DE2137010A1

DE2137010A1 - ECCENTRIC DEVICE FOR GENERATING A STRAIGHT, HIGHER FREQUENCY VIBRATING MOVEMENT OF A FORCE-EMISSING BODY

Info

Publication number: DE2137010A1
Application number: DE19712137010
Authority: DE
Inventors: Michael Maurus Glas
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1971-07-23
Filing date: 1971-07-23
Publication date: 1973-02-01

Description

Exzentervorrichtung zum Erzeugen einer geradlini nigen, höherfrequenten Schwingbewegung eines Kraft abgebenden Körpers Die Erfindung bezieht sich auf eine Exzentervorrichtung zum Erzeugen einer geradlinigen, höherfrequenten Schwingbewegung eines Kraft abgebenden Körpers, beispielsweise eines Arbeitswerkzeuges, eines Kolbens , eines Kraftübertragungsgliedes oder dgl., mit einem Exzenter, der unmittelbar in einen Schwingkopf eingreift, dessen Schwingbewegung auf den Kraft abgebenden Körper übertragen wird. Eccentric device for generating a rectilinear, higher frequency Oscillating movement of a force-emitting body The invention relates to a Eccentric device for generating a straight, higher-frequency oscillating movement a force-emitting body, for example a work tool, a piston , a power transmission member or the like., With an eccentric that directly engages in an oscillating head, the oscillating movement of which emits force Body is transferred.

Bei den bekannten Vorrichtungen wirkt der Schwingkopf gewöhnlich als Pleuelstangenkopf über eine Pleuelstange auf den geradlinig geführten' Kraft abgebenden Körper. Dies bedingt in jedem Falle eine verhältnismäßig große Baulänge zwischen der Längsachse der Exzenterwelle und dem Kraft abgebenden Körper0 Hinzukommt beim Antrieb mehrerer Kraft abgebender Körper von der gleichen Exzenterwelle aus eine verhältnismäßig große Baubreite, weil die Pleuelstangen, von denen je eine für jeden Kraft abgebenden Körper nötig ist, in Richtung der Längsachse der der Exzenterwelle hiRtereinander angeordnet werden müssen.In the known devices, the oscillating head usually acts as a Connecting rod end via a connecting rod to the linearly guided 'force emitting Body. In any case, this requires a relatively large overall length between the longitudinal axis of the eccentric shaft and the force-emitting body Drive several force-emitting bodies from the same eccentric shaft from one relatively large overall width, because the connecting rods, one for each Force-releasing body is necessary in the direction of the longitudinal axis of the the The eccentric shaft must be arranged one behind the other.

Dieser bau-liche Aufwand wird noch dadurch erhöht, daß bei mehreren Pleuelstangen gewöhnlich mindestens noch eine Zwischen lagerung für die Exzenterwelle nötig ist.This structural effort is increased by the fact that with several Connecting rods usually have at least one intermediate storage for the eccentric shaft is necessary.

Bei vielen Maschinen ist es zudem nicht möglich, die Pleuelstange mit den Lagern in einem gemeinsamen ruhenden Gehäuse unterzubringen und so in einem ölbad zu schmieren. In diesem Falle bereitet die Schmierung der Pleuelstangenlager und der Kraft abgebenden Körper Schwierigkeiten, deren Behebung einen erhöhten technischen Aufwand bedingt.In addition, on many machines it is not possible to use the connecting rod to be accommodated with the bearings in a common stationary housing and so in one oil bath to lubricate. In this case, the connecting rod bearings are lubricated and the strength-releasing body difficulties, the elimination of which is an increased technical Effort required.

1erner ist bei den rotierenden Wälzlagern oder auch bei zylindrischen Gleitlagern, wie wie Pleuelstangen bedingen, die Belastung bekanntlich in der Regel auf maximal ein Drittel des Umfangs konzentriert, so daß für die Ubertragung großer Kräfte entsprechend groß dimensionierte Lager auf beiden Seiten der Pleuelstange benötigt werden.1erner is with the rotating rolling bearings or also with cylindrical As is well known, plain bearings, like connecting rods, usually cause the load concentrated to a maximum of one third of the circumference, so that large for the transfer Forces correspondingly large dimensioned bearings on both sides of the connecting rod are needed.

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht demgemäß darin, die vorstehend aufgeführten Mängel der bekannten forrichtungen zu beseitigen. Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß der geradlinig geführte, Kraft abgebende Körper und der im Raum drehfest gehaltene Schwingkopf zueinander parallele Kraftübertragungsflächen aufweisen, zwischen denen die Kraft vom Schwingkopf auf den Kraft abgebenden Körper übertragen wird.The object on which the invention is based is accordingly to eliminate the above-mentioned deficiencies in the known formations. this is achieved according to the invention in that the rectilinearly guided, emitting force The body and the oscillating head held in a rotationally fixed manner have force transmission surfaces parallel to one another have, between which the force from the oscillating head to the force-emitting body is transmitted.

Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist der Abstand zwischen der Exzenterwellenlängsachse und dem Kraft abgebenden Körper nur gering, weil der Schwingkopf direkt auf den letzteren wirkt Es können' gemäß einem Ausgestaltungsmerkmal der Erfindung zwischen den Kraftübertragungsflächen allenfalls Wälzkörper zweckmäßigerweise eingeordnet sein, deren Abmessungen aber unbedeutend bedeutend sind. Von dem Schwingkopf aus können im wesentlichen in gleicher Ebene auch mehrere Kraft abgebende Körper angetrieben werden, wenn gemäß einer anderen Weiterbildung der Erfindung der Schwingkopf für jeden von ihnen eine eigene Planfläche aufweist, so daß auch die Baubreite in diesem Falle klein gehalten werden kann. Zweckmäßigerweise werden diese mehreren Planflächen dann so angeordnetX daß der Schwingkopf dadurch gleichzeitig drehfest gehaltentist.In the device according to the invention, the distance between the Eccentric shaft longitudinal axis and the force-emitting body only slightly because of the oscillating head It can act directly on the latter, according to an embodiment of the Invention between the power transmission surfaces, at most, rolling elements expediently be classified, but their dimensions are insignificant are significant. From the oscillating head, a plurality of forces can also be applied in essentially the same plane donating body are driven if, according to another development of the Invention of the oscillating head has its own flat surface for each of them, so that the overall width can be kept small in this case. Appropriately these several flat surfaces are then arranged in such a way that the oscillating head is thereby is held at the same time non-rotatably.

Die Schmierung bereitet bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung ebenfalls keine Schwierigkeiten , weil wegen des Fortfalls von Verbindungsgliedern großer Baulänge zwischen dem Schwingkopf und dem Kraft abgebenden Körper die unter Schmierung zu haltenden Flächen und Lager so nahe beieinander liegen, daß sie in einem gemeinsamen Ölbad von geringem Raumbedarf untergebracht werden können. In diesem Zusammenhang empfiehlt es sich, den Schwingkopf mit einem Gehäuse zu umgeben, das gleichzeitig der geradlinigen Lagerung der Kraft abgebenden Körper dient, indem es lagerbohrungen mit etwa in der Schwingebene des Schwingkopf es liegender Achse für diese aufweist. Dieses Gehäuse ist vorzugsweise vor und hinter dem Schwingkopf mit lagerschilden abgeschlossen, in denen'die Antriebswelle gelagert ist, die dann ebenfalls von dem gemeinsamen ölbad her geschmiert wird.The lubrication also prepares in the device according to the invention no difficulties, because large ones because of the omission of connecting links Overall length between the oscillating head and the force-emitting body under lubrication to be held surfaces and bearings are so close together that they are in a common Oil bath of little space can be accommodated. In this context it is recommended to surround the oscillating head with a housing that simultaneously the rectilinear storage of the force-emitting body is used by bearing bores with approximately in the oscillation plane of the oscillating head it has an axis for this. This housing is preferably in front of and behind the oscillating head with bearing shields completed, in which'die drive shaft is stored, which is then also from the common oil bath is lubricated.

Insgesamt ermöglicht die Erfindung also einen sehr kompak ten , kleindimensionierten Aufbau , der als Äntriebseinheit für die verschiedensten Maschinen mit geradlinig hin- und herbewegten Elementen zur Verfügung steht, eine Äziriebseinheit, die trotz ihrer kleinen Abmessungen die Ubertragung großer Kräfte gestattet, weil hierfür die großen ebenen Kraftübertragungsflächen zur Verfügung stehen, die im Gegensitz zu der zylindrischen Lagerung bei den bekannten VorrichtuneJ äusgenützt werden.Overall, the invention thus enables a very compact, small-sized Structure that acts as a drive unit for a wide variety of machines with rectilinear reciprocating elements is available, an Äziriebseinheit that despite Their small dimensions allow the transmission of large forces, because this the large flat power transmission surfaces are available that sit in the opposite direction can be used for the cylindrical bearing in the known devices.

Es Es sind zwar schon höherfrequent arbeitende Vorrichtungen bekannt, bei denen ein Exzenter direkt an einem Kraft abgebenden Körper angreift, der eine linear hin- und hergehende Bewegung ausführt. Ein Beispiel hierfür sind die bekannten Radialkolbenpumpen, bei denen eine exzentrische Kreisscheibe die einzelnen Kolben über eine an diesen angebrachte laufrolle über den Hubweg verlagert. Zwischen'der Rolle und der Kreisscheibe ist nur eine Linienberührung vorhanden, die der ubertragbaren Kraft und der Lebensdauer Grenzen setzt. Daher konnte dieses Prinzip bisher dort keinen Eingang in die Praxis finden, wo es auf die Obertragung sehr großer Kräfte mit hohen Frequenzen ankommt. It It is true that there are devices that operate at a higher frequency known, in which an eccentric acts directly on a force-emitting body, which performs a linear reciprocating motion. An example of this are the well-known radial piston pumps, in which an eccentric circular disk the individual The piston is displaced over the stroke via a roller attached to it. Between the There is only one line contact between the role and the circular disk, that of the transferable Strength and service life sets limits. Therefore, this principle could so far there not found in practice where there is a transfer of very great forces arrives with high frequencies.

Hierfür kam bisher das Pleuelstangen-Prinzip zum Einsatz.So far, the connecting rod principle has been used for this.

Schließlich läßt sich bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung auch ein zwangsweiser Rückhub der Kraft übertragenden Körper auf einfache Weise ermöglichen, indem diese mit dem Schwingkörper in Richtung entgegen dem von den Sraftübertragungsflächen übertragenen Kraftfluss kraftschlussig verbunden werden.Finally, in the device according to the invention, a enable forced return stroke of the force-transmitting body in a simple manner, by doing this with the oscillating body in the opposite direction to that of the force transmission surfaces transmitted power flow are positively connected.

Die Erfindung wird nachstehend an Hand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen: Fig.1 eine erfindungsgemäße Vorrichtung mit vier Kraft abgebenden Körpern in schematischer Darstellung im Schnitt senkrecht zur Längsachse der Exzenterwelle entlang der Schnittlinie 1-1 aus Fig.2 gesehen, Fig.2 die Vorrichtung gemäß Fig.1 im Schnitt parallel zur Rysenterwellenlangsachse entlang der Schnittlinie II-II aus Fig.1 gesehen, Fig.3 den Schwingkopf mit Ezzenterwelle bei einer Ausführung der erfindungsgemäßen Vorrichtung mit nur einem Kraft abgeb enden abgebenden Körper im Schnitt durch den Schwingkopf senkrecht zur Exzenterwellen-Längsachse, und Fig.4 die teilweise geschnittene Seitenansicht parallel zur Exzenterwellen-Längsachse zu Fig. 3.The invention is illustrated below with reference to the in the drawing Embodiments explained in more detail. They show: FIG. 1 a device according to the invention with four force-emitting bodies in a schematic representation in a vertical section seen to the longitudinal axis of the eccentric shaft along the section line 1-1 from Fig. 2, FIG. 2 shows the device according to FIG. 1 in section parallel to the longitudinal axis of the rysenter wave seen along the section line II-II from FIG. 1, FIG. 3 the oscillating head with eccentric shaft in an embodiment of the device according to the invention with only one force end up donating body in the section through the oscillating head vertically to the longitudinal axis of the eccentric shaft, and FIG. 4 shows the partially sectioned side view parallel to the longitudinal axis of the eccentric shaft to FIG. 3.

Die Vorrichtung nach Fig. 1 und 2 weist ein Gehäuse 1 auf, das einen Schwingkopf 2 umgibt,' der eine mittige Bohrung 2a aufweist, mit der er lose auf einem kreisrunden Exzenter 3 sitzt, der auf einer Exzenterwelle 4 drehfest angeordnet ist. -Letztere ist zu beiden Seiten des Exzenters in Lagerschilden la gelagert, die den von dem Gehäuse 1 umgeben en Raum stirnseitig dicht abschliessenO In dem Gehäuse 1 sind mit Lagerbüchsen 5 ausgekleidete Bohrungen vorgesehen, deren Längsachsen die Längsachse der Exzenterwelle schneiden und auf dieser senkrecht stehen. Die Längsachsen dieser Bohrungen sind jeweils um 90° gegeneinander versetzt, so daß insgesamt vier Bohrungen vorhanden sind.The device of FIGS. 1 and 2 has a housing 1 which has a Oscillating head 2 surrounds, 'which has a central bore 2a with which it loosely a circular eccentric 3 is seated, which is arranged non-rotatably on an eccentric shaft 4 is. -The latter is mounted on both sides of the eccentric in end shields la, which seal off the space surrounded by the housing 1 on the front side Housing 1 are provided with bearing bushes 5 lined holes, the longitudinal axes cut the longitudinal axis of the eccentric shaft and stand perpendicular to it. the Longitudinal axes of these holes are offset from one another by 90 °, so that a total of four holes are available.

In den Lagerbüchsen 5 ist jeweils ein Kraft übertragender Körper 6, der beispielsweise ein Kolben, ein Stempel für eine Presse oder dgl. sein kann, in seiner Längsrichtung verschiebbar gelagert. An dem dem Schwingkopf 2 zugewendeten Ende ist jeder kraft übertragende Körper mit einer zu seiner Längsachse senkrecht stehenden Kraftübertragungsfläche 6a versehen, der jeweils eine dazu parallele Planfläche 2b an dem in diesem Falle quadratischen Schwingkopf 2 gegenübersteht. Zwischen die Kraftübertragungsflächen 2b und 6a sind jeweils Wälzkörper 7 eingeordnet, die hier Nadeln sind, welche vorzugsweise in einem Flachkäfig gehalten sind.In each of the bearing bushes 5 there is a force-transmitting body 6, which can be, for example, a piston, a punch for a press or the like, mounted displaceably in its longitudinal direction. At the one facing the oscillating head 2 The end of each force-transmitting body is perpendicular to its longitudinal axis standing force transmission surface 6a provided, each of which has a parallel plane surface 2b on the oscillating head 2, which is square in this case. Between the Force transmission surfaces 2b and 6a are each classified rolling elements 7, which here Are needles, which are preferably held in a flat cage.

Bei dern in i?ig.1 und 2 recfrbs liegenden Kraft übertragenden Körper Körper ist eine kraftschlüssige Verbindung für die Rückholung dieses Körpers entgegen der Richtung des von den Kraftübertragungsflächen übertragenen Kraftflusses dargestellt. Diese Kraftschlussverbindung besteht aus Kugeln 8 oder dgl0, die je etwa zur. Hälfte in Nuten eingreifen, welche einerseits in den Schwingkopf 2 und andererseits in die seitlichen Führungsbacken 9 an den inneren Enden der Kraft übertragenden Körper 6 eingelassen sind. Bei dem für den Betrachter der Fig.1 und 2 rechts liegenden Kraft abgebenden Körper 6 sind aus Montagegründen diese Führungsbacken 9 mittels Schrauben 1o an dam Körper 6 angebracht, während sie bei den anderen Körpern mit diesen aus einem Stück bestehen können0 Der Raum innerhalb des Gehäuses 1 und zwischen den Lagerschilden 1a kann mit Öl gefüllt sein, das der-Schmierung der Kraft übertragenden Flächen, der Lager zwischen diesen und der Lagerung der Kraft abgebenden Körper sowie der Exzenterwelle dient.With the force-transmitting body lying in i? Ig.1 and 2 recfrbs body is a positive connection for the retrieval of this body against the Direction of the power flow transmitted by the power transmission surfaces shown. This frictional connection consists of balls 8 or the like, each approximately to. half engage in grooves which on the one hand in the oscillating head 2 and on the other hand in the lateral guide jaws 9 at the inner ends of the force-transmitting body 6 are embedded. In the one on the right for the viewer of FIGS Force-emitting body 6 are these guide jaws 9 by means of assembly reasons Screws 1o attached to the body 6, while they were with the other bodies these can consist of one piece0 The space inside the housing 1 and between the end shields 1a can be filled with oil, the lubricating the power-transmitting Surfaces, the bearings between these and the storage of the force-emitting body as well as the eccentric shaft.

Gemäß Fig.2 kann der für den Betrachter dieser Bigur oben liegende Lagerschild so ausgeführt sein, daß sich die einzelnen Einheiten baukastenartig zusammensetzen lassen.According to FIG. 2, the bigur lying on top for the viewer can Bearing shield be designed so that the individual units are modular put together.

Bei der Ausführung nach,Fig.1 und 2 kann das Gehäuse 1 aus einer Platte gefertigt sein, deren Stärke in Richtung der Exzenterwellen-Längsachse verläuft.In the embodiment according to FIGS. 1 and 2, the housing 1 can consist of a plate be manufactured, the strength of which runs in the direction of the longitudinal axis of the eccentric shaft.

Die Einordnung von Wälzkörpern zwischen den Kraft übertragenden Flächen 6a und 2b ist insbesondere dort zweckmäßig, wo sehr große Krj'te zu übertragen sind. Bei kleinerer Flächen belastung können diese Lager entfallen.%trattübertragungsflächen würden dann mittelbar in Gleitberührung stehen.The classification of rolling elements between the force-transmitting surfaces 6a and 2b is particularly useful where very large forces are to be transmitted. These bearings can be omitted for smaller surface loads would then be indirectly in sliding contact.

Die Fig.3 und 4 zeigen eine Ausführung der erfindungsgemaßen Vorrichtung Vorrichtung mit nur einem Kraft übertragenden Körper und demzufolge einen Schwingkopf, der nur eine Planfläche aufweist.3 and 4 show an embodiment of the device according to the invention contraption with only one force-transmitting body and therefore an oscillating head that only has a flat surface.

Das Gehäuse,' die Lagerung der Exzenterwelle und die Lagerung des Kraft übertragenden Körpers sind in diesen Figuren nicht dargestellt. Sie können ähnlich ausgeführt sein wie bei der Ausführungsform gemäß Fig.1 und 2.The housing, 'the storage of the eccentric shaft and the storage of the Force-transmitting bodies are not shown in these figures. You can be designed similarly to the embodiment according to FIGS.

Auch bei dem Ausfuhrungsbeispiel nach Fig.3 und 4 sind zwischen die Kraftübertragungsfläche 2b' am Schwingkopf 2' und die Kraftübertragungsfläche 6a' am Kraft abgebenden Körper 6' Wälzkörper in Form von Lagernadeln 7' vorgesehen. Des weiteren ist auch eine Kraftschlußverbindung 8' ähnlich derjenigen bei der Ausführung nach Fig.1 und 2 vorgesehen, die hier aber nicht nur die Aufgabe einer Rückführung des Kraft abgebenden Körpers 6' sondern darüberhinaus die Funktion erfüllt, den Schwingkopf 2 im Raume drehfest festzulegen.Also in the exemplary embodiment according to FIGS. 3 and 4 are between the Force transmission surface 2b 'on the oscillating head 2' and the force transmission surface 6a ' on the force-emitting body 6 'rolling bodies in the form of bearing needles 7' are provided. Furthermore, a frictional connection 8 'is also similar to that in the embodiment provided according to Fig.1 and 2, but not only the task of a return of the force-emitting body 6 'but also fulfills the function that To fix the oscillating head 2 in a rotationally fixed manner.

Die letztgenannte Funktion könnte auch mittels einer weiteren, der erstgenannten Planfläche 2b' gegenüberliegenden Planfläche am Schwingkopf 2' erfüllt werden1 auf die eine Richtkraft, beispielsweise eine Feder, wirkt.The last-mentioned function could also be carried out by means of a further one, the first-mentioned plane surface 2b 'opposite plane surface on the oscillating head 2' met are1 on which a straightening force, e.g. a spring, acts.

Die Verwendungszwecke der Vorrichtung sind mannigfaltig. In Fig 1 ist die Verwendung als Presse, Stanze od. dgl. angedeutet bei.der das Bett 20 direkt am Gehäuse 1 befestigt ist.The uses of the device are manifold. In Fig 1 is the use as a press, punch or the like. Indicated bei.der the bed 20 directly is attached to the housing 1.

Patentansprüche Claims

Claims

Claims 1. Eccentric device for generating a rectilinear, higher-frequency oscillating movement of a force-emitting body, for example one Work tool, a piston, a power transmission member or the like., With an eccentric that directly engages an oscillating head, its oscillating movement is transmitted to the force-emitting body, characterized in that the rectilinearly guided, force-emitting body (6,6 ') and the one held non-rotatably in space Oscillating head (2,2 ') mutually parallel force transmission surfaces (2b, 6a; 2b'X6a') have, between which the force from the oscillating head (2.2 ') on the force emitted Body (6,6 ') is transferred.

2. eccentric device according to claim 1, characterized in that between the two force transmission surfaces (2b, 6a; 2b ', 6a') rolling elements (7,7 ') arranged are.

according to eccentric device according to claim 2, characterized in that that the rolling elements (7,7 ') are held in flat cages.

4. Eccentric device according to one of the preceding claims, characterized characterized in that the force-emitting body (6,6 ') and the oscillating head (2,2') in the direction opposite to the flow of force transmitted by the force transmission surfaces (2b, 6a; 2b ', 6a') are positively connected to each other (8,8 ').

5.

5. Eccentric device according to one of the preceding claims, characterized characterized in that the oscillating head (2) for a corresponding number of force dispensing bodies (6) has several flat surfaces (2b).

6. eccentric device according to claim 5, characterized in that that the plane surfaces (2b) on the oscillating head (2) are distributed so that this is held non-rotatably.

7. Eccentric device according to one of the preceding claims, characterized characterized in that the oscillating head (2) is surrounded by a housing (1), the bearing bores (5) with the longitudinal axis for approximately in the oscillation plane of the oscillating head (2) the force-emitting body (6).

8. eccentric device according to claim 7, characterized in that the housing (1) in the direction of the longitudinal axis of the eccentric shaft in front of and behind the oscillating head (2) is completed with end shields (la) in which the eccentric shaft (4) is stored.

9. eccentric device according to claim 7 or 8, characterized in that that the housing (1) is made of a plate whose thickness in the direction of Eccentric shafts longitudinal axis runs.

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