SE462681B - Foerflyttningsanordning - Google Patents

Description

462 681 10 15 20 25 30 35 Automatik till pneumatiska och hydrauliska utrustningar är även dyr- bara. Känd och tillämpad teknik medför därför höga kostnader.

Föreliggande uppfinning avser en anordning med en synnerligen enkel uppbyggnad där de ovan angivna behoven tillgodoses samtidigt som de angivna problemen löses. Uppfinningen är applicerbar i en mångfald tillämpningar där behov föreligger att i en förutbestämd bana förflytta en kropp. ß/ Den förelagda uppgiften löses medelst en anordning enligt den kännetecknande delen i kravet 1.

I en föredragen utföringsform av uppfinningen är spiralen omgiven av ett långsträckt hölje med ett i huvudsak cirkulärt inre tvärsnitt.

Denna utföringsform är speciellt lämpad att användas vid långa slaglängder eftersom den gör det möjligt att låta spiralen anligga mot höljet utefter i huvudsak höljets hela längd. Höljets uppstöd- jande funktion möjliggör långa slaglängder kombinerat med enkla och lätta konstruktioner och möjliggör därtill snabba rörelser. Den beskrivna uppbyggnaden medger även så vida toleranser att omgivande vätskor. inträngande partiklar eller smuts ej stör anordningens funktion.

I de beroende kraven anges ändamålsenliga utföringsformer av uppfinningen.

Uppfinningen förklaras närmare i anslutning till ett antal figurer. I dessa visar fig 1 en uppskuren vy av en första utföringsform av anordningen sedd från sidan, fig 2 anordningen försedd med en slits och sedd från sidan, ' fig 3 anordningen med två slitsar sedd från sidan, ' 10 15 20 25 30 35 462 681 fig 4a-c utföringsformer av en g1idkropp ingående i anordningen och fig 5 snittet A-A i fig 1 och fig 6 ett snitt motsvarande snittet A-A i fig 1 för en a1ternativ utföringsform av anordningen.

I den i figurerna 1-3 visade utföringsformen av uppfinningen återfinns en anordning 1 vari ingår en axe11ös spira1 10 med ett första ändområde 11 och ett andra ändområde 12. Två inti11 varandra be1ägna spira1varv har hänvisningsbeteckningarna 16a, 16b. I de visade utföringsformerna utgör det första ändområdet spira1ens drivände i vi1ken spira1en via en kopp1ing 42 är ans1uten ti11 en drivaxeï 41 vi1ken i sin tur är kopp1ad ti11 en motor 40. Spira1en 10 är anordnad med en mot sin geometriska centrumaxe1 14 vänd som rege1 avrundad begränsningsyta 13. Spiraïens yttre begränsningsyta har hänvisningsbeteckningen 15. Genere11t gä11er att spira1en är så iimensionerad att den är i huvudsak formstabi1 i 1ängdriktningen.

Däremot är i vissa ti11ämpningar spira1en anordnad för att ti11åtas undergå viss deformation tvärs sin axe1riktning.

Spira1en 10 är i fig 1 visad i en utföringsform av uppfinningen i vi1ken spira1en har en i huvudsak överensstämmande stigning utefter he1a sin 1ängd. En1igt uppfinningen anordnas i vissa ti11ämpningar spira1en så att dess stigning är o1ika i o1ika de1ar av spira1en.

Därvid gä11er även att i vissa utföringsformer är i vissa de1ar spira1en "vänstergängad" och i andra de1ar "högergängad".

Spira1en oms1uts åtminstone de1vis av ett begränsningsorgan 20 (jfr även fig 5) vi1ket i den visade utföringsformen bi1das av ett hö1je 20 med ett i huvudsak cirku1ärt tvärsnitt. Hö1jet bi1dar en vägg 52 med en mot spira1en vänd inre begränsningsyta 27 och har ett första ändområde 23 och ett andra ändområde 24 vars positioner i huvudsak motsvarar spira1ens första ändområde 11 resp andra ändområde 12.

Hö1jet är som rege1 försett med öppningar 25 ti11 vi1ka ev i hö1jets hå1rum inkomna föroreningar, t ex partik1ar e11er kroppar, förf1yttas vid spira1ens rotation och genom vi1ka öppningar sagda föroreningar av1ägsnas ur hå1rummet. I vissa ti11ämpningar avs1utas hö1jet i ansïutning ti11 sitt andra ändområde med en gave1vägg 26 vi1ken som 462 681 4 10 15 20' 25 30 35 regel är anordnad 1 huvudsak vinkelrätt mot höljets axelriktning.

Höljet är försett med ett eller flera spår 2la.b (jfr fig 2 och 3). 1 vilka sträcker sig 1 höljets längdriktning och är utformade som genomgående slitsar 2la,2lb 1 höljets vägg 52. I vissa tillämpningar har spåren 21 en 1 huvudsak rak förläggning medan 1 andra tillämp- ningar åtminstone vissa av spåren har kurvform.

Drivanordningen visas i en alternativ utföringsform i fig 6 där begränsningsorganet 59 för spiralen bildas av fyra stavar Två av stavarna 55a, b är belägna intill varandra och bildar mellan sig 55a.b. 56, 57 orienterade 1 huvudsak 1 spiralens längdriktning. en spalt 2lc som är förlagd 1 spiralens längdriktning. Stavarna har 1 övrigt en inbördes orientering och placering medförande att de med litet spel omsluter spiralen 10. Det är uppenbart att 1 vissa utföringsformer anordnas fler än en spalt i omkretsriktningen för spiralen och/eller ingår fler än fyra stavar i det begränsningsorgan för spiralen som stavarna bildar. Stavarnas mot spiralen vända yta har hänvisningsbeteckningen 58. I en förenklad utföringsform bildas begränsningsorganet av endast tre stavar fördelade runt spiralens omkrets.

Fig l-3 visar även en glidkropp 30 som är omsluten av den axellösa spiralen 10. Glidkroppen har en central del 32 försedd med ett utskjutande organ 31 som passerar mellan två intill varandra belägna _ spiralvarv l6a.l6b. Det utskjutande organet har en yttre del 33a.33b som samverkar med slitsen 2la,2lb alternativt spalten 2lc och som regel skjuter ut genom slitsen resp spalten. Den yttre delen utgör därigenom t ex en medbringare för förflyttning av en kropp eller en lägesgivare vilken t ex samverkar med kontrollorgan t ex gräns- lägesbrytare för styrning av motorns 40 rörelse och därmed glid- kroppens förflyttning inuti spiralen.

I fig 4a-c visas olika utföringsformer av glidkroppen 30. Dess centrala del 32 är anordnad med ett eller flera 1 huvudsak cylindriska partier 34 vilka samverkar med spiralens 10 mot spiralens geometriska axel riktade begränsning 13 för styrning av glidkroppens orientering. I fig 4a visas en utföringsform där de cylindriska partierna 34 åtskiljs från varandra i glidkroppens 30 längdriktning genom ett urtag 54 1 den centrala delen 32 medan fig 4c visar en 10 15 20 25 30 35 5 462 681 utföringsform där de cylindriska partierna medelst ett längsgående spår 39 är åtskilda från varandra även i omkretsriktningen för glidkroppens centrala del 32.

I tillämpningar där åtskillnaden i omkretsriktningen erfordras, krävs som regel ej att de cylindriska partierna 34 åtskiljs även i längd- riktningen för den centrala delen 32. Den centrala delen 32 förses i många tillämpningar med avfasningar 37 för att underlätta styrningen av glidkroppen 30 vid dess förflyttning inuti den axellösa spiralen 10. Genom avfasningarna erhålls en säker och av föroreningar obe- roende styrning av glidkroppen. Avfasningar är ändamålsenliga även när spiralens mot den geometriska centrumaxeln riktade begränsnings- ytan 13 ej är avrundad. Längden hos den centrala delen 32 väljs så att den och därmed även de cylindriska partierna 34 omsluts åtmin- stone av i huvudsak ett varv av spiralen 10. Härigenom tillförsäkras glidkroppen den erforderliga axiella orienteringen vid förflyttningar i spiralens axelriktning. De i vissa utföringsformer anordnade avfasningarna 37 hos glidkroppf är speciellt lämpade att användas när spiralens inre begränsning ej är avrundad.

För att glidkroppen icke skall "kantra" vid sin förflyttning inuti spiralen är radien hos de cylindriska partierna 34 som regel så vald att spiralen 10 omsluter den centrala delen 32 med relativt litet spel. Likaså är det utskjutande organets 31 utsträckning i den centrala kroppens längdriktning som regel så anpassad mot avståndet mellan två intill varandra belägna spiralvarv l6a. l6b. så att utsträckningen i huvud*ak i det närmaste motsvarar avståndet mellan två intill varandra belägna spiralvarv 16a,b. Härigenom passera: det utskjutande organet med litet spel mellan spiralvarven vilket ger en god kontroll på glidkroppens förflyttning och medför att glapp undviks vid t ex ändrad rotationsriktning hos spiralen.

I vissa tillämpningar är såsom visas i t ex fig 4a sådana cylindriska partier 34 anordnade på var sida om det utskjutande organet 31 medan i andra tillämpningar. jämför fig 4b, det utskjutande organet har en asymmetrisk placering vilken i sig innefattar en utföringsform där drivkroppens cylindriska parti resp cylindriska partier är anordnade endast på ena sidan om det utskjutande organet. Denna senare utfö- ringsform är speciellt lämpad där det utskjutande organets yttre del 462 esi ' 6 l0 15 20 25 30 35 31 skall kunna förflyttas så nära höljets 20 främre resp bortre delar 23.24 som möjligt. I fig 4b visas även hur ett styrhjul 35 med ett anliggningsspår 36 vars diameter motsvarar spaltvidden hos slitsen 2la.2lb resp spalten 2lc är roterbart lagrat för att genom samverkan med slitsen styra det utskjutande organets position vid drivkroppens förflyttning i höljets längdriktning. I de utföringsformer där begränsningsorganet 59 bildas av endast tre stavar fördröjs vid ändrad rotationsriktning hos spalten glidkroppens förflyttning i spiralens axelriktning intill dess att det utskjutande organets 3l yttre del 33 genom spiralens rotation förflyttas från anliggning mot en av stavarna till anliggning mot en av de båda andra stavarna.

Det är givet att inom uppfinningstanken ryms även tillämpningar i vilka mer än en glidkropp anordnas inuti spiralen 10. där varje glidkropp är försedd med mer än ett utskjutande organ. där glid- kroppens cylindriska del består av två eller flera i förhållande till varandra i omkretsriktningen vridbara kroppar vilka var och en har minst ett utskjutande organ, eller där åtminstone ett av de utskju- tande organen är roterbart lagrat i förhållande till glidkroppens centrala del. I den senare tillämpningen ges således möjlighet att med en enda glidkropp använda två medbringare varav den ena med- bringarens läge ändras i höljets omkretsriktning när glidkroppen förflyttas i höljets längdriktning.

Utföringsformer där spiralen 10 är lagrad endast i anslutning till _ sin ena ände (drivänden) medför den fördelen att spiralen genom sin tyngd och sin elasticitet tvärs spiralens längdriktning kommer att i höljets 20 undre del anligga mot dess undre begränsningsyta 27. Vid rotationen kommer dessutom spiralen. speciellt om den via glidkroppen utsätts för kraftpåverkan (moment), att åtminstone momentant anligga mot andra delar av höljet varför spiralen skrapar rent höljets inre begränsningsyta från de föroreningar som ev tränger in i höljets hålrum. Genom spiralens anliggning mot höljets undre del förflyttas föroreningarna vid spiralens rotation till någon av höljets öppningar 25. Vid glidkroppens 30 förflyttning inuti spiralen i dess axelrikt- ning rensas spiralens inre från ev föroreningar och vid det utskju- tande organets passage utefter spiralvarven rensas dessa från low 310 15 20 25 30 35 7 y 462 681 ev föroreningar. Anordningen är därför helt självrensande och tål att arbeta i synnerligen smutsig och ogynnsam miljö. Den är även lämpad att användas helt eller delvis nedsänkt i vätska eftersom närvaro av sådan icke har någon negativ inverkan på drivanordningens funktion.

Motsvarande självrensande effekt erhålls även i de utföringsformer där höljet är ersatt med de längsgående stavarna 55a,b, 56. 57.

Det har rent praktiskt visat sig att en konstruktion enligt upp- finningen lätt kan utformas så att anordningen erhåller mycket lång livslängd.

Vid tillämpningen av uppfinningen roteras spiralen 10 av drivorganet 40 varvid det utskjutande organet 31 och därmed glidkroppen 30 för- flyttas i spiralens axelriktning därigenom att spiralen under anliggning mot det utskjutande organet och under relativ förflyttning i förhållande till detta förflyttar det utskjutande organet i spiralens axelriktning. Denna effekt erhålls genom att glidkroppen medelst ett eller flera av sina utskjutande organs 3l yttre delar 33a-c passerar genom slitsen 2la.b resp spalten Zlc och därigenom hindras från att medfölja spiralen i dess rotationsrörelse. Glid- kroppens 30 och därmed medbringarens 33 position bestäms såleues av hur mycket spiralen roterat och i vissa tillämpningar även kurvformen hos spåret resp spåren 2la-c. Genom att variera spiralens rotations- hastighet. stigningen hos spiralen och/eller kurvformen hos spåret resp spåren bestäms hastigheten för glidkroppens och därmed med- bringarens förflyttning och även till viss del den maximala kraft det utskjutande organets medbringare kan utöva på det organ till vilket medbringaren är ansluten. ' Av ovanstående beskrivning framgår också att i vissa utföringsformer höljet dimensioneras för att mekaniskt stabilisera den axellösa spiralen genom att begränsa spiralens deformation tvärs spiralens längdriktning när spiralen anligger mot höljets inre begränsningsyta.

Höljet är i sin tur. speciellt vid långa drivanordningar. mekaniskt stabiliserat av yttre organ. Spiralens flexibilitet tvärs sin längd- riktning kompenseras av höljets mekaniska styrka vilken i förekom- mande fall är förstärkt med yttre mekaniska stabiliseringsorgan varför även vid långa slaglängder afl0Pdfli09ß“ kan Utförfls så att 462 681 8 10 15 20 25 dess vikt blir låg. Den mekaniska stabiliteten medför att spiralen i vissa tillämpningar utförs med stor stigning vilket medför höga förflyttningshastigheter samtidigt som drivanordningen har låg vikt.

I vissa utföringsformer av uppfinningen är spiralen 10 kopplad till ett drivorgan i ett område mellan det första ändområdet 23 och det andra ändområdet 24. Mellan inkopplingsområdet för drivorganet och resp ändområde omsluter spiralen åtminstone en glidkropp 30a. b.

Genom val av t ex stigning hos resp spiraldel och "gängriktning" uppnås möjlighet att bestämma förflyttningsriktning, förflyttnings- hastighet och/eller slaglängd för resp glidkropp. De till resp ' glidkropp anslutna medbringarna kommer därigenom att beskriva rörelseförlopp som är skilda från varandra.

Som framgår av ovanstående beskrivning anvisar uppfinningen en synnerligen kompakt. enkel och robust uppbyggnad av en anordning~ innefattande en eller flera i förutbestämda banor förflyttbara med- bringare. Anordningen som i vissa tillämpningar bildar ett helt slutet system är väl skyddad mot yttre påverkan och ger möjlighet till enkel variation av hastigheten för resp medbringares förflytt- ning samt kan styras av en enkel automatik t ex gränslägesbrytare och en fasomkastare för elektrisk drivmotor.

Ovanstående detaljbeskrivning har endast refererat till ett begränsat antal utföringsformer av uppfinningen. men det inses lätt av fackman- nen att uppfinningen inrymmer ett stort antal utföringsformer inom ramen för de efterföljande patentkraven. '

Claims (1)

10 15 20 25 30 35 e 462 681 PATENTKRAV 1. Anordning utgörande ett förf1yttnings- e11er indikeringsorgan, där i anordningen ingår en kring sin 1ängdaxe1 roterbar spira1 (10) inuti ett begränsningsorgan (20, 59) som har ett första ändområde (23) och ett andra ändområde (24) vi1ka ändområden motsvarar var sin ände av begränsningsorganet, där spira1en samverkar med minst en g1idkropp (30) vi1ken är anordnad med ett från g1idkroppen utskjutande organ (31), vi1ket åtminstone de1vis är be1äget me11an två inti11iggande spi* fvarv (16a,16b) hos spira1en och vid spira1ens rotation för attas i spira1ens axe1- riktning, där det utskjutande organet har en radie11t utanför spira1varven be1ägen de1 (33a,33b) som befinner sig i ett spår (21a,21b,21c) som är i huvudsak orienterat i begränsningsorganets axe1riktning, och där den utanför spira1varven be1ägna de1en är anordnad för att utgöra en indikeringsde1 e11er för att samverka med ett utanför anordningen beïäget organ för dess förf1yttning k ä n n e t e c k n a d därav. att spira1en (10) saknar mekanisk axe1, att spira1en (10) är 1agrad endast i ans1utning ti11 be- gränsningsorganets (20, 59) första ändområde (23), att spira1en utefter åtminstone en de1 av sin 1ängd an1igger mot en inre be- gränsning (27, 58) hos begränsningsorganet och att g1idkroppen (30) är anordnad med ett e11er f1era i huvudsak cy1 ndriska partier (34) vi1ka samverkar med spira1ens (10) mot spira1ens geometriska centrumaxe1 (14) riktade begränsning (13) för styr- ning av g1idkroppens orientering. Anordning en1igt krav 1, k ä n n e t e c k n a d därav, att de cy1indriska partierna (34) oms1uts av åtminstone ett varv av spira1en (10). Anordning en1igt krav 2, k ä n n e t e c k n a d därav, att de cy1indriska partiernas (34) radie är så va1d att spira1en (10) oms1uter g1idkroppen (30) med re1ativt 1itet spe1. Anordning en1igt något av krav 1-3, k ä n n e t e c k n a d därav, att g1idkroppens (30) 1ängd överstiger avståndet me11an två inti11 varandra be1ägna spira1varv (16a, 16b). 462 681 10 15 20 25 30 35 10. 11. 12. 13. 10 Anordning en1igt något av föregående krav, k ä n n e t e c k - n a d därav, att i anordningen ingår mer än en g1idkropp (30) och att g1idkropparna är anordnade efter varandra i spira1ens (10) axe1riktning. Anordning en1igt krav 5, k ä n n e t e c k n a d därav, att g1idkropparna GC)är roterbart förbundna med varandra. Anordning en1igt något av krav 1-5, k ä n n e t e c k n a d därav, att spåret (21a,b,c) har en i huvudsak 1injär för1äggning. Anordning en1igt något av krav 1-6, k ä n n e t e c k n a d därav, att åtminstone de1ar av spåret (21a,b,c) bi1dar en kurv1inje. Anordning en1igt något av föregående krav, k ä n n e t e c k - n a d därav, att mer än ett spår (21a,b,c) är anordnat i begränsningsorganet (20,59). Anordning en1igt något av föregående krav, k ä n n e t e c k - n a d därav, att begränsningsorganet (20, 59) utgörs av ett hö1je (20) som i huvudsak oms1uter den axe11ösa spira1en (10). Anordning en1igt något av föregående krav, k ä n n e t e c k - n a d därav, att spåret (21a,b,c) bi1dar en genomgående s1its (21a,b) i hö1jets vägg (52) och i vi1ken s1its åtminstone en de1 av det utskjutande organets (31) utanför spira1varven be1ägna de1 (33a,b) befinner sig. Anordning en1igt något av krav 1-9, k ä n n e t e c k n a d därav, att begränsningsorganet (59) bi1das av minst tre stavar (55a,b, 56, 57) som är orienterade i huvudsak i begränsnings- organets 1ängdriktning. Anordning en1igt krav 12, k ä n n e t e c k n a d därav, att vid minst fyra stavar (55a,b, 56, 57) för bi1dandet av spåret (21c) två av stavarna (55a,b) är anordnade inti11 varandra och bi1dar spåret (21c) i form av en me11an sig be1ägen spa1t (21c).