JPS63501654A - 揺動・回転複合運動を行う部材の駆動装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 揺動・回転複合運動を行う部材の駆動装置技術分野 本発明は、屈折自在のリンクチェーンの原理にもとづき補動・回転複合運動を行 うよう、２つの相互に食違った軸線のまわりに運動する回転頚軸によって、それ ぞれシャフトに旋回受けによって結合された２つのホーク状桿に懸架した部材を 駆動する装置に関する。

背景技術 部材が駆動・回転複合運動を行うよう、双方の平行なシャフトの少くとも１つを 駆動する。この場合、リンクチェーンのコンポーネントをなす桿および部材によ って双方のシャフトが結合されているので、第２シヤフトには共転する。

しかしながら、桿に懸架してあって回転運動および上下の揚動を同時に行う部材 の規則的な運動を達成したい場合、屈折自在のリンクチェーンの運動原理にもと づき、双方のシャフトを逆方向へ且つ交互に角速度を周期的に増減して回転させ なければならない。

部材自体は、物理的または化学的プロセスを受ける被処理物体を受容する中空部 材として役立つ。この場合、同時に行われる駆動および回転運動にもとづき、こ の種のプロセスの進行に関して特に好適な作用が得られる。特に、微細な混合成 分の混合（例えば、合成樹脂調製に使用する極めて敏感な微粉とペースト押出用 潤滑材または着色顔料との混合）が挙げられる。更に、部材は、均質化、乳化粉 体混合物（例えば、焼結金属粉体）の調製などに役立つ。同一の一定曲率を有し 、２つの相互に直角な平面内にある２つの凸のエツジを有する部材であり、包絡 面が上記エツジの間に真直ぐの母線を有する形式の、回転対称体として楕成され た部材を使用すれば、特に好適な作用が得られる。駆動される部材のすべての点 の軌跡線は、この種の部材を使用した場合に得られる混合結果の証左である。

上記部材は、しかも、被処理物体が部材を外部から囲んでいる場合も同様の良い 作用を達成でき、この用例の場合、特に、撹拌機構として役立つ。部材の上述の 特殊な運動にもとづき、この部材は、回転のみを行う別のすべての撹拌機構より も優れている。即ち、上記の回転のみの撹拌機構の場合、遠心作用により分離が 起り、乱流形成により被撹拌物体が剪断負荷を受け、乱流形成にもとづき所要エ ネルギが大きいと云う欠点がある。

上述の駆動・回転複合運動を行う部材を液中の撹拌機構として使用した場合、剪 断作用は現れず、物体の端部において、流れが引裂かれることはなく、従って、 乱流が生ずることなく、運動が行われる。この場合に起きる液の運動に際して、 導入された空気または酸素が直ちに分散され、均一に分配される。従って、この 装置は、酸素導入による河川浄化に特に適する。但し、これは、多数の用途のう ちの１つにすぎない。

少くとも１つのシャフトを介する部材の駆動または部材が大きく対応して出力が 大きいため好ましくは双方の平行なシャフトを介する部材の駆動では、双方のシ ャフトを交互に加速および減速する必要があるので、若干の技術的問題点を生じ ている。

スイス特許第４９６，９１２号に記載のいわゆる振り子駆動装置の場合、１つだ けのシャフトの駆動のため、振り子を駆動シャフトに旋回自在に結合し１、振り 子には、シャフトに必然的に結合され、装置の少くとも１つの固定点と作用結合 して、シャフトの回転数に依存して周期的に振り子を旋回運動せしめる制御機構 を設ける。この場合、制御機構は、クランクとして楕成し、振り子に旋回自在に 軸支するのが好ましい。クランクは、ベルトを介してシャフトによってシャフト の１７２の回転数で駆動する。クランクと作用結合する装置の固定点は、案内ス リットであり、クランクの頚軸は、このスリット内を往復運動し１、従って、駆 動シャフトの回転毎に、振り子は、２回の完全な往復ストロークを行い、振り子 が駆動シャフトの回転方向へ運動した場合は、双方の運動の重畳によって加速が 行われ、振り子が逆方向へ運動した場合は、減速が行われる。機械的構造の複雑 な上記駆動装置によっては、双方のシャフトの１つを駆動できるにすぎず、従っ て、上下・回転複合運動させる容器の寸法は、内容積として約５００１に制限さ れる。

双方のシャフトを不等の角速度で駆動するため、各種の解決法が提案されている が、実用不能である。即ち、駆動シャフトと従動シャフトとの間にカルダン継手 を使用することは、西独特許第１，１４５，４５５号から公知である。カルダン 継手の場合、良く知られているように、角速度が周期的に変化するので、上記従 動シャフトは、このシャフトによって駆動されるシャフトの延長曲線と４５°の 角度をなす。しかしながら、この駆動装置は、大きいスペースを必要とし、大き く４５°も屈曲しているので、カルダン継手およびシャフトの軸受が過度に摩耗 される。従って、この解決法は、実用に適さない。

上記の駆動問題を解決するための西独特許第１，２０７，７５０号に。

記載の装置は、１つのシャフトに補償伝動機構としての摩擦ボール形伝動機楕を 有し、一方、第２シヤフトは、チェーンを介して上記摩擦ボール形伝動機構のリ ングによって駆動される。

しかしながら、双方のシャフトの各速度が不整であるので、補償伝動機構に極め て多くの摩擦が生じ、従って、この解決法は、実際の長期運転には不適である。

更に、駆動シャフトに弾性軸継手を設けた駆動装置は、西独特許第３，０３４， ３３１号から公知である。この駆動装置の場合、結合ディスクの間の１つの円上 に交互に連続に配置したボールおよび圧縮バネが、継手部材を周期的に反復して 相対運動させる。この場合、駆動系の弾性変形が、生ずる慣性力の影響を受け、 所定の運動リズムと一致しないと云う欠点がある。この解決法の場合、更に、比 較的大きい経費がかかる。

既述の如く、部材は、混合容器以外にも、部材を囲む媒体内の撹拌機構として極 めて有効に使用できる。媒体は、例えば、部材によって酸素を導入する水であり 、この場合、撹拌機構としての部材は、容器に含まれる水の容積に比して小さく てよい。

既述の如く、相互に平行な双方のシャフトのうち１つだけを駆動すれば十分であ る。この場合、第２シヤフトは、リンクチェーンのコンポーネントを介して従動 シャフトに結合しているので、このシャフトによって逆方向へ共転される。リン クチェーンのすべてのリンクおよび駆動されないシャフトの軸受に、従動シャフ トの駆動を阻止することになる摩擦が生じる。シャフトが１回転すると、双方の シャフトに桿によって懸架した部材が、１回、揺動・回転複合運動を行い、出発 位置にもどる。この場合、駆動・回転複合運動に関して、１つのシャフトが双方 のシャフト軸受を受容する装置架台内で回転するか、装置架台が中心軸としての シャフトのまわりに回転するかは問題ではない。この場合、中心に設けたシャフ トから離して装置架台に回転自在に軸支してあり円運動をシャフトが、リンクチ ェーンのリンクによって双方のシャフトが結合されているので、回転され、従っ て、懸架された部材は、駆動・回転複合運動を行う。

発明の開示 本発明の目的は、接動・回転複合運動を行う部材（特に、部材を囲む媒体内の撹 拌機構として使用する部材）のために、部材を支持するシャフトの不均一な角速 度を考慮する構造的補助方策を必要としないより簡単な駆動装置を開発すること にある。

この目的は、本発明にもとづき、１つのシャフトを第２シヤフトから一定の距離 だけ離して第２シヤフトのまわりに円運動させることによって、達成される。円 運動するシャフトは、第２シヤフトと同心の、回転駆動されるリングに回転自在 に軸支するのが好ましい。上記リングは、このリングに結合されたリングギヤお よびこのリングギヤと係合する歯車によって駆動するのが合目的的である。この 場合、上記歯車は、駆動電動機のシャフトに設ける。リングは、リングの中心を 通る固定の第２シヤフトに回転自在に軸支するのが合目的的である。固定のシャ フトは、円形ディスクから成る装置ハウジングに保持するのが合目的的である。

この場合、上記ハウジングには、駆動電動機をフランジ止めし、上記ハウジング の下方では、部材を支持する双方のジャンｌ〜の１つと共転する歯付リングが回 転する。

本発明に係る装置の利点は、周囲の媒体内に外的作用（例えば、河川への酸素導 入）を達成する手段として接動・回転複合運動゛を行う部材を使用する際の意図 する作用を簡単で安価な装置によって達成できるのみならず、例として挙げた用 途において、装置架台に相互に平行に軸支したシャフトによって部材を接動・回 転複合運動させる公知の等大の装置よりも良い結果を達成できると云う点にある 。即ち、酸素の導入量はより多く、このために要する時間がより短い、この好ま しい効果は、部材が、駆動・回転複合運動以外に、１つのシャフトを中心とする 円軌道上を運動し、従って、作用がすべての側へ拡がることに帰因する。

部材自体の接動・回転複合運動は、１つまたは２つの固定シャフトによって駆動 される部材の運動とは異なるが、本発明にもとづき円運動を行う部材の場合、上 記利点以外に、駆動出力が低下する。何故ならば、導入されるたトルクがより長 いことに作用し、円運動するシャフトを支持するリングおよびこのリングに懸架 したコンポーネントがハズミ車として作用するからである。

本発明の実施例を示す添付の図面を参照して以下に本発明の詳細な説明する。

図面の簡単な説明 第１図は、装置の垂直断面図、第２図は、第１図の線■−■に沿う横断面図、第 ３図は、第１図の線■−■に沿う横断面図、第４図は、装置と共働する混合容器 の垂直断面図である。

発明を実施するための最良の形態 装置は、中心に軸部材２を固定した支持ディスク１を有する。

この軸部材２には、固定シャフト３が取付けである。軸部材２およびシャフト３ は、一体に構成することもできる。軸部材２には、ころがり軸受４によって、リ ング５が回転自在に軸支しである。リング５には、ころがり軸受７によって、固 定シャフト３からら離して円運動するシャフト６が回転自在に軸支しである。リ ング５の上面には、内側歯列９を備えたリングギヤ８が固定しである。この内側 歯列９には、支持ディスクｌにフランジ止めした駆動電動機１２のシャフト１１ に取付けた歯車１０が係合する。電動機１２によって駆動された歯車１ｏは、支 持ディスク１に固定された軸部材２のまわりにシリンダギヤ８およびこのリング ギヤに結合されたリング５を回転する。

双方のシャフト３．６の各下端には、それぞれ、旋回受け１３によって、ホーク 状桿１４が枢着しである。接動・回転複合運動を行うよう桿１４に懸架した部材 １５は、回転対称体として構成してあり、右の桿１４（第１図）に結合するため ２つの回転頚軸１６を有し、左の桿１４に結合するため２つの回転頚軸１７を有 する。双方の回転頚軸１７を結ぶ、第１図の紙面に垂直な直線は、１つの軸線を なし、上記結合線と食違った双方の回転頚軸１６の結合線は、第２軸線をなす。

部材１５は、相互に食違った上記双方の軸線のまわりに運動でき、シャフト６が 、矢印１８で示した如く、固定シャフト３のまわりに円運動を行なった場合、接 動・回転複合運動を行う。この場合、シャフト６は、矢印１９で示した如く、そ の軸線のまわりに回転する。シャフト６の円運動の間、部材１５は、１回転し、 この回・転運動時、接動する。この場合、固定シャフト３の端部のホーク状１４ は、接動のみを行う、上述の運動の前提条件は、第１図の右の桿について旋回受 け１３と双方の回転頚軸１６を通る軸線との間の間隔と、第１図の左の桿１４に ついて旋回受け１３と双方の回転頚軸１７を通る軸線との間の間隔とが等しくな ければならず、更に、相互に食違った双方の軸線の間の間隔も上記間隔に等しく なければならない。上記間隔とｆ３との積が、双方のシャフト３．６の間の所要 の間隔を与える。

接動・回転複合運動を行うとともに円運動を行う部材の別の用例を第４図に示し た。部材１５の円運動とは逆方向へ回転運動される容器２５は、円環状凹み２６ を有する。凹みの湾曲底面は、第４図の回転位置の部材１５の円形エツジの曲率 半径と一致する曲率半径を有する。部材１５は、１回転中に２回、上記位置を取 る。逆方向へ回転する容器２５の回転数を任意に選択することによって、凹み２ ６内にある各種粉体を混合でき、または、例えば、液体を添加して処理できる。

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Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．屈折自在のリンクチェーンの原理にもとづき揺動・回転複合運動を行うよう 、２つの相互に食違った軸線のまわりに運動する回転頸軸によって、それぞれシ ャフトに旋回受けによって結合された２つのホーク状桿に懸架した部材を駆動す る装置において、１つのシャフト（６）が、第２シャフト（３）から一定の距離 だけ離れて第２シャフトのまわりに円運動を行うことを特徴とする装置。 ２．円運動するシャフト（６）が、第２シャフト（３）に同心で、回転駆動され るリング（５）に回転自在に軸支してあることを特徴とする請求の範囲第１項記 載の装置。 ３．リング（５）が、このリングに結合されたリングギヤ（８）およびこのリン グギヤと係合する歯車（１０）によって駆動されることを特徴とする請求の範囲 第２項記載の装置。 ４．リング（５）が、リング（５）の中心を通る固定の第２シャフト（３）に回 転自在に軸支してあることを特徴とする請求の範囲第２項記載の装置。 ５．円運動するシャフト（６）の回転方向とは逆方向へ回転駆動される容器（２ ５）が、円運動するシャフト（６）の下方に部材（１５）と共働する円環状凹み （２６）を有し、凹み（２６）内にある材料（例えば、粒状体、粉体、ｅｔｃ． ）が、揺動・回転複合運動する部材（１５）によって処理されることを特徴とす る請求の範囲第１項記載の装置。