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Patent Searching and Data


Title:
DEVICE FOR TRANSFORMING A MOVEMENT
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2001/001017
Kind Code:
A1
Abstract:
A device for transforming the rotational movement of a working lever (3) defining a cone and having a rotational movement of its own, whereby the working lever (3) performs an intrinsic rotation of 180° for a 360° revolution of the cone or vice-versa in order to transform the movement of said working lever defining a cone and having a rotational movement of its own into a rotational movement. The inventive device comprises a lever bearing element (2) which is joined to the working lever(3) in a rotationally secure manner. The lever bearing element (2) can be pivoted around a pivoting axis (E) and can be rotated about a bearing axis of rotation (B) which is located in a perpendicular position with respect to said pivoting axis (E). The inventive device also comprises a rotating rotational lever (5) to which the working lever (3) is coupled in such a way that it can rotate about its own axis of rotation (D). The axis of rotation (B) of the bearing and the pivoting axis (E) have a common intersection (1) and the axis of rotation (D) of the working lever (3) covers the axis of rotation (B) of the bearing exactly once when the cone revolves 360°. The inventive device has a simple design and makes it possible to transform an inversion kinematic movement.

Inventors:
DETTWILER HERMANN (CH)
Application Number:
PCT/CH2000/000341
Publication Date:
January 04, 2001
Filing Date:
June 23, 2000
Export Citation:
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Assignee:
DETTWILER HERMANN (CH)
International Classes:
A21C1/02; B01F7/30; F03D5/00; F16H21/46; B01F7/00; (IPC1-7): F16H21/46
Foreign References:
DE293914C
DE327162C1920-10-07
US2539436A1951-01-30
US2527556A1950-10-31
EP0283439A21988-09-21
EP0614028B11996-09-11
Attorney, Agent or Firm:
A. BRAUN BRAUN HERITIER ESCHMANN AG (Basel, CH)
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Claims:
Patentansprüche
1. Vorrichtung zur Umwandlung einer Rotationsbewegung _n eine einen Kegel definierende und eine eigenrotierende Bewegung eines Arbeitshebels (3 ; 103 ; 203 ; 303 ; 403), wobei der Arbeitshebel (3 ; 103 ; 203 ; 303 ; 403) bei einem Kegelum gang von 360° eine =igenrotation von 180° vollzieht, oder umgekehrt einer einen Kegel definierenden und eigenrotie enden Bewegung eines Arbeitshebels (3 ; 103 ; 203 ; 303 ; 403) in eine Rotationsbewegung, mit einem verdrehsicher mit dem vu eine Eigenrotationsachse (D) eigenrotierbar gelagerten Arbeitshebel (3 ; 103 ; 203 ; 303 ; 403) verbundenen Hebella gerelement (2), das um eine Schwenkachse (E) schwenkbar und um eine auf die Schwenkachse (E) senkrecht stehende Lager rotationsachse (B) rotierbar ist, sowie einem rotierbaren Rotationselement (5 ; 205 ; 305 ; 405), das direkt oder indi rekt mit dem Arbeitshebel (3 ; 103 ; 203 ; 303 ; 403) oder dem . ebellacerele. ent (2 ; 402) gekoppelt ist, wobei die Lager otationsachse (B) und die Schwenkachse (E) einen gemeinsa men Schnittpunkt (A ; aufweisen und die Eigenrotationsachse (D) des Arbe7shebe7s (3 ; 103 ; 203 ; 303 ; 403) pro Kegelum gang von 360° genau einmal mit der Lagerrotationsachse (B) zur Deckung kommt.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich net, dass das Rotationselement (5 ; 205 ; 305) um eine Rota tionsachse (C) rotierbar ist, die vorzugsweise durch den Schnittpunkt (A) verläuft und vorzugsweise mit der Lager rotationsachse (B) und der Schwenkachse (E) jeweils einen Kinkel einschliesst.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge kennzeichnet, dass das Rotationselement (5 ; 205 ; 305) an einem während der Rotation ortsfesten Supportelement (6 ; 306) angeordnet ist, das um die Lagerrotationsachse (B) herum blockierbar drehverstellbar ist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch ge kennzeichnet, dass der Winkel zwischen der Rotationsachse (C) und der Lagerrotationsachse (3) verstellbar ist.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, da durch gekennzeichne, dass der Arbeitshebel (3 ; 103 ; 303 ; 403) sich beidseits des Schnittpunkts (A) erstreckt und da her die einen Kegel definierende Bewegung einen Doppelkegel definiert, wobei vorzugsweise der Arbeitshebel (103 ; 403) sich wesentlich über das Rotationselement (5 ; 405) hinaus erstreckt.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, da durch gekennzeichnet, dass das Rotationselement (5 ; 205 ; 305) derart ausgebildet, insbesondere als Rotationshebel (5 ; 205) oder Rotationskranz (305), und angeordnet ist, dass dessen mit dem Arbeitshebel (3 ; 103 ; 203) gekoppelte Teil bei der Rotation eine Kreisbewegung ausfuhrt.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, da durch gekennzeichnet, dass das Rotationselement derart aus gebilde und angeordnet ist, dass dessen mit dem Arbeitshe bel gekoppelte Teil bei der Rotation eine nichtkreisförmige Bewegung ausführt, wobei das Rotationselement vorzugsweise an einem während der Rotation bewegbaren Supportelement an geordnet ist, so dass die Rotationsachse (C) während der Rotation versLellbar ist.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, da durch gekennzeichnet, dass der Arbeitshebel (3 ; 103 ; 203 ; 303) in Richtung der Eigenrotationsachse (D) bewegbar ist.
9. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 5, dadurch ge kennzeichnet, dass das Rotationselement als Rotationskranz (405) ausgebildet ist, der mit dem Hebellagerelement (402) oder mit einem das r. ebellagerelement (402) rotierbar la gernden Wälzlager (401) gekoppelt ist, und das eine Ende des Arbeitshebels (03) sphärisch gelagert ist.
10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, da durch gekennzeichnet, dass das Rotationselement (5 ; 205 ; 305 ; 405) mit einem Antriebsorgan zur Erzeugung der Rotati onsbewegung, insbesondere einem Getriebemotor (7), verbun den ist und an dem rbeitshebel (3 ; 103 ; 203 ; 303 ; 403) mindestens eine Arbeitseinrichtung (4 ; 304 ; 404) angeordnet ist.
11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, da durch gekennzeichne., dass mit dem Rotationselement (5 ; 205 ; 305 ; 405) eine Einrichtung zur Abnahme des Drehmo ments, insbesondere ein Stromgenerator, verbunden ist.
12. Verwendung mindestens einer Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10 als Antrieb und/oder Steuerung eines Fortbewegungs.ittels im Wasser oder in der Luft, zur Erzeugung einer Wasseroder Gasströmung, zum Mischen von fliessfähigen Materialien oder zur Reinigung.
13. Verwendung mindestens einer Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9 oder 11 zur Stromerzeugung durch Umwandlung einer einen Kegel definierenden und eigen rotierenden, durch fliessendes Wasser oder Wind erzeugten Bewegung eines Arbeitshebels (3 ; 103 ; 203 ; 303 ; 403) mit mindestens einer Arbeitseinrichtung (4 ; 304 ; 404) in eine Rotationsbewegung, mit der ein Stromgenerator betrieben wird.
Description:
Vorrichtung zur Bewegungsumwandlung Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Um- wandlung einer Rotationsbewegung in eine einen Kegel defi- nierende und eine eigenrotierende Bewegung eines Arbeitshe- bels, wobei der Arbeitshebel bei einem Kegelumgang von 360° eine Eigenrotation von 180° vollzieht, oder umgekehrt einer einen Kegel definierenden und eigenrotierenden Bewegung eines Arbeitshebels in eine Rotationsbewegung.

Der Erfindung liegt die inversionskinematische Bewegungscha- rakteristik zugrunde, wie sie eingehend in der DE-PS 589 452 von Paul Schatz beschrieben ist. Das dort beschriebene räum- liche Bewegur. gssystem zeichnet sich dadurch aus, dass es aus einzelnen, in sich starren Gliedern besteht, die miteinander durch Gelenke zu einem beweglichen, ringförmigen Verband vereinigt sind, welcher zwangsläufig umstülpar ist. Ein sol- ches Bewegungssytem beruht bekanntlich auf der praktischen Anwendung des in zwei Hälften zerlegbaren Würfelgürtels. Je- de dieser Würfelgürtelhälften besteht aus einem Gestell und drei schwenkbar miteinander verbundenen Gliedern des Würfel- gürtels, d. h. einem mittleren Glied und zwei seitlichen Gliedern. Die einzelnen Glieder'sind durch Schwenkachsen miteinander verbunden, von denen je zwei einander benachbar- te im rechter. Winkel zueinander stehen. Im Gestell sind zwei über Schwenkachsen mit den seitlichen Gliedern verbundene Antriebswellen drehbar gelagert.

Anwendungen dieses Prinzips zeigen beispielsweise die EP-A-0 283 439 und die EP-B-0 614 028. Eine in der EP-A-0 283 439 beschriebene Vorrichtung zur Umwandlung der Energie eines strömungsfähigen Mediums in ein Drehmoment, oder umgekehrt, weist ein am mittleren Glied der halben Würfelkette befestigtes oloidartiges Gebilde auf, das mit

zwei um 90° gegeneinander verdrehten Paddeln versehen ist.

Die beiden seitlichen Glieder der halben Würfelgürtelkette haben hier nur eine altefunktion. Bei der in der -?-B-0?-B-0 614 028 offenbarten Vorrichtung sind sowohl das -. ittlere Glied als auch die seitlichen Glieder der halben Xürfelkette mit Mitnehmerelementen versehen, die jeweils Freizonen aufweisen, so dass sie sich während des Bewe- ungsablaufs gegenseitig durchdringen können.

@ie in der EP-A-0 283 439 und der EP-B-0 614 028 beschrie- benen Vorrichtungen haben sich zwar insbesondere im Einsatz als Schiffsantrieb als sehr effizient erwiesen, weisen aber den Nachteil auf, dass sie relativ kompliziert aufgebaut sind.

. ngesichts der Nachteile der bisher bekannten, oben be- schriebenen Vorrichtungen zur inversionskinematischen Bewe- gungsumwandlung liegt der Erfindung die folgende Aufgabe zugrunde. Zu schaffen ist eine Vorrichtung der eingangs er- # Art, die mir einem vergleichsweise einfachen Aufbau eine inversionskinematische Bewegungsumwandlung durchführen kann.

Diese Aufgabe wird curch die erfindungsgemässe Vorrichtung zur Bewegungsumwandlund gelöst, wie sie im unabhängigen Pa- -entanspruch 1 definiert ist. Bevorzugte Ausführungsvarian- en ergeben sich aus den abhängigen Patentansprüchen. Die unabhängigen Patentansprüche 12 und 13 betreffen bevorzugte Verwendungen der erfindungsgemässen Vorrichtung.

Das Wesen der Erfindung besteht darin, dass eine Vorrich- tung zur Umwandlung einer Rotationsbewegung in eine einen Kegel definierende und eine eigenrotierende Bewegung eines Arbeitshebels, wobei der Arbeitshebel bei einem Kegelumgang von 360° eine Eigenrotation von 180° vollzieht, oder umge-

kehrt einer einen Kegel definierenden und eigenrotierenden Bewegung eines Arbeitshebels in eine Rotationsbewegung, ein verdrehsicher mit dem um eine Eigenrotationsachse eigenro- -ierbar gelagerten Arbeitshebel verbundenes Hebellagerele- -. en sowie ein rotierbares Rotationselement umfasst, das direkt oder indirekt mit dem Arbeitshebel oder dem Hebella- gerelement gekoppelt ist. Das Hebellagerelement ist um eine e Schwenkachse schwenkbar und um eine auf die Schwenkachse senkrecht stehende Lagerrotationsachse rotierbar. Die La- verro. ationsachse unC die Schwenkachse weisen einen gemein- samen Schnittpunkt auf und die Eigenrotationsachse des Ar- beitshebels kommt pro Kegelumgang von 360° genau einmal mit der Lagerrotationsachse zur Deckung.

Die erfindungsgemässe Vorrichtung ermöglicht eine inversi- onskinematische Bewegungsumwandlung, wobei sie aufgrund der Konzentration auf das Schlüsselelement des inversionskine- matischen Bewegungssystems viel einfacher aufgebaut ist als die vergleichbaren, oben beschriebenen Vorrichtungen zur Bewegungsumwandlung. Grundsätzlich wird nur noch eine ein- zige Rotationsbewegung in eine einen Kegel definierende und eine eigenrotierende Bewegung eines Arbeitshebels umgewan- delt oder umgekehrt, was zu einer Reduktion der Anzahl Ge- lenke führt. Die Rotation kann direkt auf den Arbeitshebel oder das Hebellagerelement geleitet bzw. von diesem abge- nommen werden. Ausserdem wird die Grosse eir. er am Arbeits- hebel angebrachten Arbeitseinrichtung nicht durch den Bewe- gungsumwandlungsmechanismus eingeschränkt. Die erfindungs- gemässe Vorrichtung oder Kombinationen davon ist bzw. sind aus diesen Gründen viel einfacher und variable einsetzbar.

3ei einer vorteilhaften Ausführungsvariante der erfindungs- gemassen Vorrichtung ist das Rotationselement um eine Rota- tionsachse rotierbar, die vorzugsweise durch den Schnitt- punkt der Lagerrotationsachse und der Schwenkachse verläuft

und vorzugsweise mit der Lagerrotationsachse und der Schwenkachse jeweils einen Winkel einschliesst. Der Aufbau der Bewegungsumwandlungsvorrichtung kann so sehr einfach gehalten werden.

Mit Vorteil ist das Rotationselement an einem während der Rotation ortsfesten Supportelement angeordnet, das um die Lagerrotationsachse herum blockierbar drehverstellbar ist.

Die Wirkungsrichtung des Arbeitshebels ist auf diese Weise einstellbar.

Vorzugsweise ist der Winkel zwischen der Rotationsachse des Rotationselements und der Lagerrotationsachse verstellbar.

Dies ergibt weitere Variationsmöglichkeiten beim Einsatz des Arbeitshebels.

Bei einer vorteilhaften Ausführungsvariante erstreckt sich der Arbeitshebel beidseits des Schnittpunkts der Lagerrota- tionsachse und der Schwenkachse und die einen Kegel defi- nierende Bewegung definiert daher einen Doppelkegel, wobei vorzugsweise der Arbeitshebel sich wesentlich über das Ro- tationselement hinaus erstreckt. Es können so beidseits des Schnittpunktes ArbeiLseinrichtungen am Arbeitshebel ange- bracht werden, die zueinander versetzte Bewegungen ausfüh- ren.

Mit Vorteil ist das Rotationselement derart ausgebildet, insbesondere als Rotationshebel oder Rotationskranz, und angeordnet, dass dessen mit dem Arbeitshebel gekoppelte Teil bei der Rotation eine Kreisbewegung ausführt. Der Auf- bau der Bewegungsumwandlungsvorrichtung und die sich im Einsatz ergebende Bewegung ist dann relativ einfach.

Alternativ ist das Rotationselement derart ausgebildet und angeordnet, dass dessen mit dem Arbeitshebel gekoppelte

Teil bei der Rotation eine nichtkreisförmige Bewegung aus- führt, wobei das Rotationselement vorzugsweise an einem während der Rotation bewegbaren Supportelement angeordnet ist, so dass die Rotationsachse während der Rotation ver- stellbar ist. Die Bewegung des Arbeitshebels definiert in diesem =all einen unregelmässigen Kegel, was für gewisse Anwendungen nützlich sein kann.

Vorzugsweise ist der Arbeitshebel in Richtung der Eigenro- ationsachse bewegbar. Dies ergibt weitere Variationsmög- lichkeiten beim Einsatz des Arbeitshebels.

Bei einer zweckmässigen Ausführurgsvariante ist das Rotati- onselement als Rotationskranz ausgebildet, der mit dem He- bellagerelement oder mit einem das Hebellagerelement ro- tierbar lagernden Wälzlager gekoppelt ist, und das eine Ende des Arbeitshebels sphärisch gelagert.

Bei einer vorteilhaften Ausführu-gsvariante ist das Rotati- onselement mit einem Antriebsorgan zur Erzeugung der Rota- tionsbewegung, insbesondere einer". Getriebemotor, verbunden und ist an dem Arbeitshebel mindestens eine Arbeitseinrich- lung angeordnet. Die erfindungsgemässe Vorrichtung kann dann beispielsweise als Antrieb und/oder Steuerung eines Fortbewegungsmittels im Wasser oder in der Luft, zur Erzeu- gung einer Wasser-oder Gasströmung, zum Mischen von fliessfähigen Materialien oder zur Reinigung verwendet wer- den.

Bei einer anderen vorteilhaften Ausführungsvariante ist mit dem Rotationselement eine Einrichtung zur Abnahme des Dreh- moments, insbesondere ein Stromgenerator, verbunden. Die erfindungsgemässe Vorrichtung kann in diesem Fall bei- spielsweise zur Stromerzeugung durch Umwandlung einer einen Kegel definierenden und eigenrotierenden, durch fliessendes

Wasser oder Nind erzeugten Bewegung des Arbeitshebels mit mindestens einer ArLeitseinrichtung in eine Rotationsbewe- gung, mit der ein Stromgenerator betrieben wird, verwendet werden.

'm folgenden wird die erfindungsgemässe Vorrichtung zur Be- aegungsumwandlung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen fünfAusführungsbeispielendetail-von lierter beschrieben. Es zeigen : Fig. 1-eine teilweise geschnittene Ansicht von vorne eines ersten Ausführungsbeispiels einer erfin- dungsgemässen Vorrichtung zur Bewegungsumwand- lung ; Fig. 2-eine teilweise geschnittene Seitenansicht eines Teils der Vorrichtung von Fig. 1 ; Fig. 3a bis 6a-schematische, teilweise geschnittene An- sichten von vorne der wesentlichen Teile der Vorrichtung von Fig. 1 in vier verschiedenen Stellungen ; Fig. 3b bis 6b-die den Fig. 3a bis 6a entsprechenden Draufsichten auf die wesentlichen Vorrichtungs- teile ; Fig. 7a-eine Ansicht von vorne des durch die Bewegung des Arbeitshebels definierten Doppelkegels ; Fig. 7b-eine Draufsicht auf den Doppelkegel von Fig. 7a ; Fig. 8-eine Ansicht von vorne eines durch die Bewegung eines Arbeitshebels gemäss einem zweiten Ausfüh- rungsbeispiel definierten Doppelkegels ;

Fig. 9-eine Ansicht von vorne eines durch die Bewegung eines Arbeitshebels gemäss einem dritten Ausfüh- rungsbeispiel definierten einfachen Kegels ; Fig. 10-eine teilweise geschnittene Ansicht von vorne eines vierten Ausführungsbeispiels einer erfin- dungsgemässen Vorrichtung zur Bewegungsumwand- lung mit einem mit einem Arbeitshebel gekoppel- ten Rotaionskranz ; Fig. lla - eine teilweise geschnittene Ansicht von vorne eines fünften Ausführungsbeispiels einer erfin- dungsgemässen Vorrichtung zur Bewegungsumwand- lung mit einem mit einem Wälzlager eines Hebel- lagerelements gekoppelten Rotationskranz ; und Fig. llb-eine Draufsicht auf die Vorrichtung von Fig. lla.

Figuren 2und Bei diesem #ersten Ausführungsbeispiel umfasst ein Wälzlager 1, wie es z. B. im Kranbau als Turmdrehlager benutzt wird, ein Fixteil la, das an einer Basisplatte 9 befestigt ist, <BR> <BR> <BR> und ein Rciationsteil lb, das bezüglich dem Fixteil la um eine Lagerrotationsachse B rotierbar ist. Auf dem Rotati- onsteil lb fest angebracht sind zwei Lagerschalen 2a, in denen jeweils ein Lagerzapfen 2b eines Hebellagerelements 2 schwenkbar gelagert ist. Das Hebellagerelement 2 ist auf diese Weise um eine Schwenkachse E schwenkbar, die sich mit der Lagerrotationsachse B in einem Schnittpunkt A schnei- det.

Durch das 3chsenkreuz des Hebellagerelements 2 verläuft ein Arbeitshebel 3, der hier mit diesem fest verbunden ist.

Prinzipiell wäre es auch möglich, den Arbeitshebel 3 im He- bellagerelement 2 längsverschiebbar, aber verdrehsicher zu lagern. Am unteren Ende des Arbeitshebels 3 ist eine Ar- be-tseinrichtung 4 in Form eines scheibenformigen Paddels befestigt, während das obere Ende des Arbeitshebels 3 in einem Hebellacer 5a eines Rotationshebels 5 eigenrotierbar gelagert ist. Damit die Vorrichtung ausgewuchtet rund läuft, kann der Arbeitshebel 3 auf der Seite, die nicht die Arbeitseinrichtung 4 trägt, mit einer Gewichtskompensaticn versehen werden.

Der Rotationshebel 5 wird durch eine Antriebswelle 7a eines Getriebemotors 7 in Rotation um eine Rotationsachse C ver- sets. Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel verläuft die Rotationsachse C des Rotationshebel 5 durch den Schnitt- punkt A und schliesst mit der Lagerrotationsachse B einen Winkel von 30° ein. Der Getriebemotor 7 ist auf einem Sup- portelement 6 angebracht, das über ein Wälzlager mit einem fest mit der Basisplatte 9 verbundenen Fixteil 6a und einem fest mit dem Supportelement 6 verbundenen Rotationsteil 6b um die Lagerrotationsachse B drehbar an der Basisplatte 9 befestigt ist. Durch die Drehbarkeit des Sv portelements 6 kann die Position der Rotationsachse C des Rotationshebels 5 rund um die Lagerrotationsachse B frei ge ahlt werden.

Dies bedeutet, dass die Abströmungsrichtung des Paddels rund um die Lagerrotationsachse B einstellbar ist.

Bei einer Rotation des Rotationshebel 5 bewirkt das um die Schwenkachse E schwenkbar und um die Lagerrotationsachse B rotierbar gelagerte Hebellagerelement 2 eine einen Doppel- kegel definierende Bewegung des Arbeitshebels 3 um die Ro- tationsachse C und eine Eigenrotation des Arbeitshebels 3 um die Eigenrotationsachse D. Während eine-Rotation des Rotationshebels 5 um 360° überstreicht der Arbeitshebel 3 einmal den Doppelkegel und dreht sich um 180°. Die Eigenro-

tationsachse 3 des Arbeitshebels 3 kommt genau einmal mit der Lagerrotationsachse B zur Deckung, und zwar in der in den beiden Fic. 1 und 2 gezeigten Ausgangsstellung. Nur zu diesem Zeitpunkt kann die Eigenrotationsachse D die Lager- rotationsachse B durchlaufen, wodurch sich die auf 180° re- clzierte Eigenrotation des Arbeitshebels 3 begründe. Die Eigenrotationsachse D vollzieht hier quasi eine Umkippung vom Ziehenden zum Stossenden. In Fig. 1 ist zusätzlich strichpunktiert die Stellur. g des Rotationshebels 5 und des Arbeitshebels 3 mit Arbeitseinrichtung 4 nach einer Rota- tion des Rotationshebels 5 um 180° dargestellt.

Für die gesam. weitere Beschreibung gilt folgende Festle- gung. Sind in einer Figur zum Zweck zeichnerischer Eindeu- tigkeit Bezugszeichen enthalten, aber im unmittelber zuge- hörigen Besch-eibungstext nicht erläutert, so wird auf de- ren Erwähnung in vorangehenden Figurenbeschreibungen Bezug genommen.

Figuren 3a bis 6b Die wesentlichen Teile der Vorrichtung zur Bewegungsumwand- lung gemäss den Fig. 1 und 2 sind hier in verschiedenen Stellungen dargestellt, wobei von der Arbeitseinrichtung 4 die beiden Endpunkte a, b des Durchmesser eingezeichnet sind.

Die Fig. 3a und 3b zeigen die den Fig. 1 und 2 entsprechen- de Ausgangsstellung.

In den Fig. 4a und 4b ist der Rotationshebel 5 um 90° um die Rotationsachse C rotiert. Der Arbeitshebel 3 hat einen Viertel des durch die Bewegung definierten Doppelkegels überstrichen und eine Eigenrotation von 45° um die Eigenro- tationsachse D vollzogen.

In den Fig. 5a und 5b ist der Rotationshebel 5 um 180° um die Rotationsachse C roter.. Der Arbeitshebel 3 hat die Hälfte des durch die Bewegung definierten Doppelkegels überstrichen und eine Eigenrotation von 90° um die Eigenro- tationsachse vollzogen.

In den Fig. 6a und 6b ist der Rotationshebel 5 um 270° um die Rotationsachse C rotiert. Der Arbeitshebel 3 hat drei Viertel des durch die Bewegung definierten Doppelkegels überstrichen und eine Eigenrotation von 135 um die Eigen- rotationsachse D vollzogen.

Kird der Rotationshebel 5 um weitere 90° rotiert, so er- reicht der Arbeitshebel 3 wieder die Ausgangsstellung, aber um 180° gedreht. Erst nach zweimaligen Rotieren um 360° des Rotationshebels 5 entspricht die Lage des Arbeitshebels 3 wieder vollständig der Ausgangslage.

Figuren 7a und 7b Die einen Doppelkegel definierende Bewegung des Arbeitshe- bels 3 bzw. von dessen Eigenrotationsachse D ist hier in einer Ansicht von vorne und einer DraufsichL gezeigt. Der Arbeitshebel 3 durchläuft die Stellungen 1'bis 15', wobei die Stellung ^5'wieder der Stellung 1'entspricht. In Fig.

7a stehen die äusseren Zahlen für vorne und die inneren Zahlen für hinten durchlaufend. Es ist ersichtlich, dass die Eigenrota ionsechse D des Arbeitshebels 3 nur in der Stellung 8'mit der Lagerrotationsachse B zur Deckung kommt.

Mit dem beschriebenen ersten Ausführungsbeispiel einer er- findungsgemässen Vorrichtung zur Bewegungsumwandlung kann eine präzise Paddelbewegung ausgeführt werden, wobei bei Arbeitshub die Paddelfläche quer zur Bewegung steht, wäh-

rend die Rückführung des Paddels in viel flacherer, wider- erfolgt.StandsärmererStellung G=undsatzlich ergibt sich ein sinusförmiger Arbeitsverlauf r-. it positivem Arbeitshub und negativer Rücklaufphase. Mit der Verkoppelung zweier phasenverschobener Vorrichtungen _assit sich aber ein nahezu konstanter Arbeitsverlau erwir- ken, wobei die Bewegungsabläufe miteinander koordiniert sein sollten, was durch eine kraftschlüssige Zusammenfüh- rung der beiden Antriebselemente gewährleistet werden kann.

Figur8 Bei diesem zweiten Ausführungsbeispiel erstreckt sich der Arbeitshebel 103 beidseits des Schnittpunkts A, und zwar : : esentlich über das Rotationselement 5 hinaus. Es können so beidseits des Schnittpunkts A Arbeitseinrichtungen am Ar- beitshebel 103 angebracht werden, die zueinander versetzte Bewegungen ausführen. Der Arbeitshebel 103 durchläuft die Stellungen 1'bis 13', wobei die Stellung 13'wieder der Stellung 1'entspricht. Die äusseren Zahlen stehen _ür vorne und die inneren Zahlen für hinten durchlaufend.

Figur9 Bei diesem dritten Ausführungsbeispiel erstreckt sich der Arbeitshebel 203 nur auf der einen des Schnittpunkts A. Das Rotationselement 205 setzt auf dieser Seite am Arbeitshebel 203 an. Der Arbeitshebel 203 durchläuft die Stellungen 1' bis 13', wobei die Stellung 13'wieder der Stellung 1' ent- spricht. Die ausseren Zahlen stehen für vorne und die inne- ren Zahlen für hinten durchlaufend.

Figur 10 Bei diesem vierten Ausführungsbeispiel ist anstelle eines Rotationshebels ein um die Rotationsachse C rotierender Ro- tationskranz 305 mit Hebellager 305a zur Lagerung eines in

zwei Stellungen eingezeichneten Arbeitshebels 303 mit Ar- beitseinrichtung 304 vorgesehen. Der Rotationskranz 305 ist ; : älzlagerartig um ein Fixteil 20 herum rotierbar angeord- net, das über ein Supportelement 306 an der Basisplatte 9 befestigt ist. Der Getriebemotor 7 treibt uber die um eine .-. ntriebsachse F rotierende Antriebswelle 7a mit Friktionse- -ement 7b den Rotationskranz 305 von aussen an.

Figuren lla und llb Eei diesem fünften Ausführungsbeispiel ist ein in zwei Stellungen eingezeichneter Arbeitshebel 403 mit Arbeitsein- richtung 404 mit seinem einen Ende in einer sphärischen La- gerung 410 beweglich gelagert. Der um eine Eigenrotations- achse D rotierbare Arbeitshebel 403 verläuft in Längsrich- tung beweglich, aber verdrehsicher, durch ein Hebellager- element 402, das in einem Mälzlager 401 mit Rotationsteil 401b und Fixteil 401a um eine Lagerrotationsachse B rotier- bar gelagert und um eine Schwenkachse E schwenkbar ist. Das ganze Wälzlager 401 ist mittels eines Rotationskranzes 405, der im Innern eines an einer Basisplatte 409 angebrachten fixen Kranzes 420 wälzlagerartig rotierbar angeordnet ist, die Rotationsachse C rotierbar. Das Wälzlager 401 ist hierzu durch ein Tragelement 405a fix mit dem Rotations- kranz 405 verbunden, der seinerseits ein Friktionselement -ufweist, über welches er durch einen Drehmomentgeber in Rotation versetzbar ist.

Die erfindungsgemässe Vorrichtung zur Bewegungsumwandlung ist ein Basiselement, welches durch entsprechenden Anbau -.-on geeignecen Elementen und eventuell Kombination mit wei- teren Basiselementen in vielfältigster Weise eingesetzt werden kann, beispielsweise : -Als Schiffsantrieb : Für die in der EP-B-0 614 028 be- schriebene Vorrichtung zur Bewegungsumwandlung haben sich

in einem Grossversuch sehr positive Testergebnisse bezüg- lich Wirkungsgrad, Abströmung und Turbulenzen ergeben, welche die Überlegenheit gegenüber den herkömmlichen Schiffsschrauben dokumentieren. Diese Werte lassen sich durch die Einfachheit der erfindungsgemässen Vorrichtung noch um einiges verbessern. Mittels eines entsprechenden Durchbruchs an geeigneter Stelle im Schiffsrumpf können an bestehenden Schiffen nachträglich eine oder mehrere Antriebseinheiten installiert werden. Ist die Vorrichtung mit einer drehbaren Rotationsachse C ausgerüstet, kann bei vertikalem Einbau das Schiff 360° rundum bewegt wer- den. Eine sehr hohe Manövrierbarkeit ist gewährleistet.

Als Antrieb für ein Tauchgerät, wie z. B. U-Boot : Das Tauchgerät kann sich bei geeigneter Plazierung von vor- zugsweise mindestens zwei erfindungsgemässen Vorrichtun- gen mittels Rundumsteuerung wie ein Fisch mit seitlichen Flossen in allen Richtungen fortbewegen.

Als Ruderar=rieb : Das Rudern lässt sich mit der erfin- dungsgemässen Vorrichtung maschinell exakt nachvollzie- hen.

Als Kraftwerk in Fliessgewässer : Im umgekehrten Sinn kann die erfindungsgemässe Vorrichtung zur Bewegungsumwandlung auch zur Stromerzeugung verwendet werden, indem eine Ein- richtung zur Abnahme des Drehmoments, insbesondere ein Stromgenera_or, mit dem Rotationselement verbunden wird.

Im Fliessgewässer wird vorzugsweise ein gegen Kegtreiben gesicherter Schwimmkörper mit Vorrichtungen dieser Art bestückt, wobei das Fliessgewasser eine einen Kegel defi- nierende und eine eigenrotierende Bewegung der Paddel und somit der Arbeitshebel bewirkt, die wiederum ein Rotieren des Rotaticnselement zur Folge haben.

Als Windkraftwerk : Der nach oben gerichtete Arbeitshebel lässt sich mit einem segelartigen Gebilde als Arbeitsein- richtung ausrüsten. Für einen konstanten Drehmomentver- lauf sollten die erfindungsgemässen Vorrichtungen nur paarweise i-, wechselseitigen Betrieb eingesetzt werden.

Durch exzentrische Montage auf Auslegern mit Drehlagern drehen sich die Vorrichtungen selbsttätig immer in Wind- richtung.

In der Vent-lationstechnik : Die erfindungsgemässe Vor- richtung eignet sich auch zur Erzeugung von Luftströmung hervorrager.-.

Als Fluggerät : In schmetterlingähnlicher Art kann die er- findungsgemässe Vorrichtung ein Flugobjekt in die Luft heben und durch Verstellen der Rotationsachse C die Fort- bewegung, die auch rückwärts erfolgen kann, steuern.

In der Verfahrenstechnik : Durch Anbringen von verschiede- nen Arbeitseinrichtungen wie Besen, Haken, Schaufeln, Gitter etc. ergeben sich unzählige Einsatzmöglichkeiten.




 
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