专利名称：转动物体如辊子、轴和盘等用的传动装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种按照权利要求1的前序部分所述的用于转动物体的传动装置。
由欧洲的公开文本EP 083 8610 A2已知一种这样的传动装置。该传动装置的主要元件是至少一个可转动式安装的杠杆，其与一齿轮配合作用，齿轮旋转方向固定地连接于转动的物体。为此设有一用于杠杆安装和导向的装置以便使杠杆与齿轮啮合并驱动其一起向前运动。
该传动装置的优点是，其基本上不受杂质的影响，这些杂质是由液体产生的，空气加湿器、空气净化器和香味雾化器等中的辊子、轴等在该液体中转动。即使其中齿轮由于在液体的转动运动而被其润湿，与其他的传动部件的唯一的接触点也只在于杠杆与齿轮啮合的那部分。但该杠杆的部分通常是易于清洁的。
然而这样的装置的缺点在于，特别是由于诸传动部件出现制造容差有时影响转动物体平稳无噪声地运转，特别是因为处于啮合的杠杆可能被齿轮卡住。
本发明的目的在于，提供一种传动装置，其具有改善的同步运行性并且特别是不受制造容差的影响。
这个目的通过权利要求1的特征来达到。
在各从属权利要求中提供按照本发明的传动装置的有利的和合乎目的的进一步的构造。
本发明从这样一种传动装置出发，其用于辊子、轴和盘等转动物体，特别是用于香味雾化器、空气加湿器或空气净化器等，其具有下列特征一可运动式安装的杠杆、一旋转方向固定地连接于转动物体的齿轮和一杠杆传动机构用以使杠杆与齿轮啮合并驱动其一起运动以便转动齿轮，其中杠杆具有一尖端用以啮合齿轮的轮齿。本发明的中心构想在于将该尖端构成一个轮齿的形状，其中该齿的形状和齿轮轮齿的形状以及杠杆传动机构相互匹配成使在至少一个杠杆上的齿的齿面和齿轮上相应处于啮合的轮齿齿面在驱动运动过程中相互滚动。通过这样的措施，传动装置即使出现制造容差时也能使转动物体处于平稳的运动，其中可以避免杠杆尖端和齿轮的卡住。这是因为按照本发明的结构基本上满足两齿轮间的常规的啮合规律性。借此，与现有技术的解决方案相比显著地改善了接触齿面的磨损，因为在齿面之间通常存在的滑动大大地减小了，并且基本上被滚动运动代替了。这特别是对传动装置的寿命和操作噪声显示出正面的影响。
为了再进一步改善传动装置的同步运行性，还建议，杠杆上齿的形状和齿轮轮齿的形状以及杠杆传动机构相互匹配成使在至少一个杠杆上的齿的齿面和齿轮上相应处于啮合的轮齿齿面在驱动运动过程中具有一个接触点，在接触点两齿面无径向滑动地相互滚动(滚动点)。
杠杆上的齿的形状和齿轮轮齿的形状优选遵守啮合定律构成为渐开线啮合、摆线啮合、圆弧啮合或圆柱针轮啮合，在后者中杠杆上的齿例如具有一销子的形状。以这种方式可以在杠杆传动机构与齿轮之间实现基本上恒定的传动比。
在本发明的一个特别有利的结构中，杠杆传动机构包括杠杆的导向表面用为杠杆的滑移导向。因此杠杆可以被引导地实现例如向前运动、向后运动和转动运动。就此而言有利的是杠杆传动机构包括一用于杠杆的偏心轮传动。通过杠杆的铰接中心和杠杆传动机构上的导向表面的适当的相互匹配的几何设置可以为至少一个杠杆上的齿形尖端的循环啮合得到一要求的耦合曲线。代替由此实现的曲柄滑块机构的工作原理在另一实施形式中还采用了曲柄导杆机构的工作原理，其中纵向导轨位于杠杆上，例如一固定于杠杆传动机构的壳体上的销子嵌入该纵向导轨中。
为了实现简单的偏心轮传动，进一步建议，偏心轮传动具有杠杆的驱动轴，其偏心地设置在一齿轮上。齿轮可以被连续地驱动，优选借助于一蜗杆。借此首先很大的传动比是可能的，这特别是用于按照本发明的香味雾化器或空气净化器中时是需要的，其中只使用一个电机直接驱动风扇和驱动一个或两个盘组。其次一蜗杆传动构成一自锁的传动，从而可以防止至少一个杠杆的不要求的运动。
在一优选的实施形式中驱动轴直接偏心地连接在一齿轮上，并由一蜗杆驱动。
蜗杆优选通过一弹性联轴器连接于电机的驱动轴。因此驱动轴不需要完全精确地与蜗杆轴对中。此时按照本发明的传动装置可以具有较大的制造容差，这尤其节省了成本。
在本发明的一个特别有利的结构中，设置两个、三个或多个杠杆，它们交替地啮合齿轮。因此始终有至少一个杠杆处于与转动物体的齿圈或销齿圈啮合，从而后者被平稳地驱动。此外，特别是在杠杆通过蜗杆传动锁定而防止不要求的运动的情况下保证转动物体通过至少一个处于啮合的杠杆也防止任何不要求的其他的运动，例如防止反转。因此转动物体始终机械式不变地由杠杆传动机构控制。
并且特别优选的是至少一个杠杆弹性安装在导向表面之间。因此杠杆在杠杆传动机构中受预应力并且即使有制造容差也没有间隙。过大的间隙在最坏的情况下可能导致啮合的杠杆的齿与齿轮轮齿碰撞或各齿卡住。
在这种情况下特别优选的是，为了杠杆弹性安装在导向表面之间由导向表面夹住的杠杆外廓的至少一部分是弹性柔顺的。就此而言有利的是，为了实现杠杆的弹性柔顺外形，其外形构成为窄的框架。尤其是，如果杠杆由塑料制造时，则这样的外廓部分具有弹性性质。
此外，为了进一步改善弹性性质，优选的是，所述框架是中断的，其中一弹簧元件嵌入该中断位置中。
为了保证至少一个杠杆有效地向齿轮传力，最后建议，杠杆外边缘的一部分不是弹性柔顺的，其支承在杠杆传动机构的一导向表面上以便承受用于齿轮继续运动的主要力。
本发明的多个实施例示于附图中并在以下描述中在说明其他一些优点和细节的情况下更详细地加以说明。附图中
图1以简图示出空气加湿器的两个并列设置的盘组的侧视图，其分别设有按照本发明的传动装置；图2a～2e对不同的杠杆位置以简图示出按照图1的本发明的传动装置的横剖面图；图3a～3c按照本发明的杠杆的两个平面图，具有和没有弹簧元件，以及一个侧视图；图4对于按照图3a至3c的杠杆偏心地设有驱动轴的蜗轮之示意平面图；图5a按照图2a至2e的本发明传动装置的横剖面图，但其中对一个位置具有三个驱动杠杆；图5b按照图5a的本发明传动装置的纵向剖面图。
图1中以示意侧视图示出空气加湿器的两个并列安装的盘组1、2，其上设有按照本发明的传动装置。盘组1、2例如由层状接连设置的圆形盘构成。盘组1、2在空气净化器中通常安装在一长圆槽处(未示出)，其中通常有水，必要时加入添加剂，盘组在绕轴4、5转动时浸入其中。同样未示出的是一壳体盖，在其上例如设置一具有驱动电机的风扇，风扇通过弹性联轴器6连接于两个按照本发明的传动装置3。
在图2a～2e中示出本发明传动装置3的放大剖面图并且在剖面图中示出不同的杠杆位置。该图示出一杠杆传动机构7，其与齿圈8配合作用，齿图8设置在盘组1的端面。其中杠杆传动机构7涉及具有两个驱动杠杆9、10的装置。驱动杠杆9、10各具有一构成齿形的尖端11、12和一安装开孔13、14(还可参见图3a和3b)用以分别安装两驱动轴颈15、16。驱动轴颈15、16错位180°偏心地连接于在蜗轮17的两端面并因此形成偏心的轴承座，驱动杠杆9、10通过安装开孔13、14安装在该轴承座上。蜗轮17具有一转轴18，其支承于杠杆传动机构的壳体中并且蜗轮17与蜗杆19啮合。蜗杆19通过弹性联轴器6连接于例如未示出的驱动电机。当蜗杆19转动并由此引起蜗轮例如沿箭头方向转动时驱动杠杆9、10通过驱动杠杆9、10的偏心轴承座13、14、15、16在杠杆传动机构的壳体中向前或向后运动或转动。其中驱动杠杆9、10的外廓紧贴在杠杆传动机构的壳体的导向表面20、21上。
在图2a中前面的驱动杠杆10(以实线表示)与齿圈8的轮齿啮合，而设置在后面的第二驱动杠杆9(以虚线表示)则完全从齿圈8的轮齿退出。要求的驱动杠杆9、10的齿形尖端11、12的运动基本上由偏心设置的驱动轴颈15、16之间的几何距离以及导向表面20、21的形状和两者间的距离产生。齿形尖端11、12的轨迹表现为这样实现的曲柄滑块机构的耦合曲线。
为了得到设置在盘组1的齿圈8沿箭头方向的转动，驱动杠杆9、10的运动以蜗轮17的不同的角位置描绘于图2a至2c中。其中每一图相当于使蜗轮转过45°的杠杆位置的状态，亦即假定将图2a规定为0°，图2e表示转过180°。
齿圈8的齿22和齿形尖端11、12的形状设计成使相互啮合的齿实现例如摆线齿廓。此外，驱动杠杆9、10的运动通过偏心的轴承和杠杆传动机构的壳体上的导向表面匹配成使各齿面相互滚动。
图3a至3c中再次以实例详细示出驱动杠杆10。驱动杠杆10的外形沿一大部分在一边设计成窄的框架23。框架23在安装开孔13之前面中断并具有压簧25(只在图3a中示出)用的安装轴颈24。以这种方式驱动杠杆10的前面部分在该侧边是弹性柔顺的。这使驱动杠杆10或同样构成的驱动杠杆9能够以预应力嵌入杠杆传动机构的壳体中。由此避免了杠杆9、10因出现的制造容差而具有间隙，在有间隙的情况下会导致一个驱动杠杆9、10的尖端11、12与齿圈8的齿碰撞或卡住。通过非对称的框架构造可以使杠杆支承在一导向表面上而没有变形。这优选为承受用于齿轮继续运动的主要力的那一侧面。
图4中再次以细节示出蜗轮17具有在其两端面错位180°偏心地设置的驱动轴颈15、16。如上所述蜗轮17由支承轴18支承，支承轴18从偏心设置的驱动轴15、16伸出。
如特别是由图1可看出的，驱动杠杆9、10的尖端11、12指向下方，从而液体通过齿圈8浸入液体浴中而被送至杠杆尖端11、12，再向下流向齿圈8。可以进入与浴槽的液体接触的唯一位置仅仅是驱动杠杆9、10的齿形尖端11、12。因此其余的传动装置部件在装置的任何操作阶段都没有进入与浴槽液体接触的危险。为了清洁工作对于非专业人员来说装置的拆卸可以简单的方式进行，因为拆下盖(未示出)后还只留下盘组1、2在长圆槽(未示出)中。
所示一个盘组1、2用的传动装置也可以用于按照本发明的空气加湿器的外面。所示系统无疑可以应用于任何转动的物体，其中按照本发明的传动装置显示出各个优点。这特别是在化学生产设备中可以是这种情况，其中辊子、滚筒和热交换器等同样必须常常在液体浴内转动并因此同样提出这一问题，即传动装置必须不与或只在某点上与可能侵入的液体接触。如果在驱动轴与转动的物体之间要实现很大的传动比，也可以有利地采用按照本发明的传动原理。
图5a和5b中示出本发明传动装置的一个变型，其中代替两个驱动杠杆而采用三个驱动杠杆26、27、28。以相应的方式驱动轴颈不是错位180°而是120°偏心地设置在蜗轮29上。通过这样的实施形式，还可以改善同步运行性，该实施形式为了理解驱动杠杆26、27、28的位置以纵向剖面示于图5b中。
附图标记清单1盘组 16驱动轴颈2盘组 17蜗轮3传动装置 18轴4轴 19蜗杆5轴 20导向表面6弹性联轴器 21导向表面7杠杆传动机构 22轮齿8齿圈 23框架9驱动杠杆 24轴颈10驱动杠杆 25压簧11齿形尖端 26驱动杠杆
12齿形尖端 27驱动杠杆13安装开孔 28驱动杠杆14安装开孔 29蜗轮15驱动轴颈
权利要求
1.传动装置，用于转动物体如辊子、轴和盘等，特别是用于香味雾化器、空气加湿器或空气净化器等，其具有至少一个可运动式安装的杠杆、一旋转方向固定地连接于转动物体的齿轮和一杠杆传动机构用以使杠杆与齿轮啮合并驱动其一起运动以便转动齿轮，其中杠杆具有一尖端用以啮合齿轮的轮齿，其特征在于，将尖端(11、12)构成一个轮齿的形状，其中该齿的形状和齿轮(8)的轮齿形状以及杠杆传动机构(7)相互匹配成使在至少一个杠杆(9、10)上的齿(11、12)的齿面和齿轮上相应处于啮合的轮齿(22)的齿面在驱动运动过程中相互滚动。
2.按照权利要求1所述的传动装置，其特征在于，在至少一个杠杆(9、10)上的齿(11、12)的形状和齿轮(8)的轮齿的形状以及杠杆传动机构(7)相互匹配成使在至少一个杠杆(9、10)上的齿的齿面和齿轮(8)上相应处于啮合的轮齿齿面在驱动运动过程中具有一个接触点，在接触点两齿面基本上无径向滑动地相互滚动。
3.按照权利要求1或2之一项所述的传动装置，其特征在于，杠杆(9、10)上的齿的形状和齿轮(8)的轮齿(22)的形状遵守渐开线啮合、摆线啮合、圆弧啮合或圆柱针轮啮合之啮合定律来构成。
4.按照上述权利要求之一项所述的传动装置，其特征在于，杠杆传动机构(7)包括导向表面(20、21)用为杠杆(9、10)的滑移导向。
5.按照权利要求4所述的传动装置，其特征在于，杠杆传动机构(7)包括一用于杠杆(9、10)的偏心轮传动。
6.按照权利要求5所述的传动装置，其特征在于，偏心轮传动具有一杠杆用的驱动轴(15、16)，其偏心地设置在一齿轮上。
7.按照权利要求6所述的传动装置，其特征在于，所述齿轮为一蜗轮(17)，一蜗杆(19)与之啮合。
8.按照权利要求7所述的传动装置，其特征在于，蜗杆(19)通过一弹性联轴器连接于电机的驱动轴。
9.按照上述权利要求之一项所述的传动装置，其特征在于，设有两个、三个或多个杠杆(9、10；26、27、28)。
10.特别是按照上述权利要求4至9之一项所述的传动装置，其特征在于，杠杆(9、10)弹性地安装在杠杆传动机构(7)的导向表面(20、21)之间。
11.按照权利要求10所述的传动装置，其特征在于，为了杠杆(9、10)弹性安装在导向表面(20、21)之间由导向表面夹住的杠杆外廓的至少一部分是弹性柔顺的。
12.按照权利要求11所述的传动装置，其特征在于，为了实现杠杆(9、10)的弹性柔顺外形，其外形构成为窄的框架(23)。
13.按照权利要求12所述的传动装置，其特征在于，框架(23)是中断的，其中一弹簧元件(25)嵌入该中断位置中。
14.按照权利要求10至13之一项所述的传动装置，其特征在于，杠杆外廓的一部分不是弹性柔顺的以便支承在一导向表面(20)上承受用于齿轮继续运动的主要力。
全文摘要
本发明建议了一种传动装置用于转动物体如辊子、轴和盘等,特别是用于香味雾化器、空气加湿器或空气净化器等,其具有以下特征:一可运动式安装的杠杆(9、10)、一旋转方向固定地连接于转动物体的齿轮(8)和一杠杆传动机构(7)用以使杠杆(9、10)与齿轮(8)啮合并驱动其一起运动以便转动齿轮(8),其中杠杆具有一尖端(11、12)用以啮合齿轮的轮齿(22)。按照本发明尖端(11、12)构成一个轮齿的形状,其中该齿的形状和齿轮(8)的轮齿(22)的形状以及杠杆传动机构(7)相互匹配成使在至少一个杠杆(9、10)上的齿(11、12)的齿面和齿轮(8)上相应处于啮合的轮齿(22)的齿面在驱动运动过程中相互滚动。
文档编号A61L9/12GK1332830SQ99815162
公开日2002年1月23日 申请日期1999年12月29日 优先权日1998年12月29日
发明者埃里希·哈特, 阿尔弗雷德·希茨勒 申请人:温特冷气机有限责任公司, 温特风干机有限公司