DE2103506A1

DE2103506A1 - Vorrichtung zur Umformung einer rotierenden Bewegung in eine gerad linrge hm und hergehende alternierende Bewegung oder umgekehrt

Info

Publication number: DE2103506A1
Application number: DE19712103506
Authority: DE
Inventors: Antal Dipl Ing Buda pest P Lancos
Original assignee: Nikex Nehezipari Kulkereskedelmi Vallalat
Current assignee: Nikex Nehezipari Kulkereskedelmi Vallalat
Priority date: 1970-01-26
Filing date: 1971-01-14
Publication date: 1971-08-05
Also published as: FR2076967A5; DE2103506B2; GB1336750A; AT309941B

Description

IIKH IJHfczIPARI EOLKSB]BSKIDIIIfI YALLiLlZ, Bvdaptit T.. J6«atf Iadar tfcr S-6 / DIGlBI

VORRICHTUNG ZUR UMFORMUNG EINER ROTIERENDEM BEWBGUNQ IN LINE GERADLINIGE Hill- UND HKRGEHBNDK ALTERNIERENDE BEWEGUNG ODER UMGEKEHRT

DIb Erfindung bezieht eich auf eine Vorrichtung zur Umformung einer rotierenden Bewegung la «Ine hin- und hergehende (alternierende) geradlinige Bewegung oder einer geradlinigen hin- und hergehenden (alternierenden) Bewegung in eine rotierende Bewegung.

Zur Umformung einer rotierenden Bewegung in t^rfe tferfid Jinlt;e Bewegung wird in dor Praxis fast ausschließlich ein Kurbeltrieb verwendet» decmen Nachteile jedoch daa Ent-

alt.

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stehen von verhältnismäßig großen Reibkräften, weiterhin der Umstand sind, daß die Hublänge des sich hin- und herbewegenden Maschinenteiles weder größer noch kleiner ala die doppelte länge deB Kurbelarmea sein kann»

Ziel der Erfindung ist, die Schaffung einer Vorrichtung zur Umformung einer rotierenden Bewegung in eine geradlinige Bewegung oder einer geradlinigen Bewegung in eine rotierende Bewegung, bei der die Reibkräfte geringer, das Gewicht der ganzen Konstruktion kleiner und die Hublänge von dem Durchmesser des umlaufenden Teiles praktisch vollkommen unabhängig sind.

Zum Erreichen disae3 Zieles wird auf der rotierenden Welle ein Zahnrad vorgesehen_s das im Inneren eines Rahmens angeordnet ist; auf diesam Rahmen sind dem vorerewähnten Zahnrad zugewandt, parallel zueinander zwei Verzahnungen, jedoch in einem derartigen gegenseitigen Abstand vorgesehen» daß mit dem Zahnrad auf einmal nur die eine in Eingriff stehen kann. Die zur rotierenden Welle senkrechte Bewegung des Rahmens ermöglicht es, daß mit dem Zahnrad abwechselnd die eine oder die andere Zahnstange In Eingriff gelangt; demzufolge bewegt dia Welle bei unveräderter Drehrichtung den Rahmen hin- und her, wobei an den beiden Enden' des Rahmens je eine zur anderen parallele schräge Hase vorgesehen ist, die mit einer Führung an dem Gestell der Maschine in den Randstellungen des Rahmens das Umsteuern herbeiführt, d.h. bewirkt» daß der Rahmen am Hubende eine zur vorgenannten Welle senkrechte Bewegung vollführt»

Hauptziel der Erfindung ißt eine sichere Arbeitsweise dieses Mechanismus zu gewährleisten, d.h. zu erreichen, daß der Rahmen am Snde eines jeden Hubes mit voller Sicherheit und zwangsläufig die zur Welle senkrechte Bewegung vollständig verrichtet. Die Umsteuerung (d.h. die Änderung der Bewegungsrichtung) erfolgt nämlich nur in dem Falle sicher und schnell und gewährleistet die mit geringfügigem Veruchlelß verbundene bruchfreie (bruchsichere) Ar-

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beitswelse, wenn der Rahmen am Snde des Hubes zwangsläufig und schnell (plötzlich) die ganze Bewegung in der Querrichtung vollführt. Ebenfalls wichtig ist auch die Forderung» dafl sich der Rahmen stets genau parallel sur eigenen Bewegungsrichtung bewegt und nicht klemmt.

Zur Beseitigung dieser Schwierigkeiten werden la Sinne der Erfindung derartige, unter Federwirkung stehende, und mit Nockenbahnen versehene Festetellelemente verwendet« welche die einzelnen Teile sicher in die gewünschte Stellung bringen und dort festhalten·.

In den Zeichnungen 1st die Erfindung beispielsweise erläutert. Ss zeigt

Flg. la und Ib eine schematische Seitenansicht der * Torrichtung zum Teil im Schnitt; (Aus ζ ei chnungs technischen Gründen werden die beiden Teile der Maschine in den Fig. la und Fig, Ib getrennt dargestellt.)

Fig. 2 die Vorrichtung nach Fig. la bzw. Ib, gesehen in Richtung des Pfeiles II, jedooh unter Weglassen des in nachstehenden mit 4 bezeichneten Bestandteiles;

Fig. 3 das Bestandteil 4.

Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist an ' beiden Enden des die Zahnstangen 15 und 16 enthaltenden Rahmens je ein Kolben 1 vorgesehen, der möglicherweise im Zylinder eines nicht dargestellten Kompressors oder in dem einer Pumpe läuft. Sie Arbeiteweise des Kompressors bzw. der , Pumpe gehört nicht zum Wesentlichen der Erfindung und wird f hier aus diesem arunde nicht behandelt· In dem Kolben 1 1st die Dichtung 2 (Kolbenring) vorgesehen. Zum Zusammenhalt en der Kolbenkörper 1 sowie zum Befestigen derselben an den sich hin- und herbewegenden Rahmen werden die Schrauben 3a und 3b verwendet. Die an beiden Enden des Rahmens befindlichen Steuerelemente (Körper) 4 steuern die Bewegung der beiden Terbindungskörper 10» Letztere verbinden die Zahnstangen 15 und 16 Miteinander. Die auf den Steuerelementen (Steuerkörpern 4)vorgesehenen schrägen Bahnen (lockenbahnen) die-

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non mit den schrägen Bahnen 6 bsw. θ susammenwirkend dasu, den Verbirr mgskörper 10 und mit diesem den gansβη Rahmen» der die r ^t dem Zahnrad 14 zusammenwirkenden Zahnstangen und 16. enthält, auf ein·* Zwangsbehn su führen.

In den beiden Indtn dt« Bahnen*, genauer gesagt* an den Verbinrtungslcörpern 10 let j« ein· eohrMge Vast 9 Torgesehen, die in den entsprechenden Ausnehmungen dar Kolben geführt werden. Diese lasen 9 achlleien, via dlee au» der* fig. la und Ib hervorgeht» mit der Längsrichtung des Seimes*. d.h. mit den Zahnstangen 15 und 16 einen Spit«winkel ein und eignen sioh deshalb dasu» den Rahmen an beiden Indan da« Bubes senkrecht xur LKngsriohttmg (JtubrlchtungJ weiter su bewegen und dadurch die Umsteuerung, d.h. den Torgang herbeisufuhren, bei dem das Zahnrad 14 aus den Itthnea dar ainan Zahnstange herausgehoben und islt den ZÄhnen der and·*» ran Zahnstange in lingriff gebracht wird. · .

Parallel «or längsriofetung sind dia teAindungsatangen 11 angeordnet· die dae auf dar einen Saite befindliche Steuerelement (Körper) 4 mit dem auf der anderen Seite befindliohen Steuerelement 4 τerbinden.

Auf den yerblndungsstangen 11 Bind Je lwei Spiral-» federn 12 angeordnet» die sich mit Ihrem einen ln£e auf da« Tührungsklfrper 13 bsw. in dessen Ausnehmung abstUtaen, mit dem anderen Xnde auf dem Ansats des Steuerelementes 4 aufliegen· Der Führung βkörper 13 drückt demzufolge im T·rlaufβ seiner Bewegung die federn 12 abwechselnd sueammen und ruft so Iu den Tedern abwechselnd eine Spannung (federkraft) hervor· Demzufolge drücken die federn 12 das Steuerelement 4 In seine Ende teilung bsw. halten as in dieser fast· damit das Steuerelement (Körper) 4 mit seinen führungefliehen 5 Und 7 die jeweils erforderliche Steuerung durchführen kann. Auf der fig, lb 1st die Stellung su sehen» in welcher der TUhrungskurper 13 die beiden rechtsseitigen federn 12 susammeng ed rückt und dadurch auch das Steuerelement (SteuerktSrper) in die Endateilung, d.h. in die rom Zahnrad 14 entfernte

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Stellung gedrückt hat. Auf der FIg. la sind die linksseitigen Federn \7 nicht unter Spannung, höchstens nur vorgespannt, so daß sich das linksseitige Steuerelement (Körper) 4 mit seinen schrägen Flächen 5 und 7 zusammen in der anderen Endstellung, d.h. in der Stellung befindet· bei der ee dem Zahnrad 14 naheliegt. Die entgegengesetzte Lage ist auf der Fig. Ib zu sehen» bei der aich das Steuerelement 4 in der vom Zahnrad 14 entfernter gelegenen Stellung befindet und auf dem Kolben 1 aufliegt.

Zur Sicherung der Arbeitsweise ist an den Enden der Verbindungsstellen 11 ein Teil mit geringeren Durchmesser ausgebildet, und der sich so ergebende Bund liegt auf den Ansatz des Steuerelementes 4 auf. Auf den Ende mit kleinere« , Durchmesser 1st je eine Schraubenmutter angeordnet.

Auf beiden Zahnstangen ist je ein Hocken 17 vorgesehen, der nach de« Ausfvlhrungsbeiapiel an dl· Zahnstange .15 bzw. 16 angeschweißt wurde·

Die Nocken 17 wirken mit dta yührungakörper 13 »u··*- men, dieser Führungskörper ist nämlioh ringartig ausgebil- . det, umgibt den die beiden Zahnstangen enthaltenden Rahmen und steht in der auf Fig. la dargestellten Stellung, wenn das Zahnrad 14 mit der Zahnstange 16 in Singriff steht und der an der Zahnstange 16 befindlich· Moeken 17 im Inneren des Führungskörpera 13 liegt, mit diesem nicht in Berührung. Der andere (nach Flg. Ib der untere) locken 17» der an die Zahnstange 15 befestigt 1st, liegt hingegen in dieser Stellung auf dem Führungskörper 13 auf und hält diesen somit fest, d.h. er gewährleistet die zusammengedrückte» gespannte Stellung der beiden rechtseitigen Federn 12·

»ach dem Umschalten, d.h. wenn der Rahmen seine zur Längsrichtung senkrechte Bewegung vollführt, verändert sich die Lage. Der untere Nocken 17 tritt in dns Innere des Führungskörpere 13 ein und der obere Nocken 17 liegt auf diesem Körper 13 auf, um die zusammengedrückte Stellung der auf der rechten Seite der Stangen 11 befindlichen Federn 12 zu

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βichern.

Die liiüateueruny erfulgt mit einer derartigen Genauigkeit, daß di.ü Zähne dea Zahnrades 14 genau in die "Zahnlücken der Zahnstange Vj eingreifen. Die beiden Zahnstangen elnd nicht durch einen Zahnbogen verbunden·

Um die entsprechende Starrheit dee Rahmens su sichern, wird durch buide Virbindungskörper 10 je eine Schraube 18 geführt, die die drei Bestandteils, d.h. die beiden Zahnstangen and den VerbindungskBrper zusammenhalt·

Die beiden Teile des Führuagskörpere 13» d.h. die außerhalb des Rahmens befindlichen Teile werden durch den Bügel 19 verbundene an dessen bogenförmigen Teil die Welle des Zahnrades 14 zum Anschlag gebracht werden kann. An den beiden Enden des Hubes erreicht die Welle dee Zahnrad#■ 14 den auf der betreffenden Seite befindlichen Bügel 19 und verschiebt dann im letzten Abschnitt des Hube« feit Hilf« des Bügele 19 den Führungskörper 13 in geringem Mafle. Sobald diese Verschiebung erfolgt ι werden die federn 12 luaaaae&gtdrückt, so daß sich in Augenblick der Umschaltung (Ifasttuerung) die Federn 12 auf der Seite» auf der da« Zahnrad 14 ebtn steht in sueammengedrückter Stellung befindet.

Setzt man voraus» daß das Zahnrad 14 während seines Umlaufes den Rahmen und mit diesem luaaamen die beiden Kolben gemäß der Zeichnung eben nach rechts bewegt, da es im Uhrzeigersinn umläuft, wobei es mit der oberen Zahnstange 16 im Singriff steht und die rechteseitigtn Federn 12 «usammsngedrückt sind* so hurt in dem Augenblick, wenn der linksseitig· Bügel 19 die Welle des Zahnrad·· 14 erreicht, sein· Bewegung auf, d.h. die eine starrt Ilnheit bildenden Teile 13 und 19 verschieben eich im Vergleich %vm Rahmen nach links und dabei erreicht die Tragkante 20 .«las. links Snde des Nockens 17. Gleichseitig werden die linksseitigen Federn. 12 ausamaengedrückt und sobald die Federkraft auf der linken Seite die Federkraft auf der rechten Seite überschreitet wird auch das linksseitige Steuerelement 4 nach links ver-

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schoben, in dessen Ergebnis die Steuerbahn 7 die Bahn 8 erreicht und sich die beiden Nasen 9 der Verbindungskörper in den schrägen Führungen der Kolben 1 verschieben. So wird der Rahmen parallel zu sich selbst angehoben und der untere Nocken 17 von der Kante 20 des Führungskörpers entfernt, gleichzeitig jedoch der obere Nocken 17 an die zugehörige Kante 20 gebracht.

Zu den Vorteilen der Erfindung gehört außerdem, daß entlang der ganzen Hublänge keine nennenswerten Kräfte in seitlicher Richtung entstehen, d.h. der Wirkungsgrad ist sehr gut* der Verschleiß unbedeutend. Babel kann die Rahmenlänge praktisch beliebig lang ausgewählt werden, d.h. der Platzbedarf und das Gewicht sind in gleicher Weise gering.

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Claims

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Patentanspruch is

Vorrichtung-zur Umformung einer rotierenden Bewegung in eine geradlinige, hin- und hergehende, alternierende Bewegung oder umgekehrt, dadurch gekennzeichnet, daß sie einen aus zwei zueinander parallelen Zahnstangen (15)» (Ib) sowie an deren beiden Enden angeordneten Verbindungskörpern (lO) bestehenden Rahmen und ein zwischen die beiden Zahnstangen hineinreichendes auf der antreibenden oder anzutreibenden Welle befindliches Zahnrad (14) besitzt, dessen Außendurchmeaser kleiner als der zwischen den zueinander gerichtet stehenden Verzahnungen der beiden Zahnstangen (15)» (l6) befindliche freie Raum ist, weiterhin dafl der Rahmen eine in Längsrichtung geradlinige Bewegung ermöglichende Führung besitzt, auf der äußeren Seite der Verbindungskörper (lO) je eine zur Längsrichtung der Zahnstangen (15)t (16) schräge und zur Führung des Rahmens in Querrichtung dienende Nase (9) zu finden ist, die in ihrer eigenen Längsrichtung - d.h. zur Bewegungsrichtung des Rahmens schräg - geführt werden, und schließlich, daß sie den Rahmen in seinen Bndstellungen in der Querrichtung festhaltende, durch die Bewegung des Rahmens in der Längsrichtung und zwar in den Endstellungen der Längsbewegung gesteuerte Elemente besitzt.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet * daß auf dem Verbindungskörper (lO) des Rahmens im Vergleich zur Längsbewegung schräge Bahnen (6), (8) vorgesehen sind, die mit den entsprechenden schrägen Bahnen (5), (7) der Befestigungselemente in den Endstellungen zusammenwirkend zur Veränderung der Stellung d'es Rahmens in der Querrichtung dienen.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet * daß als Befestigungselemente an beiden Enden des Rahmens in der Randstellung des Rahmeng in der Querrichtung auf demselben aufliegende und diesen in der Endatellun^ in der Querrichtung festhaltende, in Längsrichtung bewegliche

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zwei Steuerelemente (Sfcauerkörper) (4) verwendet werden, die durch Verbindungaötangeii (ll) zueinander gegenseitig gegen die auf den Verbindungsstangen (ll) angeordneten Spiralfedern (12) verschiebbar miteinander verbunden sind, weiterhin daß auf den Verbindungsstangen (11) auf beiden Seiten je ein PUhrungskörper (13) in Längsrichtung verschiebbar angeordnet ist, zu denen ein an die Zahnradwelle oder ein anderes in !Längsrichtung fixes Bestandteil aufschlagender Bügel (19) gehört» und schließlich, daß auf der äußeren Seite der Zahnstangen (15)» il6) sich mit diesem zusammen bewegende, zur Auflage auf dem PUhrungskörper (.13) geeignet ausgebildete, diese gegen die Spannkraft der vorerwähnten Spiralfedern (12) festhaltende Nocken (17) angeordnet sind, für die im Führungskörper (13) ein Hohlraum ausgebildet 1st, wobei auf den Verbindungekörpern (10) des Rahmens sowie auf den Steuerelementen (Steuerkörpern) (4) zur Führung der Bewegun dee Rahmens In der Querrichtung dienende schräge (5-6) vorgesehen sind.

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