Druckluftantrieb mit wenigstens einem eine veränderbare Oberfläche aufweisenden Arbeitskolben

Abstract

 Ein Druckluftantrieb mit wenigstens einer Arbeitskolben/ Arbeitszylindereinheit, wobei die Oberfläche des Arbeitskolbens (5) bei der Druckbeaufschlagung größer ist als bei der Rückführung und mit einem entsprechend der veränderlichen Oberflächengröße des Arbeitskolbens querschnittsmäßig veränderbaren Arbeitszylinder (6), dessen zwei verstellbare Seitenwandungen vermittels einer druckluftbetätigten Kolben/Zylindereinheit (12) beaufschlagbar sind. An die hinund herbewegliche Kolbenstange (7) des Arbeitskolbens (5) sind Einrichtungen angeschlossen, um diese Hin- und Herbe- wegung in eine Drehbewegung umzuwandeln.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft einen Druckluftantrieb mit wenigstens einem in einem Arbeitszylinder hin- und herbeweglichen Ar- _beitskolben sowie eine Einrichtung zum Umwandeln der reversiblen Linearbewegung dieses Arbeitskolbens in eine Drehbewegung.

[0002] Druckluftantriebe sind insbesondere im Bergbau verbreitet, da sie weder Funken noch Hitze entwickeln und somit einen Beitrag für die Sicherheit unter Tage darstellen.

[0003] Vor dem Hintergrund steigender Mineralölpreise steht dem Druckluftantrieb jedoch eine Erweiterung seines Anwendungsgebietes offen, wenn es gelingt, den Wirkungsgrad der Druckluftantriebe zu verbessern.

[0004] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Druckluftantrieb-mit verbessertem Wirkungsgrad zu schaffen.

[0005] Diese Aufgabe ist durch die im Anspruch 1 angegebene Erfindung gelöst.

[0006] Der mit Hilfe der Erfindung erzielbare technische Fortschritt ergibt sich in erster Linie daraus, daß der Arbeitskolben bei der Druckluftbeaufschlagung eine möglichst große Oberfläche präsentiert, wohingegen bei der Rückstellung des Arbeitskolbens, also entgegen dem im Arbeitszylinder herrschenden Druck, eine beispielsweise lediglich noch 20 % der maximalen Kolbenoberfläche betragende Kolbenoberfläche zu bewegen ist. Aus diesem Unterschied zwischen der großen Kolbenoberfläche bei der Druckbeaufschlagung und der kleinen Kolbenoberfläche bei der Rückstellung des Arbeitskolbens resultieren die mit Hilfe der Erfindung erzielbaren Vorteile.

[0007] Entsprechend der Vergrößerung bzw. Verkleinerung der Arbeitskolbenoberfläche ist der Arbeitszylinderquerschnitt veränderbar, wobei nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung zwei einander gegenüberliegende Zylinderwandungen über eine Kolben/Zylindereinheit aufeinander zu beweglich sind, um den vergleichsweise großen Anfangszylinder^querschnitt auf einen der verkleinerten Arbeitskolbenoberfläche bei der Kolbenrückstellung angepaßten Zylinderquerschnitt zu verkleinern. Die letztgenannte Kolben/Zylindereinheit umfaßt zwei einander gegenüberliegend in einem Zylinder angeordnete Kolben, an deren Kolbenstangen jeweils ein zweiarmiger Hebel angelenkt ist, dessen freies Ende die ortsbeweglichen Zylinderwandungen beaufschlagt. Der Arbeitszylinder und die letztgenannte Kolbenzylindereinheit werden aus dem gleichen Druckluftvorrat gespeist.

[0008] Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist die Länge der beiden zweiarmigen Hebel veränderbar und sind zwischen den freien Enden dieser Hebel sowie den ortsbeweglichen Zylinderwandungen Zwischenelemente vorgesehen, die sich mit dem Arbeitskolben bewegen.

[0009] Als Einrichtung zum Umwandeln der reversiblen Hin- und Herbewegung des Arbeitskolbens bzw. der Vielzahl von Arbeitskolben sofern eine Vielzahl von Arbeitszylinder/Arbeitskolbeneinrichtungen vorgesehen ist, sind an die Kolbenstange des Arbeitszylinders die ersten Enden von vorzugsweise drei längerveränderlichen Übertragungsstäben angeschlossen, deren zweite Enden jeweils an wenigstens eine drehbar gelagerte Scheibe angeschlossen sind, um dieselbe in Rotation zu versetzen, wobei diese Rotation auf eine Abtriebswelle übertragbar ist. Vorzugsweise sind die genannten Scheiben als Doppelscheiben ausgebildet, wobei zwischen jeweils zwei Einzelscheiben ein Ende eines Übertragungsstabes angeordnet ist. Es versteht sich, daß bei einer Vielzahl von Doppelscheiben diese miteinander verbunden sind.

[0010] Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung besteht die breitenveränderliche Oberfläche des Arbeitskolbens aus einer Vielzahl von Abschnitten, von denen wenigstens einige bei der Rückstellung des Arbeitskolbens durch die übrigen Abschnitte abdeckbar sind, um die Oberfläche des Arbeitskolbens zu verkleinern.

[0011] Ferner kann eine Einrichtung vorgesehen sein, mit deren Hilfe den zweiarmigen Hebeln, welche vermittels der Zwischenelemente die ortsbeweglichen Zylinderwandungen beaufschlagen, ein Bewegungsimpuls erteilt wird. Ein solcher Bewegungsimpuls kann nützlich sein, wenn es zwischen der Arbeitskolben/Arbeitszylindereinheit und der anderen druckluftbeaufschlagten Zylinder/Kolbeneinheit zu einem Bewegungsstillstand als Folge eines völligen Kräftegleichgewichtes kommt.

[0012] Weitere Merkmale, Vorteile und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispieles und bevorzugte Ausgestaltungen anhand der Zeichnung. In dieser zeigt

Figur 1 eine Übersichtsdarstellung der wesentlichen Bauteile des Druckluftmotors,

Figuren 2 mit 6 schematisierte Darstellung aufeinander folgender Betriebszustände im Druckluftmotor,

Figur 7 eine erste Ausführungsform einer Umschaltvorrichtung,

Figur 8 eine Detaildarstellung aus einer Vorrichtung zum Rückführen des Kolbens,

Figur 9 eines der in Figur 8 dargestellten Übertragungsteile,

Figur 10 eine Ansicht der die reversible Kolbenbewegung in eine Rotationsbewegung umsetzenden Einrichtungen,

Figuren 11 und 12 teilweise geschnittene Darstellungen einer ersten Ausführungsform der längenveränderlichen Übertragungstäbe,

Figur 13 eine zweite Ausführungsform der längerveränderlichen Übertragungsstäbe,

Figur 14A einen schematischen Schnitt durch die vier Zylinder einer Vier-Zylindermaschine,

Figur 14B einen Schnitt entlang der Linie C-C in Figur 14A,

Figuren 15 eine schematisierte, teilweise geschnittene und 15A Darstellung einer zweiten Ausführungsform einer Umschaltvorrichtung bzw. eine Antriebseinrichtung für die Umschaltvorrichtung,

Figuren 16A

und 16B schematische Darstellungen erster Ausführungsformen des oberflächenveränderlichen Kolbens,

Figuren 17A

und 17B Horizontalschnitte durch den Arbeitszylinder bei minimaler Kolbenoberfläche bzw. maximaler Kolbenoberfläche,

Figuren 18A

und 18B Horizontalschnitte durch den Arbeitszylinder bei minimaler Oberfläche bzw. maximaler Oberfläche einer weiteren Kolbenausführungsform,

Figur 19 eine bevorzugte Ausführungsform eines die beweglichen Zylinderwandungen beaufschlagenden Elementes,

Figuren 20A

und 20B Schnitte durch die Einrichtungen zur Befestigung des Kolbens an den beweglichen Zylinderwänden,

Figur 21 eine Prinzipdarstellung der miteinander in Eingriff stehenden Zahnräder und der bei einem Kolbenhub von diesen zurückgelegten Bahnabschnitten und

Figuren 22A

und 22B eine Aufsicht auf bzw. einen Vertikalschnitt durch die in den Figuren 18 dargestellte Arbeitskolben-Variante.

[0013] Wie in Figur 1 dargestellt, bezieht der Druckluftmotor nach der Erfindung seine Energie aus einem Druckluftvorrat 1 der vorzugsweise etwa das einhundertfache Volumen eines von Zylinderwandungen 6, 6' definierten Zylinders aufweist. Der Zylinder-Innenraum steht mit dem Druckluftvorrat 1 über ein Sperrorgan 3 in Verbindung, mit dessen Hilfe das Einströmen von Luft aus dem Behälter in den Zylinder gesteuert werden kann. Im Zylinder ist ein Kolben 5 mit veränderbarer Oberfläche angeordnet, dessen Kolbenstange 7 das untere Zylinderende durchsetzt. An die Kolbenstange 7 angeschlossen ist mit seinem ersten Ende ein zweiarmiger Hebel 8, dessen zweites Ende an ein Übertragungsteil 10 angelenkt ist. Der Hebel 8 ist um eine ortsfeste Achse 9 verschwenkbar.Das obere Ende des Übertragungsteils 10 ist an ein Gelenk 11 angeschlossen. Sind beispielsweise vier Arbeitskolben 5 zusammen mit vier verschiebliche Wandungen 6, 6' aufweisenden Zylindern vorgesehen, so sind die den drei weiteren Kolben bzw. Kolbenstangen zugeordnete Übertragungsteile 10 an die in Figur 1 angegebenen drei weiteren Gelenke 11 angeschlossen. Wie in Figur 8 dargestellt, sitzen die Gelenke 11 an vier um 90° zueinander versetzten Kröpfungen einer Welle 22, die mit einem Zahnrad 24 drehfest ist.

[0014] Wie bereits erwähnt, sind die Zylinderwandungen 6 und 6' beweglich. Das heißt, sie sind aus einer in Figur 2 dargestellten ersten Extremstellung in eine in Figur 5 dargestellte zweite Extremstellung und aus dieser zurück in die in Figur 2 dargestellte Stellung verschieblich. Von den vier Seitenwänden des Zylinders sind mithin zwei einander gegenüberliegende Seitenwände in der erwähnten Weise verschieblich ausgebildet. Zum Bewegen der Zylinderwandungen 6, 6' aus der Stellung gemäß Figur 2 in die Stellung gemäß Figur 5 sind in einem Zylinder 12 zwei einander gegenüberliegende Kolben 13, 13' sowie an den zugehörigen Kolbenstangen 14, 14' angelenkte zweiarmige Hebel.15, 15' vorgesehen. Diese Hebel 15, 15' sind um Drehachsen 20, 20' verschwenkbar. Wie in den Zeichnungen dargestellt, ist das erste Ende eines jeden Hebels 15, 15' an die zugeordnete Kolbenstange 14 bzw. 14' angelenkt, während das andere Hebelende an eine Flanscheinrichtung 16, 16' angeschlossen ist, die auf einer ortsfesten Führung 17, 17' in einer senkrecht zur Bewegungsrichtung des Kolbens 5 verlaufenden Richtung angeordnet ist. Die Hebel 15, 15' sind längerveränderlich, beispielsweise als teleskopierbare Stäbe,ausgebildet. Zwischen den Flanscheinrichtungen 16, 16' und den ortsbeweglichen Zylinderwänden 6, 6' ist jeweils eine Einrichtung 18, die über die Kurbelwelle 7 angetrieben ist, vorgesehen. Wie anhand von Figur 19 noch näher zu beschreiben ist, besitzt jede Einrichtung 18 zwei einander gegenüberliegende Kugeln oder Rollen 19, von denen die eine auf der zugeordneten Zylinderwandung 6 oder 6' und die andere an der Flanscheinrichtung 16 bzw. 16' abrollt. Der Zylinder 12 ist über eine Druckluftleitung 2 mit dem Druckluftvorrat 1 verbunden, wobei die Druckluftleitung 2 so an den Zylinder 12 angeschlossen ist, daß die eintretende Druckluft die beiden einander gegenüberliegenden Kolben 13, 13' auseinander bewegt.

[0015] In den Figuren 1 bis 6 ist der Kolbenhub durch die Strecke d bezeichnet, die vom unteren Zylinderende bis zur halben Zylinderhöhe reicht. Der Kolben 5 tritt somit niemals in die obere Zylinderhälfte ein. Der Kolbenhub d ist größer als die in Figur 1 bei den Gelenken 11 dargestellte Strecke S, wobei die Anordnung so getroffen ist, daß sich bei einem Kolbenhub d also beispielsweise bei der Bewegung des Arbeitskolbens aus seiner oberen Totlage in seine untere Totlage die Welle 22 um eine Dreiviertelumdrehung dreht. Die Längen der beiden Helbearme des zweiarmigen Hebels 8 wie auch die Abmessung des Übertragungsteiles 10 sind dementsprechend gewählt. Mit Hilfe des zweiarmigen Hebels 8 wird die unter Druckluftbeaufschlagung des Arbeitskolbens 5 hervorgerufene Abwärtsbewegung der Kolbenstange 7 umgewandelt in eine Aufwärtsbewegung des Übertragungsteiles 10 und eine 270°-Drehung der Welle 22 und der daran angeschlossenen Gelenke 11 in Pfeilrichtung. Wie bereits angegeben, bewegt sich der Arbeitskolben 5 nicht durch die gesamte Zylinderhöhe, sondern ausgehend von der Zylindermittel lediglich bis zum unteren Zylinderende, so daß der Arbeitskolben 5 einen Kolbenhub d besitzt. Ist der Arbeitskolben 5 in seiner beispielsweise in Figur 2 dargestellten Stellung mit maximaler Kolbenoberfläche unter Druckluftbeaufschlagung aus seiner eine erste Extremstellung darstellenden Ausgangsstellung (Figur 2) in seine die zweite Extremstellung darstellende untere Totlage (Figur 3) gelangt, so werden die entsprechend der maximalen Kolbenoberfläche einen maximalen Abstand voneinander aufweisenden Zylinderwandungen 6 und 6' noch vor der Aufwärtsbewegung des Arbeitskolbens 5 in Richtung aufeinander, d.h. in Richtung auf die Zylindermitte, verschoben. Wie bereits erwähnt, erfolgt, diese Innenverschiebung der Zylinderwandungen 6, 6' mit Hilfe der Kolben 13,13',der zweiarmigen Hebel 15, 15',der Flanschelemente 16, 16' und der Zwischenelemente 18, 18'.

[0016] Die in ihrer Länge veränderlichen zweiarmigen Hebel 15, 15' sind in bezug auf die Abstände zwischen ihren beiden Enden und ihre Drehachsen 20, 20' so dimentsioniert, daß die Drehachse genau in der Hebelmitte liegt, so daß beide Hebelarme F und G gleich lang sind. Die in Figur 1 angegebene weitere Länge G₁ ist wiederum genau so lang gewählt wie jede der beiden Hebelarmlängen F und G, so daß die Länge G plus G₁ doppelt so lang ist wie die Hebelarmlänge F. Diese Hebelarmlängen sind wie oben angegeben gewählt, um siderzustellen, daß die sich aufwärts und abwärts bewegenden Zwischenelemente 18, 18' stets imstande sind, die verschieblichen Zylinderwände 6,6' gegen den im Zylinder herrschenden Innendruck zu bewegen. Durch geeignete Hebelarmdimensionierung ist sicherzustellen, daß dann, wenn die Zwischenelemente 18, 18' ihre maximale Höhe (Figur 1 oder Figur 2) erreichen, die maximale Länge der Hebelarme 15, 15' (F plus G plus G₁) zur Verfügung gestellt ist. Wie in Figur 1 angegeben, endet die Hebelarmlänge G₁ oben etwa auf der Höhe der oberen Totlage des Arbeitskolbens 5. Die Auf- und Abbewegung der Zwischenelemente 18, 18' ist über die Kolbenstange 7 steuerbar.

[0017] Die Bewegung der beiden verschieblichen Zylinderwände 6,6' und der beiden im Zylinder 12 vorgesehenen Kolben 13, 13' erfolgt gegenläufig. Wenn sich die Kolben 13, 13' auseinander bewegen, dann bewegen sich die beiden Zylinderwandungen 6, 6' aufeinander zu, wobei durch die Dimensionierung der Oberflächen der Kolben 13, 13', der Hebel 15, 15' und der Zylinderwandungen 6, 6' gewährleistet ist, daß die zur Verfügung stehenden und die zu überwindenden Kräfte, abgesehen von Reibungsverlusten und dergleichen etwa gleich groß sind. Dadurch, daß der Druckluftvorrat 1 entsprechend groß dimensioniert ist, wirken sich die durch die Bewegung der Kolben 7, 13, 13' sowie der Zylinderwandungen 6, 6' hervorgerufenen Volumenänderungen im Druckluftsystem praktisch nicht auf den im Druckluftvorrat 1 herrschenden Druck von beispielsweise 30 bar aus. Der Druck im Druckluftsystem bleibt somit während des Betriebes des erfindungsgemäßen Druckluftmotors praktisch konstant.

[0018] Die Verringerung der Breite des Arbeitskolbens 5 erfolgt unter dem Druck der sich einwärts bewegenden Zylinderwandungen 6, 6'. Das Ausfächern des Arbeitskolbens 5 aus einer Stellung kleinster Oberfläche in eine Stellung maximaler Oberfläche erfolgt unter der Wirkung des in den Zylinder einströmenden Druckmediums, welches die Zylinderwandungen 6, 6' auseinanderdrückt, in welchen die entsprechenden Kolbenkanten geführt sind (vgl. Figuren 16 und 17). Da beide Zylinder, nämlich der Arbeitszylinder und der Zylinder 12 mit dem gleichen Druck beaufschlagt sind, wenn die Zylinderwandungen 6, 6' in das Zylinderinnere verschoben und die beiden Kolben 13, 13' in Zylinder 12 auseinanderbewegt werden sollen, sind praktisch lediglich Kräfte für die Bewegung der beweglichen Massen sowie zur Überwindung der Reibung aufzuwenden.

[0019] Zum Einleiten der Verschwenkungsbewegung der Hebel 15, 15' um ihre Schwenkachsen 20, 20' ist eine Einrichtung 40 (Figuren 7 und 15) vorgesehen, die verhindert, daß es als Folge eines Kräftegleichgewichtes zum Stillstand der gegenläufigen Bewegungsabläufe von Zylinderwandungen einerseits und Kolben 13, 13' kommt.

[0020] Wie bereits erwähnt, wird der Arbeitskolben 5 in seiner maximal ausgefächerten Stellung mit Druckluft beaufschlagt, so daß sich der Arbeitskolben aus der in Figur 2 dargestellten Stellung (bei maximal voneinander entfernten Zylinderwandungen 6, 6') in seine in Figur 3 dargestellte untere Totstellung bewegt. Wie den beiden letztgenannten Figuren zu entnehmen, haben sich die Zwischenelemente 18, 18¹ entsprechend von ihrer oberen Ausgangsstellung in ihre untere Ausgangsstellung bewegt. Wie Figur 4 zu entnehmen, wird, während sich der Arbeitskolben 5 in seiner unteren Totlage befindet, der Zylinder 12 mit Druckluft beaufschlagt, so daß die beiden Kolben 13, 13' auseinander gedrängt werden, wodurch die oberen Enden der Hebel 15, 15' in Richtung aufeinander bewegt werden. Diese Bewegung hat zur Folge, daß die Zylinderwandungen 6, 6' aus der in Figur 3 dargestellten Stellung in die in Figur 4 dargestellte Stellung gelangen. Die Figuren 4 und 5 zeigen im übrigen deutlich, daß die Hebelarmlänge G₁ durch die Flanscheinrichtung 16, 16' zur Verfügung gestellt wird. Die Längenveränderbarkeit der Hebel 15, 15' dient in erster Linie dem Zweck, eine Hin- und Herbewegung der oberen Hebelenden auf der Führungswelle 17, 17' (Figur 1) zu ermöglichen.

[0021] Aus der in Figur 4 dargestellten unteren Totlage des seine kleinste Oberfläche aufweisenden Arbeitskolbens 5 wird der Arbeitskolben in die in Figur 5 dargestellte obere Totlage bei kleinster Oberfläche bewegt. Diese Rückführung des Arbeitskolbens 5 in seine obere Totlage erfolgt bei der in Figur 1 dargestellten Ausführungsform mit vier Zylindern (vgl. Figur 8) mit Hilfe der an der gekröpften Welle 22 angreifenden Übertragungsteile 10, welche in Pfeilrichtung aufeinanderfolgend das in Figur 1 linke Ende des Hebels 8 nach unten beaufschlagen, so daß das andere Ende des Hebels 8, welches an die Kolbenstange 7 angelenkt ist, nach oben bewegt wird. Ist lediglich ein einziger Arbeitszylinder vorhanden, so ist eine äußere Kraft erforderlich, um den Arbeitskolben aus seiner, unteren Totlage wieder nach oben zurückzuführen. Bei mehrzylindrigen Motoren wird jedoch die erforderliche Rückstellkraft von jeweils einem der übrigen Zylinder/Kolbeneinheiten aufgebracht, da sämtliche Kolben mittels der in Figur 8 dargestellten Einrichtung über die Übertragungsteile 10 an der gekröpften Welle 22 angreifen. Da ferner die einzelnen Arbeitskolben eines mehrzylindrigen Motors niemals gemeinschaftlich auf gleicher Höhe innerhalb ihrer Zylinder angeordnet sind, sondern stets eine in Figur 14A als Beispiel herausgegriffene abgetreppte oder vielmehr abgestufte Anordnung aufweisen, ist stets sichergestellt, daß wenigstens eines der Übertragungsteile 10 (Figur 8) in einem Richtungssinn beaufschlagt wird, welches zu einer Drehung der gekröpften Welle 22 in einer Richtung führt, die vermittels des Hebels 8 eine Aufwärtsbewegung der Kolbenstange 7 und damit des Kolbens 5 hervorruft.

[0022] Bei seiner Aufwärtsbewegung aus der in Figur 4 dargestellten Lage in die in Figur 5 dargestellte obere Totstellung (jeweils bei minimaler Kolbenoberfläche) besitzt der Arbeitskolben 5 eine weitaus geringere Oberfläche als bei der in den Figuren 2 und 3 veranschaulichten Abwärtsbewegung des Arbeitskolbens 5.. bei Beaufschlagung durch Druckluft. Folglich sind beim. Zurückführen des oberflächenmäßig verkleinerten Arbeitskolbens 5 aus der in Figur 4 dargestellten Lage in die in Figur 5 dargestellte Lage entgegen dem im Druckluftsystem herrschenden Druck kleine Kräfte erforderlich als (wegen der größeren Oberfläche) hervorgerufen werden, wenn der maximal ausgebreitete Arbeitskolben mit Druckluft beaufschlagt abwärts bewegt wird. Die erfindungsgemäße Maschine bezieht ihre abgebbare Leistung in erster Linie aus dem Unterschied zwischen der Arbeitskolbenoberfläche beim Arbeitstakt im Vergleich zur Kolbenoberfläche beim Rückführtakt.

[0023] Die mit Kröpfungen versehene Welle 22 mit starr mit einem Zahnrad 24 (Figur 1 und Figur 8) verbunden, welches mit einem Zahnrad 26 kämmt, dessen Achswelle 27 die Abtriebswelle des erfindungsgemäßen Motors bildet. Die beiden Zahnräder 24 und 26 bzw. die Welle.22 und die Abtriebswelle 27 sind miteinander gekoppelt, um sicherzustellen, daß im Ruhezustand, d.h. bei abgeschalteter Maschine, die beispielsweise vier Arbeitskolben 5, 5a, 5b, 5c in Figur 14A die dargestellte abgestufte Lage innerhalb ihrer jeweiligen Arbeitszylinder einnehmen. Diese Koppelung der Welle 22 und der Abtriebswelle 27 (vgl. auch Figur 21) dient in erster Linie der Erleichterung des Anfahrvorganges, da bei der in Figur 14A dargestellten Kolbenanordnung stets wenigstens ein Kolben im druckbeaufschlagbaren Zustand ist und dient andererseits, wie bereits erwähnt, der Rückstellung der Arbeitskolben.

[0024] Ein in den Figuren 1 sowie 11 mit 13 dargestelltes Anschlußteil 28 ist fest mit der Kolbenstange 7 verbunden und trägt an seinem freien Ende je Kolbenstange drei längenveränderliche Übertragungsstäbe 30, auf die im Zusammenhang mit den Figuren 11 mit 13 näher eingegangen wird. In Figur 7 ist eine erste Ausführungsform einer Vorrichtung 40 dargestellt, die zumindest zum Einleiten des Verschwenkungsvorganges der Hebel 15, 15' dient. Wie Figur 7 zu entnehmen, sind einander gegenüberliegend zwei (über das Zahnrad 26) antreibbare Ritzel 41, 41' vorgesehen. Jedes dieser Ritzel kämmt mit einem zugeordneten Zahnrad 42, 42', mit welchem jeweils eine ellipsenförmiges Nockenglied 43, 43' drehfest verbunden ist. Die beiden Nockenglieder 43,.43' sind, was ihre Längsdimension angeht, um 90° zueinander versetzt. Jedes dieser ellipsenförmigen Nockenglieder wirkt mit zwei einander gegenüberliegend angeordneten Nockenfolgegliedern 44a, 44b, 44a', 44b' zusammen. Diese Nockenfolgeglieder sind mit ihren freien Enden an den Hebeln 15, 15' angelenkt, wobei Figur 7 zeigt, daß die in der Zeichnung rechtzeitigen Nockenfolgeglieder 44b und 44b' am Hebel 15' angelenkt sind, wohingegen die Nockenfolgeglieder 44a und 44a' am Hebel 15 angelenkt sind. Dabei beaufschlagt jedes Nockenglied mit seinen zugeordneten Nöckenfolgegliedern eines der beiden Enden der jeweiligen Hebel 15, 15', so daß die Drehachsen dieser beiden Hebel 15, 15' zwischen den Anlenkpunkten der jeweiligen Nockenfolgeglieder an diesen Hebeln liegen. Dabei ist die Anordnung und Ausbildung so getroffen, daß die beiden Hebel 15, 15' gleichzeitig, jedoch gegensinnig um ihre Drehachsen 20, 20' verschwenkt werden, um zu gewährleisten, daß ein Gleichgewichtszustand zwischen den beweglichen Zylinderwänden 6, 6' und den Kolben 13, 13' überwunden wird. Dabei werden die beiden ellipsenförmigen Nockenglieder 43, 43' stets abwechselnd so betätigt, daß die angestrebte Schwenkbewegung der Hebel'15, 15' gewährleistet ist. Dadurch wird gewährleistet, daß die beweglichen Zylinderwandungen 6, 6' und die beiden Kolben 13, 13' vergleichbar mit dem Arbeiten einer Lunge gegenläufig hin- und herbewegt werden, wobei, was unterstrichen sei, zum Antrieb der vorstehend genannten beweglichen Teile der im Druckluftsystem vorhandene Druckbenutzt wird.

[0025] Figur 15 zeigt eine pneumatisch betätigte Ausführungsform der Betätigungseinrichtung 40, welche anstelle der vorstehend .unter bezug auf Figur 7 beschriebenen Vorrichtung 40 benutzt werden kann. Gemäß Figur 15 ist ein pneumatischer Zylinder 56 mit einem Kolben 57 vorgesehen, wobei der Kolben 57 eine fest mit der Kolbenstange 7 des Arbeitskolbens 5 verbundene Kolbenstange aufweist. Bewegt sich der Arbeitskolben 5 nach unten, so bewegt sich der Kolben 57 in gleicher Richtung und komprimiert im unteren Bereich des Zylinders 56 Luft. Unter dem Druck dieser komprimierten Luft schlägt ein mit der Kolbenstange des Kolbens 57 verbundener Stößel 58 gegen einen Flansch 59, der an einem Steuerschieber 60 ausgebildet ist. Dieser Steuerschieber besitzt in seinem oberen Endbereich sowie in seinem unteren Endbereich jeweils einen Durchgangskanal. Befindet sich der Steuerschieber 60 in seiner in Figur 15 dargestellten Stellung, so vermag im oberen Bereich des Zylinders 56 komprimierte Luft durch die in Figur 15 als bestehend dargestellte Strömungsverbindung über den oberen Durchgangskanal 62b in einen (in der Zeichnung) oberen Zylinder 64 einzuströmen. Die diesem Zylinder zugeordnete Kolbenstange 65 ist als Zahnstab ausgebildet und vermag vermittels seines Zahnrades 42 (vgl. Figur 7) das ellipsenförmige Nockenglied 43 zu beaufschlagen und umzuschalten. Befindet sich der Kolben 57 in seiner nicht in der Zeichnung dargestellten, also unteren Stellung im Zylinder 56, so ist ein unterer Durchgangskanal 62b im Steuerschieber 60 geöffnet. Über den Durcrgangskanal 62b vermag komprimierte Luft aus dem Zylinder 56 in einen unteren Zylinder 66 einzuströmen, dessen Kolben eine Kolbenstange 67 aufweist, die gleichfalls als Zahnstab ausgebildet ist und das andere ellipsenförmige Nockenglied 43' beaufschlagt.

[0026] Die Übertragungsteile 10 (Figuren 1, 8 und 9) sind nach dem Stoßdämpferprinzip aufgebaut und mit Hydrauliköl gefüllt. Sie dienen dazu, gegebenenfalls schlagartig einwirkende Beanspruchungen zu dämpfen.

[0027] Figur 10 zeigt für eine Maschine mit vier Arbeitskolben 7, 7A, 7B und 7C und folglich der entsprechenden Anzahl von Arbeitszylindern die Einrichtungen zum Umsetzen der Auf-und Abbewegung der Arbeitskolben in eine die Abtriebswelle 27 beaufschlagende Rotationsbewegung. Jeder Arbeitskolbenstange sind jeweils drei Teleskopstäbe 30 zugeordnet, wobei diese Teleskopstäbe mittels der Anschlußteile 28 (Figur 1) an die Arbeitskolbenstangen angeschlossen sind. Das untere Ende aller Teleskopstäbe 30 ist im Zwischenraum zwischen den zwei Scheiben einer Doppelscheibe 32 aufgenommen, so daß für jede Arbeitskolbenstange drei Doppelscheiben benötigt sind. Kurze Wellenabschnitte 31 sind jeweils vorgesehen, um zwei benachbarte Dreiergruppen von Doppelscheiben 32 miteinander zu verbinden. Die Teleskopstäbe 30 einer zu einer Arbeitskolbenstange gehörigen Gruppe sind in Winkelabständen von 120° mit ihren unteren Enden zwischen den Doppelscheiben befestigt, wie in Figur 1 sowie Figur 13 angedeutet. Mit der Auf- und Abbewegung der Arbeitskolbenstangen 7, 7A , 7B, 70 üben die Teleskopstäbe 30 aufeinanderfolgend Kräfte bzw. Impulse auf die Doppelscheiben 32 aus, wodurch die in ihrer Gesamtheit untereinander und mit einem Zahnrad 25 verbundenen Doppelscheiben eine Rotationsbewegung des Zahnrades 25 hervorrufen. Es versteht sich, daß die Teleskopscheiben 30 mit ihren Enden in der Figur 10 zu entnehmenden versetzten Weise angeordnet sind, um eine möglichst stoßarme Beaufschlagung der Doppelscheiben und damit des Zahnrades 25 zu gewährleisten. Das über die Gesamtheit der Doppelscheiben 32 in Umdrehung versetzte Zahnrad 25 treibt ein mit der Abtriebswelle 27 drehfestes Zahnrad 29 an, wobei der gegenüberliegende Abschnitt der Welle 27 drehfest mit dem Zahnrad 26 ist, welches mit dem Zahnrad 24 kämmt. Auf die erforderliche Koppelung zwischen den Zahnrädern 26 und 24 im Interesse einer möglichst gleichmäßigen Drehzahl ist bereits hingewiesen worden.

[0028] An den in Figur 10 rechts außen dargestellten Wellenabschnitt 31 können weitere Doppelscheiben-Dreiergruppen angeschlossen werden, die zu weiteren. Arbeitskolbenstangen 7 gehören.

[0029] Die Figuren 11 mit 13 erläutern Beispiele von Ausführungsformen für die längerveränderlichen Übertragungsstäbe 30. Gemäß Figur 11 ist an jedem Übertragungsstab 30 ein Sperrhaken 34 vorgesehen. Linksseitig ist in Figur 11 der Zustand dargestellt, in dem ein Übertragungsstab gegen ein weiteres Zusammenschieben gesichert ist, da ein weiteres Zusammenschieben verhindern würde, daß der von der Arbeitskolbenstange vermittelte Impuls auf die Doppelscheibe 32 weitergegeben wird. Zu diesem Zweck ist der federbelastete, L-förmige Sperrhaken 34 vorgesehen. Der Haken ist mit seinem einen Schenkel am Stab 30 angelenkt und der andere (etwa waagerecht verlaufende) Schenkel des Hakens durchsetzt den Übertragungsstab 30, um, wie in der Zeichnung dargestellt, ein weiteres Hineinschieben des inneren Teleskopstabkörpers in den äußeren Teleskopstabkörper zu verhindern. Am am Stab 30 angelenkten Schenkel des Hakens 34 ist eine Spitze 35 ausgebildet, die in der in Figur 11 linksseitig dargestellten Betriebsstellung gegen ein Blech 36 anliegt, so daß der andere Schenkel des Sperrhakens den inneren Teleskopabschnitt blockiert. Rechtsseitig ist in Figur 11 dargestellt, wie sich ein solcher Übertragungsstab 30 bei der Drehbewegung der Doppelscheibe 32 in Pfeilrichtung verkürzt. Dadurch, daß das untere Übertragungsstabende von links nach rechts bewegt wird, während es von seinem Ausgangspunkt aufwärts rotiert, wird der Übertragungsstab 30, d.h. wird die Spitze 35 vom Blech 36 wegbewegt, wodurch unter der Wirkung einer Feder 37 der waagerechte Sperrschenkel des Hakens 34 außer Eingriff mit dem inneren Teleskopstabende gelankt, so daß dieses innere Teleskopstabende unter Verkürzung der Gesamtlänge des Übertragungsstabes in den äußeren Teleskopstabkörper eingeschoben werden kann. Figur 12 erläutert,wie auch die Figuren 11 und 13, die Stellung der inneren und äußeren Teleskopstabglieder in Abhängigkeit vom Hub d des Arbeitskolbens 7, wobei jeweils linksseitig der Zustand dargestellt ist, wenn sich der Kolben nach unten bewegt bzw. bewegt hat, während rechtsseitig die Stellung der Teleskopstabglieder bei der Aufwärtsbewegung des Arbeitskolbens 7 dargestellt ist. Die in Figur 12 gezeigten Öffnungen 38 im äußeren Teleskopstabkörper bezeichnen die Öffnungen, in welche der bei Figur 11 beschriebene Sperrhaken 34 eingreift.

[0030] Figur 13 zeigt eine andere Ausführungsform der teleskopierbaren Übertragungsstäbe 30 bzw. der Doppelscheiben 32. Wie in der Zeichnung dargestellt, ist in den Doppelscheiben für jedes untere Teleskopstabende ein bogenförmiger Führungsschlitz 33 ausgebildet, der so bemessen ist, daß das Einwärtsbewegen des inneren Teleskopstabkörpers in den äußeren _Teleskopstabkörper im geeigneten Zeitpunkt blockiert ist. Innerhalb eines jeden bogenförmigen Schlitzes 33 ist eine Feder 78 angeordnet, welche bestrebt ist, das im jeweiligen Schlitz angeordnete untere Teleskopstabende in Scheibendrehrichtung zu belasten.

[0031] Figur 14A zeigt die bereits erwähnte abgestufte Anordnung der einzelnen Arbeitskolben 5 als Folge der Koppelung der Zahnräder 24 und 26 sowie als Folge der Dimensionierung der Strecke S in Figur 1 in Relation zum Kolbenhub d. Ferner läßt Figur 14A deutlich erkennen, wie die Arbeitskolben mit maximaler Oberfläche vom Druckmittel beaufschlagt nach unten bewegt werden, während sie mit minimaler Oberfläche nach oben bewegt werden (rechts außen).

[0032] Figur 14B zeigt einen entlang der Linie C-C durch Figur 14A gelegten Schnitt. Es ist deutlich zu erkennen, wie die Oberfläche der Arbeitskolben im oberflächenmäßig verkleinerten Zustand lediglich ein Drittel der maximalen Oberfläche beträgt. Ferner zeigt Figur 14B die rechtwinkelige Querschnittsgestalt des Zylinders, die als Folge der verschieblichen Zylinderwandungen 6, 6' verkleinerbar ist.

[0033] Bevorzugte AusfÜhrungsformen des Arbeitskolbens 5 sind in den Figuren 16A und 16B beschrieben. Wie in den Zeichnungen dargestellt, besteht die Kolbenoberfläche aus einer Vielzahl von Abschnitten a, b, c (Figur 16B)bzw. aus noch zwei weiteren Abschnitten d und e gemäß Figur 16A. In der Mittelachse des Kolbens, d.h. in der Längsachse der Kolbenstange 7. sind Zentralabschnitte 70, 70' vorgesehen, in welche die zu beiden Seiten dieser Zentralabschnitte angeordneten übrigen Oberflächenabschnitte einschiebbar sind. Mithin ist die Oberflächenbreite des Zentralabschnittes 70 bzw. 70' die minimale Kolbenoberfläche, die beim Rückstellhub des Arbeitskolbens gegen den Druck des Druckmediums bewegt werden muß. Gemäß Figur 16A können die beiden äußersten Oberflachenabschnitte a und e in die nach innen angrenzenden Nachbarabschnitte b bzw. d eingeschoben werden, worauf dann diese Abschnitte in entsprechende Aufnahmen 72 bzw. 73, welche in den Zentralabschnitten 70, 70' ausgebildet sind, eingeschoben werden können. Gemäß Figur 16A ist die maximale Arbeitskolbenoberfläche in fünf gleich große Abschnitte unterteilt, so daß sich der Kolben auf ein Fünftel seiner maximalen Oberflächenbreite verkleinern läßt. Gemäß Figur 16B besteht die Kolbenoberfläche aus drei gleich großen Abschnitten a, b, c, so daß sich der Kolben auf ein Drittel seiner maximalen Kolbenoberflächenausdehnung verkleinern läßt. Die im Zentralabschnitt 70' der Ausführungsform 16B ausgebildeten Aufnahmen für die beiden äußeren Oberflächenabschnitte a und c sind mit dem Bezugszeichen 72' und 73' bezeichnet.

[0034] Wie bereits erwähnt, sind die in den Figuren 16A und 16B links und rechts außen dargestellten Kolbenkanten mit Einrichtungen 74 versehen, welche eine Verankerung dieser Kolbenkanten in den zugeordneten beweglichen Zylinderwandungen 6, 6' gewährleisten. Dieses ist erforderlich, um sicherzustellen, daß beim Auseinanderbewegen der Zylinderwandungen 6, 6' als Folge von Druckluftzutritt in den Zylinderinnenraum die Kolbenoberflächen auf ihre maximale Größe zurückgestellt werden, bevor der nächste Arbeitstakt beginnt. Dabei zeigen die Figuren 16A und 16B jeweils an den linken bzw. rechten Kolbenkanten die im Querschnitt rund ausgebildete Einrichtung 74, welche in einer entsprechenden Halterung 75, die zur Zylinderwand 6' gehört, aufgenommen ist. Es versteht sich, daß die Zylinderwandungen 6 entsprechende Einrichtungen besitzen. Die im Querschnitt kreisförmigen Einrichtungen 74 sind in den entsprechend geformten Aufnahmen 75 sicher geführt, so daß die genannten Kolbenkanten zuverlässig in der Zylinderwandung bei ihrer Auf- und Abwärtsbewegung geführt sind.

[0035] Das in den Figuren 16A und 16B jeweils ganz rechts außen in der der Zylinderwandung zugeordneten Anordnung dargestellte Teil 76 ist in den Figuren 17A und 17B im Querschnitt schwalbenschwanzförmig dargestellt. Dieses schwalbenschwanzförmige Teil 76 greift in die Zylinderwandungen 6, 6' ein und ist somit formschlüssig geführt. Die Figuren 20A und 20B zeigen die genannten Teile im Schnitt bzw. in der Aufsicht.

[0036] Die Figuren 18A und 18B zeigen eine weitere Ausführungsfom des oberflächenmäßig veränderbaren Arbeitskolbens 5, wobei diese Ausführungsform im Horizontalschnitt dargestellt ist. Diese Ausführungsform des Kolbens besitzt im Längsschnitt eine kegelstumpfförmige Gestalt, wie in Figur 22B dargestellt, wobei der Kegelstumpf zur Kobenstange 7 hin seinen geringsten Durchmesser hat und somit in diesem Bereich bei der nachfolgend beschriebenen Deformierung unverändert bleibt. Mit Hilfe des auf die Zylinderwandungen 6, 6' über die Hebel 15, 15' ausgeübten Drucks wird der in seiner Ausgangslage im Horizontalschnitt kreisförmige Kolben (Figur 18B) in eine elliptische Gestalt verformt, wie in Figur 18A dargestellt. Dieser zu einer elliptischen Oberflächengestalt verformte Arbeitskolben besitzt eine deutlich kleine Oberfläche als der in Figur 18B dargestellte unverformte Kolben.

[0037] Figur 6 zeigt den vorstehend beschriebenen Arbeitskolben in einer im Vergleich zu den Figuren 2 mit 5 unveränderten Umgebung.

[0038] Figur 19 zeigt eine bevorzugte Ausführungsform des Zwischenelementes 18 bzw. 18'. Wie in der Zeichnung dargestellt, sind einander gegenüberliegend je eine Kugel oder Rolle 19 vorgesehen, von denen die eine mit dem Flanschelement 16 bzw. 16' und die andere mit der verschieblichen Zylinderwandung 6 bzw. 6' in Kontakt ist. Die Kugeln oder Rollen 19 sind in einem Innengehäuse 80 gelagert, welches in einem mit Öl gefüllten Außengehäuse 81 aufgenommen ist. Die Innengehäuse bzw. die Kugeln oder Rollen sind innerhalb eines Führungsschlitzes 79 beweglich, um zusammen mit der durch den Ölvorrat gewährleisteten Schmierung ein Festfressen oder eine bleibende Deformation der Kugeln oder Rollen zu vermeiden.

[0039] Figur 21 zeigt die Durchmesserrelationen der drei Zahnräder 24, 25 und 26 einschließlich der bei jedem Hub d des Arbeitskolbens 5 zurückgelegten Rotationsbahnen, die in der Zeichnung als dick ausgezogene Kreisbögen veranschaulicht sind. Bewegt sich der Arbeitskolben 5 von seiner oberen Totlage in seine untere Totlage entsprechend der Strecke d in Figur 21, so beschreibt die Welle 22 und das damit drehfeste Zahnrad 24 eine 270° betragende Drehbewegung entsprechend der dick schwarz gezeichneten Kreisbogenbahn. Da sich die Zahnräder 24 und 26 mit gleicher Umdrehungsgeschwindigkeit drehen, beschreibt auch das Zahnrad und folglich die Welle 27 mit dem Zahnrad 29 einen 270° betragenden Kreisbogen bei einem Arbeitshub des Arbeitskolbens 5. Bei einem Arbeitshub des Kolbens dreht sich das Zahnrad 25 (bzw. jede Doppelscheibe 32) entsprechend dem diesbezüglich dick schwarz ausgezogenen Kreisbogen. Auf drei Umläufe der Zahnräder 24 und 26 erfolgt ein Umlauf des Zahnrades 25, da dessen Radius dreimal so groß ist wie der Radius des Zahnrades 29. Der genannte Faktor 3 ist eine Folge der drei verwendeten Übertragungsstäbe 30. Es ist in jedem Fall zu beachten, daß die Zahnräder 24 und 26 mit gleicher Drehzahl umlaufen. Bei einer vollen Umdrehung (360°) der Wellen 22 und 27 dreht sich das Rad 25 um den Bahnwinkel x = 120° (bei Betrachtung einer 4-Zylindermaschine).

[0040] In Figur 15A ist eine bevorzugte Einrichtung für den Antrieb der Umstelleinrichtung 40 dargestellt. Diese Einrichtung wird von der Arbeitskolbenstange 7 gesteuert und arbeitet wie folgt:

Angetrieben beispielsweise über die Welle 27 sind zwei einander gegenüberliegende Ritzel 100 und 101, welche über ihre Wellen 102, 103 zwei Ritzel 104, 105 antreiben. Diese beiden Ritzel 104, 105 stehen jeweils mit einer Zahnradeinrichtung 106, 107 in Verbindung. Wie in Figur 15A dargestellt, sind mit der Arbeitskolbenstange 7 zwei Gabelteile 108, 109 verbunden, die mit ihren (nicht dargestellten) Enden in entsprechende Ausnehmungen 108', 109' eingreifen. Mit der Aufwärts- und Abwärtsbewegung der Arbeitskolbenstange 7 gelangt entweder das der Ausnehmung 108' zugeordnete oder das der Ausnehmung 109' zugeordnete Maschinenelement in Antriebsverbindung mit dem Ritzel 104 bzw. 105. Jedem dieser Maschinenelemente ist ein Zahnrad 110 bzw. 111 zugeordnet, welches mit den Zahnrädern 42 bzw. 42' (vgl. Figur7) der Umschalteinrichtung 40 kämmt. Mit Hilfe der vorstehend beschriebenen Einrichtung werden die ellipsenförmigen Steuerglieder 43 bzw. 43' im Takt der Arbeitskolbenbewegung umgesteuert.

[0041] Im Betrieb des erfindungsgemäßen Druckluftantriebes herrscht im Druckluftsystem 1, im Arbeitszylinder 6, 6' sowie im zwei Kolben aufweisenden Zylinder 12 praktisch ein gleichbleibender Druck, da sich die bei den jeweiligen Kolbenbetätigungen ergebenden Änderungen des Druckmitteldruckes nicht nennenswert auf das gesamte Druckluftsystem auswirken. Ferner sei unterstrichen, daß sich im Betrieb bei einer beispielsweise vier Arbeitszylinder aufweisenden erfindungsgemäßen Vorrichtung vorzugsweise stets drei Arbeitskolben 5 antriebsimpulsabgebend in Pfeilrichtung (Figur 14A) abwärts bewegen, wohingegen der vierte Arbeitskolben mit klein gestellter Kolbenoberfläche rückgeführt wird. Bei einer 8-Zylindermaschine wären dementsprechend jeweils sieben Arbeitskolben nach unten beaufschlagt, während der achte Kolben mit klein gestellter Oberfläche nach oben zurückgestellt wird. Um dieses zu ermöglichen, sind die Übertragungsteile 10 teleskopierbar und entsprechend dimensioniert. Zu unterstreichen sei ferner, daß die als Antriebsenergie verwendete Druckluft praktisch nicht verbraucht wird und praktisch auch nicht hin- und herströmt, da aus dem Druckluftvorrat sowohl der Arbeitskolben 5 als auch die beiden Rückstellkolben 13, 13' beaufschlagt werden. Beträgt das Volumen des Arbeitszylinders beispielsweise 1 % des Volumens des Druckluftvorrates 1, so ergeben sich durch die Kolbenbewegung lediglich Volumenänderungen um etwa 0,01%.

[0042] Ferner sei darauf hingewiesen, daß das Arbeitstempo des erfindungsgemäßen Antriebs, also die Anzahl von Auf- und Abbewegungen des Arbeitskolbens pro Zeiteinheit mit Hilfe der Umschalteinrichtung 40, insbesondere der Steuernocken 43, 43' und deren Antriebseinrichtungen, wie den pneumatischen Zylindern 56, 64, 66 (Figur 15) steuern läßt. Der Druckluftantrieb nach der Erfindung arbeitet ohne nennenswerte Geräuschentwicklung und ohne Umweltbelastung. Bei Stillstand eines mittels der Erfindung angetriebenen Fahrzeuges,jedoch laufendem Druckluftmotors kann ein eventuell im Druckluftvorrat aufgetretener Druckverlust ohne weiteres ausgeglichen werden. Gleichzeitig kann mit der zur Verfügung stehenden Druckluft Schmieröl an die Schmierflächen gebracht werden. Ein weiterer Vorteil ist, daß der erfindungsgemäße Antrieb bei Umgebungstemperaturen arbeitet, wenn von kurzzeitigen Temperaturerhöhen bei der Luftkomprimierung bzw. Temperaturerniedrigungen beim Entspannungsvorgang abgesehen wird. Ferner sei unterstrichen, daß das Verengen des Arbeitszylinders theoretisch ohne einen eigenen Energiebedarf erfolgt, da im Arbeitszylinder sowie im die beiden Kolben 13, 13' aufwei senden Zylinder 12 im wesentlichen der gleiche Druck herrscht und im übrigen durch die Dimensionierung der Hebel 15, 15' sowie der damit zusammenarbeitenden Bauelemente für ein Kräftegleichgewicht gesorgt ist. Je nach prozentualer Verkleinerbarkeit der Oberfläche des Arbeitskolbens bei der Rückstellung wird erwartet, daß als Nutzleistung 7 (bei Oberflächenverringerung auf ein Drittel) bis 15% (bei Oberflächenverringerung auf ein Fünftel) der bei der Druckbeaufschlagung des Arbeitskolbens gewonnenen Leistung verfügbar ist.

Ansprüche

1. Druckluftantrieb mit wenigstens einem in einem Arbeitszylinder hin- und herbeweglichen Arbeitskolben sowie einer Einrichtung zum Umwandeln der reversiblen Linearbewegung des Kolbens in eine Drehbewegung, dadurch gekennzeichnet , daß die Oberfläche des Arbeitskolbens (5) und dementsprechend die Querschnittsfläche des Arbeitszylinders (6, 6') veränderbar sind, wobei der Arbeitskolben bei großer Oberfläche mit Druckluft beaufschlagbar und bei verkleinerter Oberfläche rückstellbar ist.

2. Druckantrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß zwei Seitenwandungen (6, 6') des Arbeitszylinders mit Hilfe der druckluftbetätigten Kolben/ Zylindereinheit (12, 13, 13') ortsbeweglich sind.

₃. Druckluftantrieb nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß die Kolben/Zylindereinheit zwei in einem Zylinder (12) einander gegenüberliegend aufgenommene Kolben (13, 13') aufweist, an deren Kolbenstangen (14, 14') jeweils ein zweiarmiger Hebel (15, 15') angelenkt ist, deren freie Enden zum Bewegen der beiden ortsbeweglichen Zylinderwandungen (6, 6') des Arbeitszylinders dienen.

4. Druckluftantrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet , daß die Länge der zweiarmigen Hebel (15, 15') veränderbar ist und daß zwischen den freien Enden dieser Hebel und den ortsbeweglichen Zylinderwandungen (6, 6') mit der Bewegung des Arbeitskolbens (5) ortsbewegliche Zwischenelemente (18, 18') vorgesehen sind.

5. Druckantrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet , daß die Oberfläche des Arbeitskolbens (5) durch die Beaufschlagung der beiden ortsbeweglichen Zylinderwandungen (6, 6') vermittels der beiden Kolben (13, 13') verkleinerbar ist.

6. Druckantrieb nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenelemente (18, 18') auf den Außenoberflächen der ortsbeweglichen Zylinderwandungen (6, 6') von der Ebene der oberen Totlage des Arbeitszylinders (5) bis zur Ebene der unteren Totlage des Arbeitszylinders hin- und herbewegbar sind, wobei diese Zwischenelemente mittels der Kolbenstange (7) des Arbeitszylinders angetrieben sind.

7. Druckluftantrieb nach einem der Ansprüche 1 mit 6, dadurch gekennzeichnet , daß an der Kolbenstange (7) des Arbeitszylinders (5) die ersten Enden längenveränderlicher Übertragungsstäbe (30) angeschlossen sind, während die zweiten Enden dieser Übertragurgsstäbe jeweils an wenigstens eine drehbar gelagerte Scheibe (32) angeschlossen sind, um dieselbe in Rotation zu versetzen, wobei diese Rotation auf eine Abtriebswelle (27) übertragbar ist.

8. Druckantrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet , daß bei wenigstens zwei Arbeitskolben/Arbeitszylindereinheiten jede Kolbenstange (7) über einen Hebel (8) gelenkig an eine kurbelwellenartig gekröpfte Welle (22) angeschlossen ist, um die Arbeitskolben (5) rückzustellen.

9. Druckantrieb nach einem der Ansprüche 1 mit 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberfläche des Arbeitskolbens (5) aus einer Vielzahl von Abschnitten (a,b,c,....) besteht, von denen wenigstens einige bei der Rückstellung des Arbeitskolbens durch die übrigen Abschnitte abdeckbar sind, um die Kolbenoberfläche zu verkleinern.

10. Druckantrieb nach einem der Ansprüche 1 mit 9, dadurch gekennzeichnet , daß die Oberfläche des Arbeitskolbens (5) einen Zentralabschnitt (70) aufweist, in welchem die übrigen Kolbenoberflächenabschnitte (a, b, c,..) aufnehmbar sind.

11. Druckantrieb nach einem der Ansprüche 1 mit 10, dadurch gekennzeichnet , daß die an die beiden ortsbeweglichen Zylinderwandungen (6, 6') angrenzenden Oberflächenabschnitte des Arbeitskolbens (5) Einrichtungen (74) aufweisen, mit welchen sie in diesen ortsbeweglichen Zylinderwandungen gehalten und geführt sind.

12. Druckluftantrieb nach einem der Ansprüche 1 mit 11, dadurch gekennzeichnet , daß den beiden Hebeln (15, 15') mit Hilfe einer Einrichtung (40) Bewegungsimpulse erteilbar sind.

13. Druckluftantrieb nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet , daß die Einrichtung (40) ellipsenförmige Steuerglieder (43, 43') aufweist, die unter einem rechten Winkel zueinander angeordnet sind, und daß diesen Steuergliedern Nockenfolgeglieder (44ä, 44b, 44a', 44b') zugeordnet sind, wobei die dem ersten Steuerglied zugeordneten Folgeglieder oberhalb des Drehpunktes (20, 20') des jeweiligen Hebels (15, 15') und die dem zweiten Steuerglied zugeordneten Nockenfolgeglieder unterhalb dieser Drehachse angreifen.

Zeichnung