DE3527776C2 - - Google Patents
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- DE3527776C2 DE3527776C2 DE3527776A DE3527776A DE3527776C2 DE 3527776 C2 DE3527776 C2 DE 3527776C2 DE 3527776 A DE3527776 A DE 3527776A DE 3527776 A DE3527776 A DE 3527776A DE 3527776 C2 DE3527776 C2 DE 3527776C2
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23H—WORKING OF METAL BY THE ACTION OF A HIGH CONCENTRATION OF ELECTRIC CURRENT ON A WORKPIECE USING AN ELECTRODE WHICH TAKES THE PLACE OF A TOOL; SUCH WORKING COMBINED WITH OTHER FORMS OF WORKING OF METAL
- B23H7/00—Processes or apparatus applicable to both electrical discharge machining and electrochemical machining
- B23H7/26—Apparatus for moving or positioning electrode relatively to workpiece; Mounting of electrode
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23H—WORKING OF METAL BY THE ACTION OF A HIGH CONCENTRATION OF ELECTRIC CURRENT ON A WORKPIECE USING AN ELECTRODE WHICH TAKES THE PLACE OF A TOOL; SUCH WORKING COMBINED WITH OTHER FORMS OF WORKING OF METAL
- B23H9/00—Machining specially adapted for treating particular metal objects or for obtaining special effects or results on metal objects
- B23H9/003—Making screw-threads or gears
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16H—GEARING
- F16H19/00—Gearings comprising essentially only toothed gears or friction members and not capable of conveying indefinitely-continuing rotary motion
- F16H19/02—Gearings comprising essentially only toothed gears or friction members and not capable of conveying indefinitely-continuing rotary motion for interconverting rotary or oscillating motion and reciprocating motion
- F16H19/04—Gearings comprising essentially only toothed gears or friction members and not capable of conveying indefinitely-continuing rotary motion for interconverting rotary or oscillating motion and reciprocating motion comprising a rack
- F16H19/043—Gearings comprising essentially only toothed gears or friction members and not capable of conveying indefinitely-continuing rotary motion for interconverting rotary or oscillating motion and reciprocating motion comprising a rack for converting reciprocating movement in a continuous rotary movement or vice versa, e.g. by opposite racks engaging intermittently for a part of the stroke
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Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung nach dem Ober
begriff des Anspruchs 1.
Zur Umwandlung einer reinen Drehbewegung, die bei
spielsweise von einem Elektromotor abgegeben wird, in eine hin- und hergehende Bewegung sind
verschiedene Vorrichtungen bekannt, die mit Hilfe be
stimmter Wirkflächen und geeigneter Kinematiken, z. B.
Schubkurbel, Kurbelschleife, Kurvenscheiben, Kurven
trommel und dgl., arbeiten. Nachteilig ist bei den be
kannten Lösungen, daß sie teilweise komplizierte Wirk
flächen erfordern und daß insbesondere Gleitreibungs
vorgänge an den Wirkflächen auftreten, was zu schlech
ter Energieumsetzung bei der Bewegungsumwandlung führt.
Bei einer Vorrichtung der gattungsgemäßen Art treten
diese Nachteile normalerweise nicht auf.
Eine solche Vorrichtung ist als Mangeltrieb z. B. aus
AWF- und VDMA-Getriebeblätter AWF 630 BT bekannt.
Problematisch hierbei ist die Ausbildung der einen
geschlossenen Kreislauf bildenden Gegenverzahnung im
Bereich der kreisförmigen Verzahnung, welche die
beiden geradlinigen Verzahnungsbereiche verbindet.
Diese Problematik ist auch bei der Konstruktion nach
der FR-PS 9 48 436, die zur gleichen Gattung gehört,
technisch zufriedenstellend gelöst. Im Bereich der
Rückführkurven mit bogenförmiger Verzahnung hat man z.
B. anstelle der keilförmig ausgebildeten Zähne kegel
förmige vorgesehen, deren Herstellung schwierig ist und
deren Eingriff nur eine Punkt
übertragung ermöglicht.
Mit der vorliegenden Erfindung wird eine Vorrichtung
der gattungsgemäßen Art vorgeschlagen, bei welcher ein
geradverzahntes Ritzel mit einer auf einer räumlichen
Schraubfläche gelegenen Gegenverzahnung gepaart werden
kann.
Gelöst wird diese Aufgabe durch die im Kennzeichen des
Anspruchs angegebenen Merkmale. Hiernach verlaufen Nut
und Gegenverzahnung um den zylindrischen Körper, dessen
Achse umfassend, in Form einer räumlichen Schraubfläche.
Die geometrisch nicht einfache Verzahnung ist in
fertigungstechnisch realisierbarer Weise nach einem
funkenerosiven Abwälzprozeß hergestellt.
Mittels dieser Vorrichtung wird der Hin- und Herbe
wegung des die Gegenverzahnung tragenden Körpers eine
Drehbewegung überlagert. Geschwindigkeit und Hub der
axialen Hin- und Herbewegung hängen dabei vom Über
setzungsverhältnis zwischen Zahnrad und Gegenverzahnung
ab.
Bei der zylindrischen Fläche muß es sich dabei nicht
unbedingt um einen Kreiszylinder handeln, sondern zur
Vergrößerung der Eingriffslinien können Nut bzw. Ab
stützungen der Gegenverzahnung auch parabolisch oder
elliptisch gekrümmte Abschnitte umfassen.
Grundsätzlich kann die Geschwindigkeits-Weg-Charak
teristik der hin- und hergehenden Axialbewegung mit
überlagerter Drehbewegung durch entsprechende geome
trische Gestaltung der Nut bzw. Abstützung und der Ge
genverzahnung frei gewählt werden. Dabei sind sogar
vorübergehende Umkehrungen der Drehbewegungsrichtung
möglich.
Die erfinderische Vorrichtung läßt sich sehr einfach
bei einer Kolbenpumpe oder einer Kolbenarbeitsmaschine
anwenden, wobei im ersten Fall das Zahnrad motorisch
angetrieben werden muß, während im zweiten Fall in
einem bestimmten Gegentakt die beiden Zylinder mit
einem brennbaren Gas oder mit Druckflüssigkeit beauf
schlagt werden. In letzterem fall erfolgt der Abtrieb
über das Zannrad. So ausgebildete Kolbenpumpen oder Ar
beitsmaschinen haben den großen Vorteil, daß infolge
des Fehlens von Kurbelwelle und Pleuel keine Quer
kräfte auf die Zylinderwände ausgeübt werden und kei
ne Kippmomente an den Kolben auftreten können.
Anhand der Figuren werden Ausführungsbeispiele der Er
findung näher erläutert.
Es zeigt
Fig. 1 - eine Seitenansicht einer bekannten Vor
richtung mit Zahnrad und hin- und her
bewegtem Körper,
Fig. 2 - eine Seitenansicht einer weiterhin im
Prinzip bekannten Vorrichtung mit einer
einen geschlossenen Kreislauf bildenden
Gegenverzahnung,
Fig. 3 - eine Seitenansicht einer ersten Ausfüh
rungsform der erfindungsgemäßen Vor
richtung,
Fig. 4-7 schematische Darstellungen verschiedener
Ausführungsformen der am hin- und her
gehenden Körper vorgesehenen Gegenver
zahnung und
Fig. 8 - eine schematische Seitenansicht einer als
Kolbenpumpe ausgebildeten zweiten Ausfüh
rungsform der erfindungsgemäßen Vorrich
tung.
Bei der in Fig. 1 zum Vergleich dargestellten bekannten
Vorrichtung ist ein längs dem Doppelpfeil 12 hin- und
herbewegter Körper 10 vorgesehen, der eine geradlinig
verlaufende Zahnstange 14 aufweist. Mit der Zahnstange
kämmt ein Zahnrad 16, das gemäß dem Doppelpfeil 18
periodisch wechselnd dreht. Das Zahnrad
16 sitzt auf einer An- bzw. Abtriebswelle 20, die in
einer äqudistant zu der die Gegenverzahnung bildenden
Nut 22 gleitend geführt ist. Bei abwechselnder Drehung
des Zahnrades 16 gemäß dem Doppelpfeil 18 erfolgt eine
Hin- und Herbewegung des Körpers 10 gemäß dem Doppel
pfeil 12.
In den folgenden Figuren sind für gleiche oder entspre
chende Teile die gleichen Bezugszeichen verwendet wie
bei Fig. 1, jedoch jeweils mit Strichen versehen, so
weit sie unterschiedlich ausgebildet sind.
Bei der in Fig. 2 dargestellten, im Prinzip noch be
kannten Ausführungsform verlaufen die Gegenverzahnungen
14′ und die dazu äquidistante Nut 22′ längs einer ebe
nen Oberfläche 24 des hin- und herbewegten Körpers 10′
in Form einer langgestreckten Schleife, die parallel
gerade Abschnitte 26 und an den axialen Enden gekrümmte
Umkehrabschnitte 28 aufweist. Dadurch überlagert sich
bei Drehung des Zahnrades 16 in Richtung des Pfeils 18′
der hin- und hergehenden Axialbewegung des Körpers 10′
gemäß dem Doppelpfeil 12 jeweils eine kurze Drehbewe
gung des Körpers 10 gemäß den Pfeilen 30 beim Durchgang
der Welle 20 durch die Umkehrabschnitte 28.
Bei der in Fig. 3 dargestellten ersten erfindungsge
mäßen Ausführungsform verlaufen die Gegenverzahnung 14′′ und
Nut 22′′ längs einer zylindrischen Oberfläche 32 des
gemäß Doppelpfeil 12 hin- und hergehenden Körpers 10′′.
Der Hin- und Herbewegung des Körpers 10′′ überlagert
sich daher eine ungleichförmige Drehbe
wegung gemäß dem Pfeil 34.
Durch eine Formgebung der Gegenverzahnung 14 a gemäß
Fig. 4 im wesentlich in kreisbogenförmigen Abschnit
ten läßt sich eine periodisch etwa gleichförmige Hin- und Herbe
wegung des Körpers 10′′ erzielen. Eine im wesentlichen
abwechselnde Axialbewegung und Drehbewegung des Körpers
10′′ läßt sich durch eine Formgebung der Gegenverzahnung
14 b gemäß Fig. 5 mit im wesentlichen geraden axialen
Abschnitten 36 und etwa dazu senkrecht verlaufenden
Abschnitten 38 in Umfangsrichtung des Körpers 10′′
erreichen.
Eine gemischte Axial- und Drehbewegung während der Hin-
und Herbewegung des Körpers 10′′ und eine im wesent
lichen drehende Bewegung an den Umkehrstellen läßt
sich durch eine Formgebung der Gegenverzahnung 14 c ge
mäß Fig. 6 erreichen, wobei der in Aufsicht etwa gerade
Mittelabschnitt 40 an den Umkehrstellen in etwa längs
einer Umfangslinie verlaufende Abschnitt 43 mündet.
Schließlich läßt sich durch eine Formgebung der Gegen
verzahnung 14 d gemäß Fig. 7 in einem rückwärts ge
krümmten Mittelabschnitt 44 sogar eine vorübergehende
Rückwärtsdrehung des hin- und herbewegten Körpers 10′′
erzielen, falls dies gewünscht wird.
Aus diesen Beispielen ist ersichtlich, daß grundsätz
lich jede gewünschte Überlagerung von Axial- und Dreh
bewegung durch die Formgebung der Gegenverzahnung und
der dazu äquidistanten Nut erzielt werden kann.
In Fig. 8 ist schematisch die Ausbildung der erfin
dungsgemäßen Vorrichtung als Kolbenpumpe dargestellt,
wobei die axialen Enden des hin- und herbewegten Kör
pers 10′′ als Kolben 46 ausgebildet sind, die jeweils in
einem sie umgebenden Zylinder 48 axial gleitend geführt
sind. Einzelheiten von Kolben und Zylinder, insbeson
dere Ventile und dgl., sind in Fig. 8 nicht darge
stellt.
Bei entsprechender
Zufuhr von brennbaren Gasen oder Druckmedium in die
Zylinder 48 ist die in Fig. 8 dargestellte Ausführungsform
als Antriebsmotor mit Abtrieb über die Welle 20 ver
wendbar. Bei Antrieb der Welle 20 kann die Kol
ben-Zylinderanordnung 46, 48 als Kolbenpumpe verwendet
werden.
Claims (1)
- Vorrichtung zur formschlüssigen Umwandlung einer Dreh bewegung in eine hin- und hergehende Bewegung oder um gekehrt mit Hilfe eines Zahnrades, dessen Welle in ei ner Nut oder einer dem Bewegungsablauf entsprechenden Abstützung geführt ist, und einer äquidistant zur Nut bzw. Abstützung verlaufenden Gegenverzahnung, in die das Zahnrad eingreift, wobei Nut bzw. Abstützung und Gegenverzahnung an einem hin- und herbewegten zylin drischen Körper ausgebildet sind und die Nut bzw. Ab stützung sowie die Gegenverzahnung einen geschlossenen Kreislauf bilden, dadurch gekennzeichnet, daß die Nut (22′) bzw. Abstützung und Gegeverzahnung (14′′, 14 a, 14 b, 14 c, 14 d) um den zylindrische Körper (10, 10′, 10′′), dessen Achse umfassend, in Form einer räumlichen Schraubfläche verlaufen und mittels eines funkenero sive Abwälzprozesses hergestellt sind.
Priority Applications (2)
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---|---|---|---|
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Publications (2)
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DE10255559A1 (de) * | 2002-11-22 | 2004-06-09 | Peter Lehmann | Besondere Vorrichtung zur Kraftübertragung zwischen hin- und hergehenden Teilen und einer ständig gleichsinnig drehenden Drehwelle |
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Also Published As
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