AT245887B - Gerät zur Übertragung einer Drehbewegung z. B. von außen in das Innere eines hermetisch abzudichtenden Raumes - Google Patents

Description

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  Gerät zur Übertragung einer Drehbewegung z. B. von aussen in das
Innere eines hermetisch abzudichtenden Raumes 
Die Erfindung bezieht sich auf ein Gerät zur Übertragung einer Drehbewegung z. B. von aussen in das
Innere eines hermetisch abzudichtenden Raumes, bei dem mit einem sich an die Raumumhüllung an- schliessenden Stutzen ein Rumpfteil dicht verbunden ist, welch letzterer in zwei oder mehr konzentrischen
Bohrungen jeweils einen mit einem elastischen, in Axialrichtung wirkenden Dehnungskörper, z. B. einem
Wellrohr aus Metall, dicht und fest verbundenen Stössel aufnimmt. 



   Bei der Übertragung eines Drehmoments von aussen in das Innere von Apparaten oder Armaturen, die unter hohem Vakuum stehen oder mit gefährlichen Gasen arbeiten, ist das Problem der hermetischen   Abdichtungbisheute   noch nicht befriedigend gelöst worden. Von der Atom-Industrie ist zwar eine Lösung entwickelt worden, bei der ein taumelnde grosser Wellrohrkörper eine komplizierte Kurbelkonstruktion derart umfasst, dass dadurch der Begriff einer geschweissten Dichtung praktiziert ist : der dafür notwendige Aufwand für die relativ niedrige Drehmomentleistung ist aber nur für Sonderfälle vertretbar. Eine allgemeine Verwendung beispielsweise in der Petro-Chemie,   derKunststoff-Industrieoderbei   Kokerei-Anlagen kommt wegen der baulichen Abmessungen, der niedrigen Leistung und der hohen Kosten kaum in Frage. 



   Um diese Nachteile zu beseitigen und eine praktisch brauchbare Lösung zu schaffen, ist die Erfindung dadurch gekennzeichnet, dass jeder Stössel am einen Ende einen Gleitkopf besitzt, mit dem der Dehnungskörper verbunden ist, während dieser am andern Ende an einer Ringplatte und diese wieder an dem Rumpfteil befestigt ist und dass auf Ansätzen bzw. Zapfen   des Rumpfteilmittelstückes   zwei in ihren Aussparungen identische Kopfscheiben gegen den Rumpfteil gelagert sind, wobei ein Verhältnis gerade zu gerade, gerade zu ungerade, ungerade zu gerade oder ungerade zu ungerade für die Stückzahl der Stössel gegenüber der Stückzahl der Aussparungen in den Kopfscheiben vorgesehen ist. 



   Dabei sind in Bohrungen des Stössels Kegelkörper, Kugeln od. dgl. drehbar gelagert und die Aus-   sparungenkorrespondierend ausgebildet.   In Abweichung von dieser Ausführungsform sind in den Bohrungen des   Stössels Nocken   (Schrägkeilköpfe) gegen Drehung gesichert gelagert, und die korrespondierenden Aussparungen bilden z. B. eine Verzahnung. 



   Zur Erleichterung des Überganges von einer Aussparung zur andern sind die Spitzen der Kegel rund und die korrespondierenden Teile entsprechend abgerundet. Der Kegelwinkel an der Spitze der Stössel ist etwa 900 und grösser. 



   Durch die Konstruktion gemäss der Erfindung wird eine vollständige Dichtung erreicht, ausserdem besteht der Vorteil, dass auch grössere Drehmomente in Dauerbewegungen einwandfrei übertragen werden können, wobei durch die Wahl der Stösselanzahl gegenüber der der Aussparungen stets ein ruhiger, d. h. kippfreie Lauf gewährleistet ist.

   Die kompakte Bauform und die Einfachheit seiner Bauteile machen das Gerät für einen grossen Verwendungsbereich technisch und kommerziell interessant. 
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 rätes und in der rechten Hälfte einen Schnitt durch das Gerät in einer abgewandelten Form mit Nocken   (Schrägkellköpfen),   Fig. 2 einen Schnitt nach der Linie A-A der Fig.   l   mit einem Verhältnis von Stössel zu Aussparungen gleich 4 : 9, Fig. 3 eine schematische Abwicklung auf der Teilkreisebene aus Fig. 2. 

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  Fig. 4 einen Schnitt durch das Gerät in einer weiteren abgeänderten Ausuhrungsform nach der Linie D-D der Fig. 5, Fig. 5 einen Schnitt nach der Linie C-C der Fig. 4 mit einem Verhältnis von Stössel zu Aussparungen gleich 6 : 8 und Fig. 6 eine schematische Abwicklung auf der   Teilkreisebene   aus Fig. 5. 



   IneinemmiteinemGehäuse 1 dichtvereinigten, z. B. zusammengeschraubten, Rumpfteil 2 sind (Fig.   1 und 2) vier Stössel   3 symmetrisch verteilt angeordnet, die in Richtung der Pfeile 4 und 5 (Fig. 3) 
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 gute Dichtung dadurch erlaubt, dass einmal die Ringplatte 7 durch eine Schweissnaht 8 mit dem Rumpfteil 2   und durch eine Schweissnaht 9'mit dem Wellrohr verbunden ist und zum ändern das     entgegengesetzte Ende des Wellrohres   6 durch eine Schweissnaht 9 mit dem Stössel 3 ebenfalls dicht verbunden ist. Bei der Axialbewegung 4 und 5 gleitet das als Gleitkopf 10 ausgebildete eine Ende des Stössels 3 in einer Bohrung 11 des Rumpfteiles 2 und der Stössel 3 am andern Ende in einer Bohrung 12 der Ringplatte 7. 



   Der Rumpfteil 2   trägt an seinem Mittelstück 21 beidseitig Zapfen 13, auf denen mit kege-   ligen Aussparungen 30 versehene Kopfscheiben 14 und gegenüberliegend identische Kopfscheiben 15 unter Zwischenschaltung von Kugellagern 16 drehbar gelagert sind. Die Kugellager sind durch Scheiben 17 und Schrauben 18 mit den Zapfen 13 verbunden. 



   In Bohrungen 19   der Kopfscheiben 14 und 15 sind ferner mit deren Wandungen Bolzen   20 fest   verbunden angeordnet. In Steckschlüsselform ist der Kopfscheibe   14 (Antriebskopf) eine Antriebsachse 21   und der Kopfscheibe IS (Synchronkopf) eine Abtriebsachse   22 zugeordnet. Ein Schutzdeckel 23 ist durch Schrauben 24 mit dem Rumpfteil 2 verbunden. 



   In der linken Hälfte der Fig. 1 ist eine bevorzugte Bauform dargestellt, wie sie für weniger häufige Betätigung in Frage kommt. Sie finden Verwendung beispielsweise bei Schiebern, Hähnen und Klappen. 



  Für diese reicht die vorgesehene Flächenberührung im Bewegungsablauf aus. 



   In zwei in den Stösseln 3 axial gegenüberliegenden Bohrungen 25 ist je ein Schaft 26 mit je einem Kegelkörper 27 durch je einen Sprengring 28 unter Zwischenschaltung je einer Gleitscheibe 29 drehbar eingesetzt. 



   Die Zahl der Stössel beträgt in diesem Beispiel vier und die der zugehörigen Aussparungen 30 in den Kopfscheiben 14 und 15 je neun (Fig. 2). Aus Fig. 3 ist zu ersehen, dass bei Einführung eines Drehmoments in die Kopfscheibe 14 über den Vierkant 21 in Richtung des Pfeiles 31 der im Eingriff befindliche Stössel 3a im Bereich des Pfeiles 32 das Drehmoment als axiale Schubkraft in Richtung des Pfeiles 4 übernimmt. Bei dem Pfeil 33 wird diese Axialbewegung 4 wieder in eine Drehbewegung in Pfeilrichtung 34 der Kopfscheibe 15 umgesetzt. Die Kopfscheiben 14 und 15 laufen 
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 3b   steht neutral und hat soeben einen Arbeitshub beendet.

   Das Wellrohr   6b ist auf kürzeste Länge zusammengedrückt, und bei der Weiterbewegung von 14 macht 3b einen   Leerlaufhub,   der von der 
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 6c ist auf grössteLänge gestreckt und unterstützt in der Weiterbewegung von 14 den Einschub von 3c in die Kopfscheibe 15.   Schon nach kurzer Weiterbewegung erfolgt Arbeitskontakt mit der Kopfscheibe   14 und der Stössel 3c übernimmt zusammen mit 3a die Arbeit. Der Stössel 3d befindet sich in der entgegengesetzten Stellung zu 3a, also mitten im Leerlaufhub. 



   Wird der Bewegungsablauf noch unter der Voraussetzung untersucht, dass auf der Innenseite des Gerätes ein deutlicher Überdruck vorhanden ist, so heben sich die in Pfeilrichtung 5,5a wirkenden Kräfte   gegenseitig innerhalb der Kopfscheibe   14 auf. Sie beeinflussen also nicht das bei 21 eingeführte Drehmoment, sondern nur die spezifische Flächenpressung an den Kontaktstellen bei den Pfeilen 35 und 36. 



  Bei Vakuum gilt die Umkehrung, und die spezifische Flächenpressung erhöht sich in der Kopfscheibe 15. 



   Weiterhin ist aus Fig. 3 zu ersehen, dass durch die in diesem Falle gerade Stückzahl der Stössel 3 gegenüber der ungeraden Anzahl Kegelbohrungen 30 in den Kopfscheiben 14 und 15 eine Phasenverschiebung der Kopfscheiben 14 und 15 um eine halbe Teilung zwangläufig erfolgt. Weiterhin ist ersichtlich, dass bei Umkehrung des Drehsinns 31 der spiegelbildliche Ablauf der oben beschriebenen Bewegungsvorgänge einwandfrei gegeben ist. 



     Die drehbare Lagerung der Kegelkörper   27 in den Stösseln 3 (Fig. l) bewirkt eine Herabsetzung der   Abnutzung dadurch. dass die beiden Kegelkörper   27   im Ablau der Bewegungen sich gegenläufig zueinander   
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Claims (1)

1. bewegen können. Bei den zeitweiligen geringen Arbeitskontaktflächen erweist sich dies als wert-1. Gerät zur Übertragung einer Drehbewegung z. B. von aussen in das Innere eines hermetisch abzudichtenden Raumes, bei dem mit einem sich an die Raumumhüllung anschliessenden Stutzen ein Rumpfteil dicht verbunden ist, welch letzterer in zwei oder mehr konzentrischen Bohrungen jeweils einen mit einem elastischen, in Axialrichtung wirkenden Dehnungskörper. z. B. einem Wellrohr aus Metall, dicht und fest verbundenen Stössel aufnimmt, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Stössel (3, 31) am einen Ende einen Gleitkopf(10.10')besitzt.mit dim der Dehnungskörper(6,6')verbunden ist. während dieser am andern Ende an einer Ringplatte (7) und diese wieder an dem Rumpfteil (2, 2") befestigt ist und dass auf Ansätzen bzw.

   Zapfen (2X, 13) des Rumpfteil-Mittelstückes (2, 2111) zwei in ihren Aussparungen <Desc/Clms Page number 4> (30, 39) identische Kopfscheiben (14, 15 : 14', 15') gegen den Rumpfteil (2, 2") gelagert sind, wobei ein Verhältnis gerade zu gerade, gerade zu ungerade, ungerade zu gerade oder ungerade zu ungerade für die Stückzahl der Stössel gegenüber der Stückzahl der Aussparungen in den Kopfscheiben vorgesehen ist.

   2. Gerät zur Übertragung einer Drehbewegung nach Anspruch l, dadurch gekennzeichnet, dass in Bohrungen (25) des Stössels (3) Kegelkörper (27), Kugeln od. dgl. drehbar gelagert sind und die Aussparungen (30) korrespondierend ausgebildet sind.

   3. Gerät zur Übertragung einer Drehbewegung nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet. dass in Bohrungen (25) des Stössels (3) Nocken (38) (Schrägkeilköpfe) gegen Drehung gesichert gelagert sind und die korrespondierenden Aussparungen (39) z. B. eine Verzahnung bilden.

   4. Gerät zur Übertragung einer Drehbewegung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Spitze der Kegel (27, 271) rund und die korrespondierenden Teile entsprechend abgerundet sind.

   5. Gerät zur Übertragung einer Drehbewegung nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Kegelwinkel an dr Spitze der Stössel etwa 90 und grösser ist.