DE1750156A1

DE1750156A1 - Transmission

Info

Publication number: DE1750156A1
Application number: DE19681750156
Authority: DE
Inventors: Mario Stella
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1967-04-19
Filing date: 1968-04-03
Publication date: 1971-01-07
Also published as: CH476233A; FR1571395A

Description

Vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Übersetzungsgetriebe für die Umwandlung einer Drehbewegung in eine Alternativbewegung, insbesondere für Pumpen, Motoren, u.dgl.The present invention relates to a transmission gear for converting a rotary movement into an alternative movement, in particular for pumps, motors, and the like.

Bekanntlich werden bei Maschinen wie Pumpen, Motoren u.dgl. bei denen eine Energieübertragung von einer Drehbewegungsquelle aus in eine Alternativbewegungsarbeit erfolgt, Übersetzungsgetriebe verwendet, die aus einer Viel- zahl von Organen bestehen, deren Gewicht und Platzbedarf in vielen Fällen ziemlich beachtlich sind. Es ist offensichtlich, dass diese Tatsache eine bedeutende und manchmals entscheidende Einschränkung hinsichtlich der Handlichkeit der Maschine mit sich bringt, was wiederum zu begrenzten Einsatzmöglichkeiten und zu einer herabgesetzten Betriebselastizität führt. Diese Unzulänglichkeiten wirken sich insbesondere bei Maschinen von kleiner und mittlerer Leistung aus, bei deren das Übersetzungsgetriebe für die Umwandlung der Bewegung besonders stark die Abmessungen und das Gewicht beeinflusst. Charakteristisch für diesen Umstand ist der Fall der Membranpumpen, bei denen der eigentliche Pumpteil relativ klein gehalten werden kann, jedoch auf Grund der vererwähnten Getriebsmechanismen ein Grossteil der aus der strukturellen Einfachheit resultierenden Vorteile der Arbeitsweise verloren geht. Tatsächlich tragen bei dieser Art von Pumpen die vorhandenen Zahnräder, Übersetzungsquelle und Lagerungen für alle rotierenden Teile merklich zur Erhöhung des Gewichtes der Konstruktion bei. Wenn weiters als Energiequelle ein Elektromotor dient, ist es gewöhnlich erforderlich, eine Drehzahlreduktion vorzusehen, um die Drehzahl von der des Motors abzusetzen und an die optimalen Betriebsbedingungen der Pumpe, d.h. an die Betriebsbedingungen, bei denen die grösstmögliche Leistung erzielt werden kann, anzupassen.As is known, transmission gears are used in machines such as pumps, motors and the like in which energy is transferred from a source of rotary motion into an alternative work of motion. number of organs exist, the weight and space requirements of which are in many cases quite considerable. It is obvious that this fact brings with it an important and sometimes decisive limitation with regard to the maneuverability of the machine, which in turn leads to limited possibilities of use and to a reduced operating elasticity. These inadequacies are particularly evident in machines of small and medium power, in which the transmission gear for converting the movement has a particularly strong influence on the dimensions and weight. A characteristic of this circumstance is the case of diaphragm pumps, in which the actual pumping part can be kept relatively small, but due to the gear mechanisms mentioned, a large part of the operating advantages resulting from the structural simplicity are lost. In fact, in this type of pump, the existing gears, transmission source and bearings for all rotating parts add significantly to the weight of the structure. If an electric motor is also used as the energy source, it is usually necessary to provide a speed reduction in order to separate the speed from that of the motor and to adapt it to the optimal operating conditions of the pump, i.e. to the operating conditions under which the greatest possible performance can be achieved.

Hauptsächliches Ziel der Erfindung ist die Kliminierung dieser Nachteile und die Schaffung eines Übersetzungsgetriebes mit dem die Umwandlung einer Drehbewegung, beispielsweise von einem Elektromotor abgeleitet, in eine alternative Verschiebbewegung mit einer geringen Anzahl an Konstruktionsteilen erzielt wird, von denen einige in sich eine Vielzahl von Funktionen vereinigen, so dass die Struktur der Übersetzungsorgane bedeutend vereinfacht wird und sich diese Organe insbesondere auch zur Anordnung an leichten, handliichen und klein dimensionierten Maschinen eignen, ohne dass dadurch eine Beeinträchtigung der Energieübertragungsleistung von der Antriebsquelle zur Verwertungsstelle eintreten würde.The main aim of the invention is to eliminate these disadvantages and to provide a transmission with which the conversion of a rotary movement, derived for example from an electric motor, into an alternative displacement movement is achieved with a small number of structural parts, some of which combine a large number of functions so that the structure of the translation organs is significantly simplified and these organs In particular, they are also suitable for arrangement on light, handy and small-sized machines without impairing the energy transmission capacity from the drive source to the recycling point.

Ein weiteres Ziel der Erfindung ist die Schaffung eines Übersetzungsgetriebes, das auf Grund seiner Einfachheit eine bedeutende Senkung der Erzeugungskosten mit sich bringt, was sich folglich auch auf die Gesamtkosten der Leistungsmaschine, an welcher das Getriebe verwendet wird, auswirkt.Another object of the invention is to provide a transmission gearbox which, due to its simplicity, brings about a significant reduction in production costs, which consequently also affects the overall cost of the power machine on which the gearbox is used.

Ein weiteres Ziel der Erfindung ist die Schaffung eines Übersetzungsgetriebes, welches in einem Block ausgeführt ist und in einfacher Weise vom arbeitenden Teil der Maschine, beispielsweise der Pumpe, und von allen Teilen, die die mechanische Arbeit in eine hydraulische übertragen, abgetrennt werden kann.Another object of the invention is to provide a transmission which is made in one block and can be easily separated from the working part of the machine, for example the pump, and from all parts which transfer the mechanical work to hydraulic work.

Diese und weitere, der folgenden Beschreibung deutlicher entnehmbare Ziele werden mit einem Übersetzungsgetriebe für die Umwandlung einer Drehbewegung in eine Alternativbewegung erreicht, welches dadurch gekennzeichnet ist, dass auf einem Stützrahmen ein Zahnkranz kinematisch mit einer Drehbewegungsquelle verbunden und eine auf den Stützrahmen durch Zwischenschaltung von Rollorganen gelagerte Nabe vorgesehen ist, wobei wenigstens eine Schubstange exzentrisch am Zahnkranz angelenkt und in alternativer Verschubbewegung geführten Organen zugeordnet ist.These and other objectives, which can be taken more clearly from the following description, are achieved with a transmission gear for converting a rotary movement into an alternative movement, which is characterized in that a toothed ring is kinematically connected to a rotary movement source on a support frame and one is mounted on the support frame through the interposition of rolling elements Hub is provided, wherein at least one push rod is articulated eccentrically on the ring gear and is assigned to organs guided in an alternative displacement movement.

Vorzugsweise erfolgt die Übertragung der Drehbewegung an den Zahnkranz über eine von der Drehbewegungsquelle angetriebene und mit dem Zahnkranz kämmende Schnecke, wobei die Zahl der Zähne des Zahnkranzes und der Schneckengewindgänge in einem Verhältnis entsprechend den Laufdrehungen der Bewegungsquelle bzw. des Zahnkranzes, welchem die Schubstange zugeordnet ist, stehen.The rotary motion is preferably transmitted to the gear rim via a worm driven by the rotary motion source and meshing with the gear rim, the number of teeth on the gear rim and the worm threads in a ratio corresponding to the running rotations of the motion source or the gear rim to which the push rod is assigned , stand.

Weitere Merkmale und Vorteile sind deutlicher der folgenden Beschreibung einer vorzugsweisen jedoch nicht ausschliesslichen Ausführungsform eines erfindungsgemässen, an eine Membranpumpe angeschlossenen Übersetzungsgetriebes zu entnehmen, welches in der beiliegenden Zeichnung dargestellt ist. Es zeigen:Further features and advantages can be seen more clearly from the following description of a preferred but not exclusive embodiment of a transmission gear according to the invention connected to a diaphragm pump, which is shown in the accompanying drawing. Show it:

Fig. 1 schematisch im Aufriss eine mit dem erfindungsgemässen Übersetzungsgetriebe versehene Membranpumpe;1 shows, schematically in elevation, a diaphragm pump provided with the transmission gear according to the invention;

Fig. 2 eine Darstellung im Vertikalschnitt entlang der Achse des Zahnkranzes des Übersetzungsgetriebes der Pumpe;2 shows a representation in vertical section along the axis of the ring gear of the transmission gear of the pump;

Fig. 3 eine Einzelheit der Schnecke für den Antrieb des Zahnkranzes, der sich senkrecht zur Achse des Zahnkranzes erstreckt.3 shows a detail of the worm for driving the ring gear, which extends perpendicular to the axis of the ring gear.

Die Zeichnung zeigt einen ersten, die eigentliche Pumpe darstellenden Block 1, die eine die Pumparbeit leistende elastische Membrane 2 und die Saug- und Druckventile 3 und 4, die Klappenventile sein können, aufweist. Bekanntlich wird die Pumparbeit durch die abwechselnde Veränderung des Volumens zwischen dem Pumpenkörper und dem oberen und unteren Totpunkt der Membrane geleistet, durch welche Veränderungen die Ansaug- und die Druckphase erzeugt werden.The drawing shows a first block 1 representing the actual pump, which has an elastic membrane 2 performing the pumping work and the suction and pressure valves 3 and 4, which can be flap valves. As is known, the pumping work is carried out by the alternating change in the volume between the pump body and the upper and lower dead center of the diaphragm, through which changes the suction and pressure phases are generated.

Zur Herbeiführung der Alternativbewegung der Membrane ist auf den Pumpenkörper 1 eine Konstruktion 5 aufgesetzt, die Organe aufweist, welche zusammenwirkend die Drehbewegung eines Motors in die erforderliche Alternativbewegung umwandeln. Mit 6 ist ein Motor bezeichnet, dessen Welle 7 mit der für den Motor charakteristischen Geschwindigkeit rotiert. Da es notwendig ist, die Umdrehungszahl der mit der Drehbewegung beaufschlagten Organe zu reduzieren und diese Drehbewegung in eine alternative Verschubbewegung umzuwandeln, sind im Körper oder Gehäuse 8 Organe zusammengefasst, die diese Funktion übernehmen.To bring about the alternative movement of the membrane, a construction 5 is placed on the pump body 1, which structure has organs which cooperatively convert the rotary movement of a motor into the required alternative movement. 6 with a motor is referred to, the shaft 7 rotates at the speed characteristic of the motor. Since it is necessary to reduce the number of revolutions of the organs acted upon by the rotary motion and to convert this rotary motion into an alternative displacement motion, 8 organs are combined in the body or housing that take on this function.

In den Körper 8, dessen Bodenteil mit 8a bezeichnet ist, wird die Drehbewegung von der Welle 7 mit einem Riemen 9 übertragen, der eine Riemenscheibe 10 antreibt, die auf einer Achse 11 befestigt ist. Diese sich in einem Lager 12 drehende Achse 11 trägt eine Schnecke 13, die somit ebenfalls gedreht wird.In the body 8, the bottom part of which is denoted by 8a, the rotary movement is transmitted from the shaft 7 by means of a belt 9 which drives a pulley 10 which is fastened on an axle 11. This shaft 11 rotating in a bearing 12 carries a worm 13 which is thus also rotated.

Ein Zahnkranz 14, dessen Achse senkrecht zur Achse 11 liegt, ist mit einer im Gehäuse 8 über ein Lager 16 gelagerten Nabe 15 versehen. Der Zahnkranz 14 kämmt mit der Schnecke 13 und wird mit einer Geschwindigkeit gedreht, welche in Bezug auf die der Achse 11 in dem Verhältnis, welches zwischen der Anzahl der Zähne des Zahnkranzes und den Ansätzen der Gewindegänge der Schnecke 13 liegt, reduziert ist.A ring gear 14, the axis of which is perpendicular to the axis 11, is provided with a hub 15 mounted in the housing 8 via a bearing 16. The ring gear 14 meshes with the worm 13 and is rotated at a speed which is reduced with respect to that of the axis 11 in the ratio which lies between the number of teeth of the ring gear and the approaches of the threads of the worm 13.

Der Nabe 15 des Zahnkranzes 14 ist exzentrisch ein Zapfen 17 zugeordnet, der als Kurbelzapfen fungiert, an den eine Schubstange 18 angelenkt ist. Diese Schubstange ist unten bei 19 mit der Membrane 2 verbunden, welche auf diese Weise mit einer Alternativbewegung beaufschlagt wird.The hub 15 of the ring gear 14 is eccentrically assigned a pin 17 which functions as a crank pin to which a push rod 18 is articulated. This push rod is connected at the bottom at 19 to the membrane 2, which is acted upon in this way with an alternative movement.

Obige Ausführungen lassen erkennen, dass das durch die Schnecke 13, den Zahnkranz 14, den Zapfen 17 und die Schubstange 18 gebildete Übersetzungsgetriebe gleichzeitig die Funktion einer Reduktion und die einer Bewegungsumwandlung übernimmt. Daraus folgt, dass in einem stark reduzierten Raum alle für die Realisierung der Alternativbewegung erforderlichen Organe zusammengefasst sind, welche Bewegung in ihrer Periodizität mit der der grösstmöglichen Leistung der Pumpe zusammenfällt. Dazu kommt noch der Vorteil, dass eine gleichmässige Verteilung der Kräfte erzielt wird, derart, dass es möglich ist, Pumpeinheiten zu verwenden, ohne diese starr am Boden befestigen zu müssen. Besonders vorteilhaft hat sich der Gebrauch von Teilen aus Aluminium, Leichtmetallegierungen u.dgl. erwiesen. Weiters ist die Montage der in ihrer Gesamtheit durch den Block 5 gebildeten Getriebeeinheit an der eigentlichen Pumpeinheit äusserst vereinfacht. In diesem Zusammenhang und um die Montage noch mehr zu erleichtern, werden die beiden Blöcke 1 und 5 mit Gewindezugstangen 20 verbunden, die in Aussparungen in den Blöcken 1 und 5 (und zwar im Fundament 8a) angeordnet sind. Dadurch wird die gegebenenfalls erforderliche Trennung und Vereinigung der beiden Blöcke, beispielsweise insbesondere dann, wenn die Membrane ausgewechselt werden muss, noch mehr erleichert und beschleunigt.The above statements show that the transmission gear formed by the worm 13, the ring gear 14, the pin 17 and the push rod 18 simultaneously takes on the function of a reduction and that of a movement conversion. From this it follows that all organs required for the realization of the alternative movement are combined in a greatly reduced space, which movement coincides in its periodicity with that of the greatest possible output of the pump. In addition, there is the advantage that a uniform distribution of the forces is achieved in such a way that it is possible to use pump units without having to fix them rigidly to the ground. The use of parts made of aluminum, light metal alloys and the like has proven to be particularly advantageous. Furthermore, the assembly is in its entirety The transmission unit formed by the block 5 on the actual pump unit is extremely simplified. In this context, and in order to facilitate assembly even more, the two blocks 1 and 5 are connected with threaded tie rods 20 which are arranged in recesses in blocks 1 and 5 (in the foundation 8a). As a result, the separation and unification of the two blocks, which may be required, for example in particular when the membrane has to be replaced, is made even easier and accelerated.

In der Praxis konnte festgestellt werden, dass mit dem erfindungsgemässen Übersetzungsgetriebe und der Membranpumpe, an welcher es angeordnet ist, die eingangs gestellten Ziele vollinhaltlich erreicht werden. Insbesondere resultiert aus der Anordnung und Ausbildung der Übersetzungsorgane eine grosse Festigkeit, an welcher das geringe Gewicht und die geringen Abmessungen der Pumpe hinzukommen.In practice it has been found that with the transmission gear according to the invention and the diaphragm pump on which it is arranged, the objectives set at the beginning can be fully achieved. In particular, the arrangement and design of the transmission members results in a high degree of strength, to which the low weight and small dimensions of the pump are added.

Die Erfindung kann in vieler Hinsicht abgeändert und variiert werden, ohne dadurch den Rahmen der Erfindung zu überschreiten. Weiters können alle Einzelteile durch andere technisch aquivalente Teile ersetzt werden.The invention can be modified and varied in many respects without thereby going beyond the scope of the invention. Furthermore, all individual parts can be replaced by other technically equivalent parts.

In der Praxis können die angewendeten Materialien und Abmessungen je nach den Erfordernissen beliebig gewählt werden, ohne vom Grundgedanken der Erfindung abzuweichen.In practice, the materials and dimensions used can be chosen as desired, depending on the requirements, without deviating from the basic concept of the invention.

Claims

1. Transmission gear for converting a rotary movement of a drive source into an alternative displacement movement, in particular for pumps, motors and the like ) mounted hub (15), meshes with a worm reduction (13) which is rotated by the drive source (6), at least one push rod (18) articulated exoentrically on the ring gear (14) and organs (2), which with a alternative displacement movement are applied, is assigned.

2. Transmission gear according to claim 1, characterized in that the worm (13) extends in a direction perpendicular to the axis of the ring gear (14), the assignment of the ring gear (14) and worm (13) forming the reduction of the transmission gear.

3. Transmission according to claim 1 or 2, characterized in that the rotary motion source (6), the worm (13) driven by it, the toothed ring (14) driven by the worm (13) and the push rod (14) driven by the toothed ring (14). 18) are combined in a block (8) which can be removed as a unit from the pump body (1) of the pump.

4. Transmission gear according to one of claims 1 to 3, characterized in that the block (8, 8a) and the pump body (1) are assigned to each other by means of threaded tie rods (20) which are in the lateral recesses of the block (8, 8a) and the Pump body (1).