig. 15;

Fig. 17 den Schnitt gemäß der Linie XVII-XVII in Fig. 15;

Fig. 18 bis 23 Darstellungen gemäß den Fig. 12 bis 17, jedoch bei einem eingestellten halben Maximalhub;

Fig. 24 bis 29 weitere Darstellungen gemäß den Fig. 12 bis 17, jedoch bei Einstellung eines maximalen Hubes;

Fig. 30 eine weitere perspektivische Explosionsdarstel­ lung einer alternativen Ausführungsform des Getriebes;

Fig. 31 einen Längsschnitt durch das Getriebe gemäß Fig. 30, mit einem oberen Laufbahnkörper in einer oberen Totpunktstellung;

Fig. 32 den Schnitt gemäß der Linie XXXII-XXXII in Fig. 31;

Fig. 33 den Schnitt gemäß der Linie XXXIII-XXXIII in Fig. 31;

Fig. 34 bis 36 Darstellungen gemäß den Fig. 31 bis 33, jedoch die untere Totpunktstellung des oberen Lauf­ bahnkörpers betreffend;

Fig. 37 eine weitere alternative Ausgestaltung des Getriebes in einer Explosionsdarstellung;

Fig. 38 einen Längsschnitt durch das Getriebe der Ausführungsform gemäß Fig. 37;

Fig. 39 den Schnitt gemäß der Linie XXXIX-XXXIX in Fig. 38;

Fig. 40 den Schnitt gemäß der Linie XL-XL in Fig. 38;

Fig. 41 einen gegenüber der Darstellung in Fig. 38 um 90° versetzten Längsschnitt durch das Getriebe;

Fig. 42 eine weitere Ausführungsform des Getriebes in Explosionsdarstellung;

Fig. 43 einen Längsschnitt durch das Getriebe gemäß Fig. 42;

Fig. 44 den Schnitt gemäß der Linie XLIV-XLIV in Fig. 43;

Fig. 45 den Schnitt gemäß der Linie XLV-XLV in Fig. 43;

Fig. 46 bis 48 Darstellungen gemäß den Fig. 43 bis 45, jedoch nach einer Verlagerung von Abtriebs-Rotations­ körpern um eine Abtriebswelle;

Fig. 49 bis 51 weitere Darstellungen gemäß den Fig. 43 bis 45, jedoch nach einer weiteren Verlagerung der Abtriebs-Rotationskörper;

Fig. 52 eine schematische Darstellung der Herstellung eines Laufbahnkörpers mit höhenmäßiger Struktu­ rierung und

Fig. 53 eine der Fig. 5 entsprechende Darstellung, mit einer wellenmäßigen Nutzung der Drehzahlunter­ setzung.

Dargestellt und beschrieben ist zunächst mit Bezug zu den Fig. 1 bis 3 ein erfindungsgemäßes Getriebe 1 in einer beispielhaften Anordnung in einem hydraulischen Pressgerät 2.

Letzteres weist einen, mit einer Abtriebswelle 3 versehenen und in der dargestellten Ausführungsform mittels eines Akumulators 4 gespeisten Elektromotor 5 auf. Die Zuordnung des Akumulators 4 zu dem Pressgerät 2 ist in Fig. 1 lediglich schematisch dargestellt.

Mittels des Elektromotors 5 wird in dem Pressgerät 2 über eine Öldruckerhöhung ein Kolben 6 entgegen der Kraft einer Druckfeder 7 bewegt. Mit dem Kolben 6 ist über einen Kolbenschaft 8 eine verlagerbare Pressbacke 9 verbunden, welche im Zuge des Pressvorganges in Rich­ tung auf eine feststehende Pressbacke 10 verlagert wird.

Durch die erfindungsgemäße, noch nachstehend näher beschriebene Ausgestaltung des Getriebes 1 ist eine Umsetzung der Rotationsbewegung der durch den Elektromo­ tor 5 angetriebenen Abtriebswelle 3 in eine oszillieren­ de Pumpbewegung eines Pump-Kolbens 34 erreicht. Diese hin- und hergehende Pumpbewegung erfolgt in Axialrich­ tung der Abtriebswelle 3, womit eine stabförmige Ausge­ staltung des angetriebenen Gerätes - hier des Pressge­ rätes 2 - ermöglicht ist.

Das erfindungsgemäße Getriebe kann darüber hinaus auch in anderen Geräten eingesetzt werden, bei welchen eine Pumpbewegung erreicht werden soll, so bspw. bei Ein­ spritzpumpen oder elektromotorisch angetriebenen Luft­ pumpen. Darüber hinaus kann die oszillierende Bewegung des Getriebekörpers auch zur Vibrationserzeugung, bspw. bei Putz- oder Poliermaschinen, genutzt werden.

Die Fig. 4 bis 10 zeigen eine erste Ausführungsform des erfindungsgemäßen Getriebes. Dieses setzt sich im Wesentlichen aus einem in einem kreiszylindrischen Mantelgehäuse 11 angeordneten unteren Laufbahnkörper 12, einem oberen Laufbahnkörper 13 und zwei zwischen den Laufbahnkörpern 12 und 13 angeordneten, in einem Käfig 14 gehaltenen Abtriebs-Rotationskörpern 15 zusam­ men.

Die Laufbahnkörper 12 und 13 sind, koaxial ausgerichtet zur Abtriebswelle 3 des Elektromotors 5, drehfest in dem Gehäuse 11 gehalten, wozu bei dem Ausführungsbei­ spiel ein Blockierungsstift 16 halbumfangsseitig in parallel zur Drehachse ausgerichtete Kerben 17 der Laufbahnkörper 12, 13 und halbumfangsseitig gegenüber­ liegend in einer entsprechend ausgerichtete, innenwand­ igen Nut 18 des Gehäuses 11 sperrend einliegt.

Jeder Laufbahnkörper 12, 13 weist Laufbahnen 19, 20 auf, die einander zugewandt sind.

Zwischen dem unteren, dem Elektromotor 5 zugewandten Laufbahnkörper 12 und dem oberen, dem Elektromotor 5 abgewandten Laufbahnkörper 13 sind die Abtriebs-Rotati­ onskörper 15 angeordnet, welche scheibenförmig ausgebil­ det sind, wobei die Rotationsachsen dieser Abtriebs-Ro­ tationskörper 15 parallel ausgerichtet sind zur Längs­ achse x der Abtriebswelle 3.

Die Abtriebs-Rotationskörper 15 wirken beidseitig mit ihren umlaufenen Randkanten mit den jeweils zugeordne­ ten Laufbahnen 19, 20 der Laufbahnkörper 12, 13 zusam­ men.

Wie erwähnt, sind die Abtriebs-Rotationskörper 15 in einem Käfig 14 gehalten derart, dass diese sich bezüg­ lich der Abtriebswelle 3 diametral gegenüber liegen. Der Käfig 14 läuft entsprechend mit den Laufbahnkörpern zusammen um die Abtriebswelle um. Die Umdrehungszahl des Käfigs ist entsprechend untersetzt zu der Umdre­ hungszahl der Rotationskörper. Dieses kann auch kon­ struktiv genutzt werden, wie sich etwa aus dem Ausfüh­ rungsbeispiel der Fig. 53 ergibt.

Fig. 53 stellt eine Darstellung entsprechend Fig. 5 dar, wobei jedoch der Laufbahnkörper 13 lediglich als Umfangsring ausgebildet ist und eine Hohlwelle 35, angebunden an bzw. fest verbunden mit dem Käfig 14 den Laufbahnkörper 13 nach außen durchsetzt. Die Hohlwelle 35 kann genutzt werden, wenn die gegenüber der Welle 3 geringere Umlaufgeschwindigkeit des Käfigs 14 für weite­ re Zwecke genutzt werden soll und auch die Welle 3 zugleich benutzt werden soll (hindurchgeführt durch die Hohlwelle). Will man nicht die Welle 3 zugleich auch nutzen, muss die Hohlwelle 35 nicht als Hohlwelle ge­ staltet sein. Sie kann auch dann als Massivwelle gestal­ tet sein.

Die Abtriebswelle 3 durchsetzt den Boden 21 des unteren Laufbahnkörpers 12 sowie mittig den Käfig 14, wobei ein Abtriebswellen-Ende 23 rückwärtig des Käfigs 14 über diesen hinausragt.

Der Boden 22 des oberen Laufbahnkörpers 13 weist mit­ tig, d. h. in axialer Verlängerung der Abtriebswelle 3 eine an den Wellendurchmesser angepasste Bohrung 24 auf.

Die Abtriebs-Rotationskörper 15 weisen jeweils eine durch die umlaufende Mantelfläche gebildete Wellen-Ein­ griffsfläche 25 auf, welche sich parallel zur Längsach­ se x der Abtriebswelle 3 erstreckt. Diese Eingriffsflä­ chen 25 sind, wie auch die Oberfläche der Abtriebswelle 3, glattflächig ausgebildet, wonach die Zusammenwirkung von Abtriebswelle 3 und Abtriebs-Rotationskörpern 15 reibschlüssig erfolgt.

Die Laufbahnen 19, 20 der beiden Laufbahnkörper 12, 13 verlaufen zur Abtriebswelle 3 hin geneigt, wobei die Laufbahn 19 des unteren Laufbahnkörpers 12 im Quer­ schnitt mit der Längsachse x der Abtriebswelle 3 zum motorseitigen Ende der Abtriebswelle 3 hin betrachtet einen spitzen Winkel Alpha und die Laufbahn 20 des oberen Laufbahnkörpers 13 gleichfalls im Querschnitt mit der Längsachse x der Abtriebswelle 3 zum freien Ende 23 der Abtriebswelle 3 hin betrachtet einen spit­ zen Winkel Beta einschließt. In dem Ausführungsbei­ spiel sind Winkel Alpha und Beta von jeweils ca. 45° gewählt.

Zufolge dieser Ausgestaltung der Laufbahnen 19, 20 sind Konusflächen geformt, mit welchen die umlaufenden Rand­ kanten der Abtriebs-Rotationskörper 15 zusammenwirken. Diese, Laufbahn-Eingriffsflächen 26 ausbildenden Rand­ kanten sind - wie dargestellt - bevorzugt gefast, so dass die Eingriffsflächen 26 sich in einem gleichen Winkel zur Abtriebswelle 3 wie die zugeordneten Laufbahnen 19 bzw. 20 zur Abtriebswelle 3 erstrecken.

Der obere Laufbahnkörper 13 ist desweiteren in dem Mantelgehäuse 11 in Axialrichtung verschiebbar gehal­ ten, wobei dieser in Richtung auf die Abtriebs-Rotati­ onskörper 15 hin vorgespannt ist. Bei Einsatz des Getriebes 1 in einem wie eingangs beschriebenen Pressge­ rät 2 ist diese Vorspannung erreicht durch die auf dem Pump-Kolben 34 wirkende Druckfeder 35. Grundsätzlich kann auch die Gewichtskraft eines auf den oberen Lauf­ bahnkörper wirkenden Teiles ausreichend sein.

Bedingt durch diese Vorspannung des oberen Laufbahnkör­ pers 13 werden die Abtriebs-Rotationskörper 15 stets nach axial innen hin beaufschlagt, so dass der Reib­ schluss zwischen diesen und der Abtriebswelle 3 gewähr­ leistet ist.

Die Laufbahn 19 des unteren Laufbahnkörpers 12 ist, bezogen auf einen Grundriss, entsprechend einer Kreis­ form aus dem Laufbahnkörper 12 gefräst. Zufolge dessen wirken die Laufbahn-Eingriffsflächen 26 der Abtriebs-Ro­ tationskörper 15 mit einer kreisförmigen Umlaufbahn der unteren Laufbahn 19 zusammen.

Ist die Laufbahn 20 des oberen Laufbahnkörpers 13 gleich der unteren Laufbahn 19, d. h. im Grundriss kreisförmig hergestellt, so ist durch diese Anordnung eine einfach herzustellende, montagefreundliche und toleranzunabhängige (Abtriebs-)Wellen-Lagerung reali­ siert. Um darüber hinaus mittels dieser Anordnung auch eine Kolbenpumpe oder einen Vibrationserzeuger zu er­ stellen, ist die Laufbahn 20 des oberen Laufbahnkörpers 13 bspw. mittels eines Fräsers abweichend von einer Kreisform hergestellt, so dass sich bei einer wie darge­ stellten Anordnung ein ellipsenartiger Grundriss der oberen Laufbahn 20 ergibt, dies bei stets gleichbleiben­ dem Konuswinkel Beta zur Abtriebswelle 3. Zufolge dessen ist die Laufbahn 20 des oberen Laufbahnkörpers 13 in Bezug auf die mit dieser, auf einer Kreisbahn umlaufenden, zusammenwirkenden Abtriebs-Rotationskörper 15, aus Sicht der Abtriebs-Rotationskörper, über den Umfang höhenmäßig strukturiert.

Die Vorgehensweise zur - beispielhaften - Herstellung eines derart - bezogen auf eine Kreisbahn - höhenmäßig strukturierten Laufbahnkörpers ist in Einzelheit auch in Fig. 52 dargestellt. Ein Fräser 37 läuft auf einer ellipsenförmigen Bahn 38 um und erzeugt so, bei konstan­ tem Flankenwinkel Beta, bezogen auf eine Kreisbahn 39, die strichliniert gleichfalls dargestellt ist, eine höhenmäßig strukturierte Laufbahn 20.

Zufolge dieser Laufbahnausgestaltung ergibt sich durch die Vorspannung eine höhenmäßige Anpassung des oberen Laufbahnkörpers 13 durch Axialverlagerung desselben im Zuge des Umlaufs der, durch die Abtriebswelle 3 ange­ triebenen, Abtriebs-Rotationskörper 15.

Die Darstellungen in den Fig. 5 bis 10 zeigen Stellun­ gen der Abtriebs-Rotationskörper 15, in welchen letzte­ re die Laufbahnzonen des oberen Laufbahnkörpers 13 mit auf die Längsachse x bezogenem geringstem Radius des ellipsenartigen Grundrisses durchlaufen. Zufolge des­ sen ist der obere Laufbahnkörper 13 in Art eines Kol­ bens in die axial oberste Stellung verbracht (vergl. Fig. 5 bis 7).

Im Zuge der weiteren Rotation der Abtriebs-Rotationskör­ per 15 durchlaufen diese die Laufbahnzonen mit vergrößertem Radius des ellipsenartigen Grundrisses, was aufgrund der konisch gleichmäßigen Ausgestaltung der Laufbahn 20 eine Verlagerung des oberen Laufbahnkör­ pers 13 aufgrund der gegebenen Vorspannung in eine unterste Stellung, d. h. in Richtung auf die Abtriebs- Rotationskörper 15 hin, zur Folge hat (vergl. Fig. 8 bis 10). Das stetige Umlaufen der Abtriebs-Rotations­ körper 15 bewirkt entsprechend eine oszillierende Bewe­ gung des oberen Laufbahnkörpers 13.

Die Darstellungen der Fig. 5 (bzw. 6, 7) und 8 (bzw. 9, 10) stellen also Schnittebenen durch axial unterschied­ lich liegende Berührungspunkte der Abtriebs-Rotations­ körper 15 mit dem Laufbahnkörper 13 dar.

Hierbei ist ein Maß a des Hubs abhängig vom Verhältnis der unterschiedlichen Radien der Laufbahnzonen.

In Fig. 52 ist schematisch eine mögliche Art der Her­ stellung eines Laufbahnkörpers mit einem im Sinne vor­ liegender Anmeldung höhenmäßig strukturierten Laufbahn 20 schematisch dargestellt. Ein Fräser 37 wird im Hinblick auf seine Drehachse 40 entlang einer Ellipsen­ bahn 39 geführt. Der Fräserwinkel Beta ergibt die konische Gestaltung der Laufbahn 20. Die Abweichung der Ellipse 39 gegenüber einer theoretischen Kreisbahn 38 ergibt, bezogen auf die theoretische Kreisbahn 38, die höhenmäßige Strukturierung der Laufbahn 20.

Entgegen dem zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiel mit asymmetrischen Laufbahnen 19 und 20 zeigen die Fig. 11 bis 29 eine Ausführungsform, bei welcher die Laufbahnen 19 und 20 symmetrisch, d. h. mit über den jeweiligen Umfang höhenmäßig gleich (bezogen auf eine Kreisbahn bedeutet dies: gleich unterschiedlich) struk­ turiert sind. Dies bietet die Möglichkeit einer automa­ tischen (etwa automatische Anpassung an den Betriebs­ druck bzw. Gegendruck auf den oberen Laufbahnkörper), manuellen oder motorischen Hubverstellung, wozu der untere Laufbahnkörper 12 über einen Drehwinkel von bevorzugt 90° in dem Mantelgehäuse 11 drehverlagerbar ist. Eine jeweilige umfangsmäßige Stellung der Lauf­ bahnkörper zueinander ist dann auch geeignet sperrbar, etwa durch eine lösbare Raste, um die während des Be­ triebs auftretenden Umfangskräfte ohne Verstellung der gewählten Stellung beizubehalten. Die Halte- und Ver­ stellkräfte sind jedoch überraschend gering. Zur Hand­ habung ist eine, an den unteren Laufbahnkörper 12 befe­ stigte und das Mantelgehäuse 11 im Bereich eines Längs­ schlitzes 27 durchsetzende Handhabungslasche 28 vorgese­ hen.

Mit Hilfe dieser Handhabungslasche 28 ist eine manuelle Drehverlagerung des oberen Laufbahnkörpers 13 erreich­ bar, dies bei drehfester Anordnung des oberen Laufbahn­ körpers 13. Demzufolge sind die Laufbahnkörper 12, 13 umfangsmäßig zueinander einstellbar.

Die Fig. 12 bis 17 zeigen die Funktion des Getriebes 1 bei einer Stellung A0 des unteren Laufbahnkörpers 12, in welcher Stellung A0 das Maß a des Hubs gleich Null ist. Die Laufbahnen 19, 20 der Laufbahnkörper 12 und 13 sind zueinander um 90° versetzt angeordnet, so dass einem Tal der höhenmäßigen Strukturierung einer Lauf­ bahn ein Berg der anderen Laufbahn gegenübersteht. Die über die Abtriebswelle 3 umlaufenden Abtriebs-Rotations­ körper 15 bewirken demnach keine höhenmäßige, d. h. axiale Verlagerung des oberen Laufbahnkörpers 13. Viel­ mehr wälzen die Abtriebs-Rotationskörper 15 entspre­ chend der höhenmäßigen Strukturierung der Laufbahnen 19, 20 parallel zur Längsachse x über die Abtriebswelle 3 mitsamt dem die Abtriebs-Rotationskörper haltenden Käfig 14.

In den Fig. 18 bis 23 ist der untere Laufbahnkörper 12 in eine Stellung A1 drehverlagert, welche Stellung dem halben maximalen Hub entspricht. Hier sind die Laufbah­ nen 19 und 20 der Laufbahnkörper 12 und 13 umfangsmäßig um 45° zueinander versetzt. In dieser halben Maximal­ stellung ist die aus der Null-Stellung bekannte, oszil­ lierende Bewegung der Abtriebs-Rotationskörper 15 auf der Abtriebswelle 3 überlagert von einer Hin- und Herbe­ wegung des oberen Laufbahnkörpers 13 entlang der Längs­ achse x.

Die maximale Hubverstellung A2 ist in den Fig. 24 bis 29 gezeigt. Hierbei sind die Laufbahnen 19, 20 durch Verschwenkung des unteren Laufbahnkörpers 12 um 90° zur Null-Stellung umfangsmäßig hinsichtlich der ellipsen­ förmigen Herstellungs-Grundkontur gleich ausgerichtet, so dass einem Berg der höhenmäßigen Strukturierung der einen Laufbahn gleichfalls ein Berg der anderen Lauf­ bahn gegenüberliegt. Entsprechend sind auch die Täler der höhenmäßigen Strukturen gegenüberliegend ausgerich­ tet. Zufolge dessen ist ein maximales Maß a des Hubes erreicht.

Eine dritte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Ge­ triebes 1 ist in den Fig. 30 bis 36 dargestellt. Hier­ bei handelt es sich im Wesentlichen um ein bezüglich der Huberzeugung (bezüglich bspw. Drehzahl einstufig) zweistufiges Getriebe gemäß der ersten Ausführungsform mit jeweils zwei Abtriebs-Rotationskörpern 15 je Stu­ fe. Auch hier ist ein unterer, dem Elektromotor 5 zugewandter Laufbahnkörper 12 mit einer höhenmäßig gleichmäßig strukturierten Laufbahn 19 vorgesehen.

Der für die erste, d. h. dem Elektromotor 5 zugewandte Stufe zuständige obere Laufbahnkörper 13 ist in Axial­ richtung betrachtet beidseitig mit einer Laufbahn 20 versehen. Demnach sind diese Laufbahnen 20 des mittle­ ren Laufbahnkörpers höhenmäßig strukturiert, wobei eine Laufbahn 20 der ersten Stufe und die andere Laufbahn 20 der zweiten Stufe zugewandt zugeordnet ist.

Der die zweite Stufe abschließende, entfernt zu dem Elektromotor 5 angeordnete obere Laufbahnkörper 13 weist eine Laufbahn 20 auf, die höhenmäßig wie die Laufbahn 19 des unteren Laufbahnkörpers 12 gleichmäßig ausgeformt ist.

Die jeder Stufe zugeordneten Paare von Abtriebs-Rotati­ onskörpern 15 sind jeweils in einem Käfig 14 bezüglich der Abtriebswelle 3 diametral gegenüberliegend gehal­ ten, wobei diese Paare von Abtriebs-Rotationskörpern 15 unabhängig voneinander auf der Abtriebswelle 3 im Zuge der Rotationsbewegung verlagerbar sind.

Durch die gewählte Zweistufigkeit des Getriebes 1 ist ein erhöhtes Hubmaß a erreicht.

Wie aus den Darstellungen zu erkennen, sind hier wie auch in dem ersten Ausführungsbeispiel alle Laufbahnkör­ per mittels Blockierungsstiften 16 drehgesichert.

Alternativ kann hier jedoch auch vorgesehen sein, so­ wohl die unterste Laufbahn der ersten Stufe als auch die oberste Laufbahn der zweiten Stufe höhenmäßig zu strukturieren und den mittleren Laufbahnkörper zur Huberstellung drehverlagerbar in dem Gehäuse 11 zu haltern, so dass ein zweistufiges Getriebe mit einer Hubverstellung - wie sie anhand des zweiten Ausführungs­ beispieles beschrieben wurde - erreicht werden kann.

Desweiteren kann auch eine Ausführung des Getriebes gemäß den Fig. 37 bis 41 gewählt sein. Hierbei handelt es sich zunächst im Wesentlichen um ein Getriebe gemäß der ersten Ausführungsform, wobei hier jedoch die Ab­ triebswelle 3 eine Umfangsverzahnung 29 aufweist, die mit einer Umfangsverzahnung 30 der Abtriebs-Rotations­ körper kämmt. Zudem ist in dem Gehäuse 11 ein, die Abtriebs-Rotationskörper 15 und die Abtriebswelle 3 aufnehmender Ringkörper 31 vorgesehen. Dieser besitzt eine Innenverzahnung 32, die mit der Umfangsverzahnung 30 der Abtriebs-Rotationskörper 15 kämmt.

Wie aus den Darstellungen zu erkennen, sind asymmetri­ sche Laufbahnen 19, 20 vorgesehen. Dem entsprechend behalten die Abtriebs-Rotationskörper 15 ihre axiale Position auf der Abtriebswelle 3. Sind hingegen symme­ trische Laufbahnen 19, 20 gemäß dem zweiten Ausführungs­ beispiel vorgesehen, so sind, bedingt durch die axiale Verlagerbarkeit der Abtriebs-Rotationskörper 15, die Umfangsverzahnung 29 der Abtriebswelle 3 sowie die Innenverzahnung 32 des Ringkörpers 31 in ihrer in Achs­ richtung gemessenen Länge entsprechend anzupassen.

Schließlich zeigen die Fig. 42 bis 51 eine weitere alternative Ausgestaltung des Getriebes 1 mit asymme­ trisch ausgebildeten Laufbahnen 19, 20, d. h. einer unteren, höhenmäßig gleichmäßig ausgebildeten Laufbahn und einer oberen höhenmäßig strukturierten Laufbahn 20.

Entgegen den zuvor beschriebenen Ausführungsbeispielen sind hier drei Abtriebs-Rotationskörper 15 um die Ab­ triebswelle 3 positioniert. Durch entsprechende Grund­ rissausbildung der oberen, höhenmäßig strukturierten Laufbahn 20 ist durch diese Maßnahme eine höhere Fre­ quenz erreichbar. Hierzu weist die obere Laufbahn 20 einen dreieckförmigen Grundriss mit an die Radien der Abtriebs-Rotationskörper 15 angepasst ausgerundeten Eckbereichen.

Durch die Anordnung von drei Abtriebs-Rotationskörpern 15 wird bei jeweils 120° der Umlaufbewegung der Maximal­ hub des einen Kolben- oder Vibrationskörper bildenden oberen Laufbahnkörper 13 erreicht.

Um bei der Hubbewegung des oberen Laufbahnkörpers 13 einem, die Funktion negativ beeinflussenden Unterdruck­ aufbaues in dem Getriebe 1 zu verhindern, sind bevor­ zugt im Boden 22 des oberen Laufbahnkörpers 13 Durchbrü­ che 33 vorgesehen.

Alle offenbarten Merkmale sind (für sich) erfindungswe­ sentlich. In die Offenbarung der Anmeldung wird hier­ mit auch der Offenbarungsinhalt der zugehörigen/beigefüg­ ten Prioritätsunterlagen (Abschrift der Voranmeldung) vollinhaltlich mit einbezogen, auch zu dem Zweck, Merk­ male dieser Unterlagen in Ansprüche vorliegender Anmel­ dung mit aufzunehmen.

Claims (16)

1. Hydraulisches Pressgerät (2) mit einem Elektromotor (5), einer Abtriebswelle (3) des Elektromotors (5) und einem die Pumpbewegung erzeugenden Getriebe (1), da­ durch gekennzeichnet, dass die Abtriebswelle (3) mit Ab­ triebs-Rotationskörpern (15) in Eingriff steht und dass die Abtriebs-Rotationskörper (15) in Axialrichtung der Abtriebswelle (3) mit einem in der Axialrichtung beweg­ lichen und auf die Abtriebs-Rotationskörper (15) hin belasteten oberen Laufbahnkörper (13) zusammenwirken, wobei eine Laufbahn (20) des Laufbahnkörpers (13) über ihren Umfang höhenmäßig strukturiert ist.

2. Pressgerät nach Anspruch 1 oder insbesondere danach, dadurch gekennzeichnet, dass die Laufbahn (20) des oberen Laufbahnkörpers (13) zur Abtriebswelle (3) hin geneigt verläuft, wobei sie im Querschnitt mit der Längsachse (x) der Abtriebswelle (3) zum freien Ende (23) der Abtriebswelle (3) hin betrachtet einen spitzen Winkel (Beta) einschließt.

3. Pressgerät nach einem oder mehreren der vorhergehen­ den Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch gekenn­ zeichnet, dass die höhenmäßige Strukturierung bezüglich eines zur Abtriebswelle (3) konzentrischen Kreises gegeben ist.

4. Pressgerät nach einem oder mehreren der vorhergehen­ den Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch gekenn­ zeichnet, dass die Abtriebs-Rotationskörper (15) schei­ benfömig gestaltet sind.

5. Pressgerät nach einem oder mehreren der vorhergehen­ den Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch gekenn­ zeichnet, dass die Abtriebs-Rotationskörper (15) in einem Käfig (14) bezüglich der Abtriebswelle (3) sich diametral gegenüberliegend gehalten sind.

6. Pressgerät nach einem oder mehreren der vorhergehen­ den Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch gekenn­ zeichnet, dass die Abtriebs-Rotationskörper (15) motor­ seitig mit einem unteren Laufbahnkörper (12) zusammen­ wirken.

7. Pressgerät nach einem oder mehreren der vorhergehen­ den Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch gekenn­ zeichnet, dass die Laufbahn (19) des unteren Laufbahn­ körpers (12) zur Abtriebswelle (3) hin geneigt ver­ läuft, wobei sie im Querschnitt mit der Längsachse (x) der Abtriebswelle (3) zum motorseitigen Ende der Ab­ triebswelle (3) hin betrachtet einen spitzen Winkel (Alpha) einschließt.

8. Pressgerät nach einem oder mehreren der vorhergehen­ den Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch gekenn­ zeichnet, dass die Laufbahn (19) des unteren Laufbahn­ körpers (12) über ihren Umfang höhenmäßig strukturiert ist.

9. Pressgerät nach einem oder mehreren der vorhergehen­ den Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch gekenn­ zeichnet, dass jedenfalls bei höhenmäßiger Strukturier­ ung des unteren (12) und oberen Laufbahnkörpers (13) diese in Umfangsrichtung umfangsmäßig zueinander ein­ stellbar sind.

10. Pressgerät nach einem oder mehreren der vorhergehen­ den Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch gekenn­ zeichnet, dass ein Abtriebs-Rotationskörper (15) eine Wellen-Eingriffsfläche (25) aufweist, die sich parallel zur Achse (x) der Abtriebswelle (3) erstreckt.

11. Pressgerät nach einem oder mehreren der vorhergehen­ den Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch gekenn­ zeichnet, dass ein Abtriebs-Rotationskörper (15) eine Laufbahn-Eingriffsfläche (26) aufweist, die sich in einem gleichen Winkel zur Abtriebswelle (3) wie die Laufbahn (19, 20) des zugeordneten Laufbahnkörpers (12, 13) zur Abtriebswelle (3) erstreckt.

12. Pressgerät nach einem oder mehreren der vorhergehen­ den Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch gekenn­ zeichnet, dass ein Abtriebs-Rotationskörper (15) mit­ tels einer Randkante als Laufbahn-Eingriffsfläche (26) mit der Laufbahn (19, 20) des zugeordneten Laufbahnkör­ pers (12, 13) zusammenwirkt.

13. Pressgerät nach einem oder mehreren der vorhergehen­ den Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch gekenn­ zeichnet, dass die Abtriebswelle (3) eine Umfangsverzah­ nung (29) aufweist, die mit einer Umfangsverzahnung (30) der Abtriebs-Rotationskörper (15) kämmt.

14. Pressgerät nach einem oder mehreren der vorhergehen­ den Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch gekenn­ zeichnet, dass die Abtriebs-Rotationskörper (15) mit einer Innenverzahnung (32) eines die Abtriebs-Rotations­ körper (15) und die Abtriebswelle (3) aufnehmenden Ringkörpers (31) kämmen.

15. Pressgerät nach einem oder mehreren der vorhergehen­ den Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch gekenn­ zeichnet, dass drei oder mehr Abtriebs-Rotationskörper (15) vorgesehen sind.

16. Pressgerät nach einem oder mehreren der vorhergehen­ den Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch gekenn­ zeichnet, dass zwei oder mehr Einheiten von Abtriebs-Ro­ tationskörpern (15) und einem oberen Laufbahnkörper (13) axial hintereinander vorgesehen sind.