DE1207750B

DE1207750B - Device based on the principle of the reversible chain for generating a tumbling and rotating body movement

Info

Publication number: DE1207750B
Application number: DEB72657A
Authority: DE
Inventors: Adolf Urban
Original assignee: Willy A Bachofen AG
Current assignee: Willy A Bachofen AG
Priority date: 1962-07-13
Filing date: 1963-07-12
Publication date: 1965-12-23

Description

Auf dem Prinzip der umstülpbaren Kette beruhende Vorrichtung zur Erzeugung einer taumelnden und rotierenden Körperbewegung Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Erzeugung einer taumelnden und rotierenden Körperbewegung, die auf dem Prinzip der umstülpbaren Kette beruht und mit dem in Bewegung zu setzenden Körper gelenkig verbundene Lenkglieder aufweist, die ihrerseits mit Hilfswellen verbunden sind, die von einem Antriebsmotor aus über einen ein Untersetzungsgetriebe umfassenden Antriebsmechanismus angetrieben werden.A device for generating, based on the principle of the invertible chain a tumbling and rotating body movement The invention relates to a Device for generating a tumbling and rotating body movement, which on based on the principle of the invertible chain and with the body to be set in motion has articulated steering members, which in turn are connected to auxiliary shafts are that of a drive motor from a comprising a reduction gear Drive mechanism are driven.

Auf dem Prinzip der umstülpbaren Kette beruhende Vorrichtungen zur Erzeugung einer taumelnden und rotierenden Körperbewegung sind in verschiedenen Anführungen bereits bekannt. Eine solche Ausführung ist beispielsweise im deutschen Patent 1 145 455 beschrieben. In diesem Patent ist darauf hingewiesen worden, daß das Antriebsproblem bei solchen Vorrichtungen zu besonderen Schwierigkeiten Anlaß gibt. Zwar vermittelt der in diesem Patent beschriebene Antriebsmechanismus dieser Vorrichtung eine einwandfreie Lösung dieses Problems, ist jedoch etwas platzraubend, was sich speziell bei der Herstellung von Vorrichtungen kleineren Ausmaßes etwas nachteilig auswirkt.Devices based on the principle of the invertible chain for generating a tumbling and rotating body movement are already known in various ways. Such an embodiment is described for example in German Patent 1,145,455. It has been pointed out in this patent that the drive problem gives rise to particular difficulties in such devices. Although the drive mechanism described in this patent provides this device with a satisfactory solution to this problem, it is somewhat bulky, which is somewhat disadvantageous, especially in the manufacture of devices on a smaller scale.

Durch die Erfindung soll die Aufgabe gelöst werden, eine Vorrichtung der genannten Art zu schaffen, bei der das Antriebsproblem in ganz anderer Weise gelöst wird und auch zu einem in baulicher Hinsicht gedrängten Antriebsmechanismus führt.The invention aims to achieve the object, a device of the type mentioned, in which the drive problem in a completely different way is solved and also to a structurally compact drive mechanism leads.

Dies geschieht mit einer Vorrichtung, die erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet ist, daß das Untersetzungsgetriebe ein lose auf der dem Antriebsmotor näher gelegenen Hilfswelle angeordnetes Schneckenrad aufweist, dessen Umlaufbewegung durch Vermittlung eines auf der gleichen Welle angeordneten Ausgleichsgetriebes mit zwischen zwei Ringen sich bewegenden Abrollkörpem einerseits der genannten Hilfswelle und andererseits durch Vermittlung des lose auf dieser letzteren angeordneten Kettenrades eines Kettenantriebes der anderen Hilfswelle übermittelt wird.This is done with a device that, according to the invention, thereby is characterized in that the reduction gear is a loose on that of the drive motor Has a worm wheel located closer to the auxiliary shaft, the revolving motion of which through the mediation of a differential gear arranged on the same shaft with rolling elements moving between two rings, on the one hand, of said auxiliary shaft and on the other hand through the intermediary of the chain wheel loosely arranged on the latter a chain drive of the other auxiliary shaft is transmitted.

In den Zeichnungen ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes veranschaulicht.In the drawings is an exemplary embodiment of the subject matter of the invention illustrated.

F i g. 1 ist eine schematische Darstellung der Vorrichtung zur Erläuterung des derselben zugrunde liegenden Konstruktionsprinzips; F i g. 2 ist eine Seitenansicht, teilweise im Schnitt, -iner praktischen Ausführung der Vorrichtung; F i g. 3 ist ein senkrechter Schnitt nach der der Linie III-III in F i g. 2; F i g. 4 und 5 zeigen zwei verschiedene Konstruk-Jonsvarianten. Die Vorrichtung nach F i g. 2 hat eine hohle Tragsäule 1, die unten mit einem ausladenden Fußteil la versehen ist. Am oberen Teil dieser Tragsäule 1 ist ein in der gleichen Richtung wie der Fußteil 1 a sich erstreckendes, fliegend gelagertes Gehäuse 2 befestigt, dessen Wände im Querschnitt ein Viereck bestimmen. Gegebenenfalls könnte dieses Gehäuse 2 drehbar und in verschiedenen Drehlagen feststellbar an der Tragsäule 1 angeordnet sein. Der obere und der untere Wandteil dieses Gehäuses 2 weisen in der Längsmittelebene des letzteren liegende, koaxial angeordnete Lageraugen auf, in welchen zwei senkrechte Hilfswellen 3 und 4 mittels Kugellagern gelagert sind. Im oberen Teil der Hohlsäule 1 ist ein elektrischer Antriebsmotor 5 angeordnet, dessen verlängerte, in der entsprechenden Stirnwand des Gehäuses 2 gelagerte Welle 6 an ihrem vorderen Ende ein Zahnrad 7 trägt, mit dem ein etwas größeres Zahnrad 8 kämmt, das auf einer in der besagten Stirnwand des Gehäuses 2 gelagerten Welle 9 sitzt. Diese Welle 9 trägt an ihrem Ende eine Schnecke 10, die mit einem lose auf der Hilfswelle 3 angeordneten Schneckenrad 11 kämmt (s. auch F i g. 1 und 3). Oberhalb des Schneckenrades 11 ist ein Reibrollengetriebe vorgesehen, das einen Antriebsring 12, einen Abtriebsring 13 und dazwischen einen zweiteiligen, auf der Hilfswelle 3 aufgekeilten Käfig 15 für die Kugeln 16 aufweist. Der Antriebsring 12 sitzt auf einer auf der oberen Seite des Schneckenrades 11 vorgesehenen Schulter, während der Abtriebsring 13 fest mit der unteren Seite eines Kettenrades 14 verbunden ist, das seinerseits mittels eines Nadellagers drehbar auf der Hilfswelle 3 gelagert ist. Die Hilfswelle 3 ist an ihrem oberen Ende mit einem Außengewinde versehen, auf dem eine Doppelmutter 15" aufgeschraubt ist, mittels welcher das Reibrollen-"etriebe durch Vermittlung eines Federtellers 17 und e#ncs Druchla-ers 18 unter den für die übertragung des Drehmomentes des Antriebsringes 12 auf den Abtriebsring 13 notwendigen Druck gesetzt wird. Dem Kettenrad 14 entspricht ein auf der Hilfswelle 4 aufgekeiltes Kettenrad 19. über die beiden Kettenräder 14 und 19 läuft eine Gliederkette 20.F i g. 1 is a schematic representation of the device for explaining the construction principle on which it is based; F i g. Figure 2 is a side view, partly in section, of a practical embodiment of the device; F i g. 3 is a vertical section along the line III-III in FIG. 2; F i g. 4 and 5 show two different Konstruk-Jonsvarianten. The device according to FIG. 2 has a hollow support column 1 which is provided at the bottom with a protruding foot part la. Attached to the upper part of this support column 1 is a cantilevered housing 2 extending in the same direction as the foot part 1 a , the walls of which define a square in cross section. If necessary, this housing 2 could be arranged on the support column 1 so as to be rotatable and lockable in different rotational positions. The upper and the lower wall part of this housing 2 have in the longitudinal center plane of the latter lying, coaxially arranged bearing eyes, in which two vertical auxiliary shafts 3 and 4 are supported by means of ball bearings. In the upper part of the hollow column 1 , an electric drive motor 5 is arranged, the elongated shaft 6 mounted in the corresponding end wall of the housing 2 carries at its front end a gear 7 with which a somewhat larger gear 8 meshes, which is on one of the said End wall of the housing 2 mounted shaft 9 is seated. This shaft 9 carries at its end a worm 10 which meshes with a worm wheel 11 loosely arranged on the auxiliary shaft 3 (see also FIGS. 1 and 3). A friction roller gear is provided above the worm wheel 11 , which has a drive ring 12, an output ring 13 and, in between, a two-part cage 15 for the balls 16 , wedged onto the auxiliary shaft 3. The drive ring 12 is seated on a shoulder provided on the upper side of the worm wheel 11 , while the output ring 13 is firmly connected to the lower side of a chain wheel 14, which in turn is rotatably mounted on the auxiliary shaft 3 by means of a needle bearing. The auxiliary shaft 3 is provided at its upper end with an external thread on which a double nut 15 "is screwed, by means of which the friction roller" drive through the mediation of a spring plate 17 and e # ncs thruster 18 under the for the transmission of the torque of the Drive ring 12 is placed on the output ring 13 necessary pressure. A chain wheel 19 keyed onto the auxiliary shaft 4 corresponds to the chain wheel 14. A link chain 20 runs over the two chain wheels 14 and 19.

Die beiden Hilfswellen 3 und 4 sind an ihren unteren Enden mittels Schwenklagern mit je einem gabelförmigen Lenkglied 21 bzw. 22 verbunden. Diese beiden Lenkglieder sind mit ihren Enden gelenkig mit einem zylindrischen Mischbehälter 23 verbunden und bilden zusammen ein Gelenksystem, dem zur Durchführung einer Mischoperation eine taunelnde und rotierende Bewegung erteilt wird. An Stelle des Schneckengetriebes könnte ein anderes, von Stirnrädern gebildetes Untersetzungsgetriebes vorhanden sein.The two auxiliary shafts 3 and 4 are connected at their lower ends by means of pivot bearings, each with a fork-shaped steering member 21 and 22, respectively. These two steering members are articulated at their ends to a cylindrical mixing container 23 and together form an articulated system which is given a tumbling and rotating movement in order to carry out a mixing operation. Instead of the worm gear, another reduction gear formed by spur gears could be present.

Die Arbeitsweise der oben beschriebenen Vorrichtung ist wie folgt: Das Schneckenrad 11 mit dem Antriebsring 12, der Käfig 15 mit den Kugeln 16, die Welle 3, das Gelenksystem 21, 22 und 23, die Welle 4 und der Kettenantrieb 14, 19, 20 bilden zusammen einen in sich geschlossenen Antriebsweg. Wenn nun der Motor 5 eingeschaltet wird, so gelangt an einer bestimmten Stelle dieses in sich geschlossenen Antriebsweges eine Antriebskraft zur Wirkung. An dieser Stelle befindet sich das Schneckenrad:11, das mitsamt dem Antriebsring 12 in Umlauf versetzt wird. Von diesem Antriebsring 12 aus wird der Antrieb einerseits über die Kugeln 16 und den Käfig 15 auf die Welle 3 und andererseits über dieselben Kugeln 16, den Abtriebsring 13, das Kettengetriebe 14, 20, 19 auf die Welle 4 übertragen. Somit werden beide Antriebswellen 3 und 4 in Rotation und das Gelenksystem21,22,23 in Bewegung versetzt. Dadurch, daß die beiden Wellen 3 und 4 über das Gelenksystem 21, 22, 23 miteinander gekuppelt sind, drehen sich diese beiden Wellen in gegenläufigem Sinne und haben auch unterschiedliche Winkelgeschwindigkeiten. Die dabei entstehenden Differenzen werden in dem als Ausgleichsgetriebe wirkenden Reibkugelgetriebe ausgeglichen, so daß der Antrieb, der vom Motor 5 aus erfolgt, mit konstanter Winkelgeschwindigkeit erfolgen kann. « Bei der Konstruktionsvariante gemäß F i g. 4 findet die Bewegungsübertragung zwischen Antriebsring 12 und Abtriebsring 13 anstatt mittels in einem Käfig gefangengehaltener Kugeln mittels Reibrollen 25 statt, die auf radial angeordneten Wellen 26 sitzen, die mit ihren Enden in einem zweiteiligen, auf der Hilfswelle 3 aufgekeilten Ringflansch 27 gelagert sind.The operation of the device described above is as follows: The worm wheel 11 with the drive ring 12, the cage 15 with the balls 16, the shaft 3, the joint system 21, 22 and 23, the shaft 4 and the chain drive 14, 19, 20 form together a self-contained drive path. If the motor 5 is now switched on, a driving force comes into effect at a certain point in this self-contained drive path. At this point is the worm wheel: 11, which is set in rotation together with the drive ring 12. From this drive ring 12, the drive is transmitted on the one hand via the balls 16 and the cage 15 to the shaft 3 and on the other hand via the same balls 16, the output ring 13, the chain gear 14, 20, 19 to the shaft 4. Both drive shafts 3 and 4 are thus set in rotation and the joint system 21, 22, 23 is set in motion. Because the two shafts 3 and 4 are coupled to one another via the joint system 21, 22, 23 , these two shafts rotate in opposite directions and also have different angular speeds. The resulting differences are compensated in the friction ball gear, which acts as a differential gear, so that the drive, which takes place from the motor 5 , can take place at a constant angular speed. « In the design variant according to Fig. 4, the transmission of motion between drive ring 12 and output ring 13 takes place by means of friction rollers 25, instead of balls held captive in a cage, which sit on radially arranged shafts 26 , the ends of which are mounted in a two-part annular flange 27 wedged onto auxiliary shaft 3.

In der Konstruktionsvariante gemäß F i g. 5 sind anstatt Reibrollen ähnlich- gelagerte Zahnräder30 vorgesehen, die mit verzahnten Antriebs- und Abtriebsringen 28 und 29 kämmen.In the design variant according to FIG. 5 , instead of friction rollers, similarly mounted gears 30 are provided, which mesh with toothed drive and output rings 28 and 29 .

Claims

Claims: 1. Device for generating a tumbling and rotating body movement, which is based on the principle of the invertible chain and has articulated steering links with the body to be set in motion, which in turn are connected to eleven shafts that are driven by a drive motor via a reduction gear comprehensive drive mechanism are driven, d a d u rch g e k hen - characterized in that the reduction gear (10, 11) loosely on the (5) auxiliary shaft (3) closer to having the drive motor disposed worm wheel (11), the orbital movement through the mediation a differential gear arranged on the same shaft with rolling elements (16 or 25 or 27) moving between two rings (12, 13 or 28, 29 ) on the one hand the auxiliary shaft (3) and on the other hand through the intermediary of the chain wheel loosely arranged on this latter (14) of a chain drive (14, 19, 20) of the auxiliary shaft (4) is transmitted.

2. Apparatus according to claim 1, wherein the reduction gear is a worm gear and the differential gear is a friction ball gear , characterized in that the balls (16) of this gear are held in a cage (15) wedged on the auxiliary shaft (3) and on the one hand with a drive ring (12) firmly connected to the worm wheel (11) and on the other hand with a driven ring (13) firmly connected to the chain wheel (14). 3. Device according to claim 1, characterized in that the two auxiliary shafts (3, 4) are rotatably mounted in two opposite walls of a housing (2), the overhung on the upper, the drive motor (5) containing part of a hollow support column (1) is mounted, which has a foot part (1 a) extending in the same direction as the housing.

References considered: U.S. Patent No. 2,991,657.