Vorrichtung zur Umwandlung einer hin- und hergehenden Bewegung in eine Drehbewegung und umgekehrt

Abstract

 

1.0 Vorrichtung zur Umwandlung einer hin- und hergehenden Bewegung in eine Drehbewegung und umgekehrt.

2.0 Damit die Vorrichtung einfach auf unterschiedliche Hübe anpassbar ist, werden zwei im Abstand zueinander angeordnete, sich kreuzende Steuerstangen vorgeschlagen, die in ihrer Längsrichtung hin- und herschiebbar gelagert sind, zwischen denen ein Zahnreifen mit einer Außenverzahnung und mit einer Innenverzahnung angeordnet ist, in dessen Außenverzahnung vier im gleichen Abstand zueinander angeordnete Abtriebszahnräder eingreifen und in dessen Innenverzahnung ein Umlaufzahnrad eingreift, das zwei diametral gegenüberliegende Lager hat, wobei ein Lager mit der einen Steuerstange und das andere Lager mit der anderen Steuerstange zusammenwirkt.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Umwandlung einer hin- und hergehenden Bewegung in eine Drehbewegung und umgekehrt.

[0002] Bekannt ist eine derartige Umwandlung mit Hilfe einer Kurbelwelle und einem Pleuel, wobei Kurbelwelle und Pleuel für einen bestimmten Hub ausgebildet sind.

[0003] Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art vorzuschlagen, die in einfacher Weise an unterschiedliche Hübe anpassbar ist.

[0004] Zur Lösung dieser Aufgabe werden zwei im Abstand zueinander angeordnete, sich kreuzende Steuerstangen vorgeschlagen, die in ihrer Längsrichtung hin- und herschiebbar gelagert sind, einen zwischen den Steuerstangen angeordneten Zahnreif mit einer Außenverzahnung und mit einer Innenverzahnung, in dessen Außenverzahnung vier im gleichen Abstand zueinander angeordnete, auf Abtriebswellen sitzende Abtriebszahnräder eingreifen, und ein in die Innenverzahnung des Zahnreifes eingreifendes Umlaufzahnrad, das zwei einander diametral gegenüberliegende Lager hat, wobei ein Lager mit der einen Steuerstange und das andere Lager mit der anderen Steuerstange zusammenwirkt.

[0005] Vorteilhaft sind die Steuerstangen an ihren Endabschnitten in Lagern verschiebbar.

[0006] Bei einer vorteilhaften Ausführungsform sind die Steuerstangen an ihren Endabschnitten mit in Zylindern gelagerten Kolben versehen.

[0007] Die Erfindung ist in den Zeichnungen beispielhaft dargestellt.

[0008] Es zeigen:

Fig. 1 bis 5

eine erfindungsgemäße Vorrichtung mit Kolben tragenden Steuerstangen als Vierzylinder-Motor in unterschiedlichen Arbeitsstellungen

Fig. 6

einen Einzylinder-Motor

Fig. 7

einen Zweizylinder-Boxermotor und

Fig. 8

einen Zweizylinder-V-Motor.

[0009] Nach den Fig. 1 bis 8 sind zwei im Abstand zueinander stehende Steuerstangen 1 und 2 sich im rechten Winkel kreuzend zueinander angeordnet. Die Steuerstangen 1 und 2 liegen in im Abstand und parallel zueinander verlaufenden Ebenen.

[0010] Im Raum zwischen den Steuerstangen 1 und 2 ist ein Zahnreif 3 angeordnet, der eine Innenverzahnung und eine Außenverzahnung trägt. In die Außenverzahnung des Zahnreifes 3 greifen vier in gleichem Abstand, paarweise einander diametral gegenüberliegende Abtriebszahnräder 4 ein, die auf nicht dargestellten Abriebswellen sitzen. Die Abtriebszahnräder 4 lagern den zwischen den Steuerstangen 1 und 2 geführten Zahnreif 3.

[0011] In die Innenverzahlung des Zahnreifes 3 greift ein Umlaufzahnrad 5 ein, das zwei zu seinem Mittelpunkt im Abstand einander diametral gegenüberliegende Lager 6 und 7 hat. Das Lager 6 wirkt mit der Steuerstange 1 zusammen, während das Lager 7 mit der Steuerstange 2 zusammenwirk. Die Lager 6 und 7 können in bekannter Weise ausgebildet sein, wobei die Lagerzapfen entweder an den Steuerstangen 1 und 2 angeordnet sind oder am Umlaufzahnrad 5.

[0012] Bei der Vorrichtung nach den Figuren 1 bis 5 tragen die Steuerstangen 1 und 2 an ihren Enden Kolben 8, die in zugeordneten Zylindern 9 geführt sind, so dass sich ein Vierzylinder-Motor ergibt, beispielsweise mit einem Hub von 50 mm. Die eingezeichneten Pfeile geben die jeweilige Bewegungsrichtung bzw. Drehrichtung des Elementes an.

[0013] Wird in Fig. 1 die Steuerstange 1 nach unten bewegt, so dreht sich das Umlaufzahnrad 5 im Uhrzeigersinn um die Lager 6 und 7 in die in Fig. 2 dargestellte Stellung. Dadurch wird der Zahnreif 3 gleichfalls im Uhrzeigersinn gedreht, was eine Drehung der Abtriebszahnräder 4 im Gegenuhrzeigersinn bewirkt. Wird dann anschließend die Steuerstange 2 nach rechts bewegt, so dreht sich das Umlaufzahnrad 5 weiter in die in Fig. 3 dargestellte Stellung und weiter in die in Fig. 4 dargestellte Stellung. Wird dann die Steuerstange 1 nach oben bewegt, so gelangt das Umlaufzahnrad 5 in die in Fig. 5 dargestellte Stellung. Dieser Vorgang wird dann weitergeführt, bis die Vorrichtung wieder in der in Fig. 1 dargestellten Stellung ist, so dass ein vollständiger Zyklus vorliegt.

[0014] Bei einer Ausführungsform der Vorrichtung nach Fig. 6 ist die Steuerstange 1 nur an einem Ende mit einem Zylinder 9 geführten Kolben 8 versehen, während der andere Endabschnitt und die Endabschnitte der Steuerstange 2 in Führungsbuchsen 10 geführt sind, so dass sich ein Einzylinder-Motor mit beispielsweise einem Hub von 40 mm ergibt.

[0015] Bei der Ausführungsform der Vorrichtung nach Fig. 7 ist die Steuerstange 2 an ihren Enden mit in Zylindern 9 geführten Kolben 8 versehen, während die Endabschnitt der Steuerstange 1 in Führungsbuchsen 10 geführt sind. Somit ergibt sich ein Zweizylinder-Boxermotor, beispielsweise mit einem Hub von 32 mm.

[0016] Bei der Ausführungsform der Vorrichtung nach Fig. 8 ist jeweils ein Ende der Steuerstangen 1 und 2 mit einem in Zylindern 9 geführten Kolben 8 versehen, während die anderen Enden der Steuerstangen in Führungsbuchsen 10 geführt sind, so dass sich ein Zweizylinder-V-Motor, beispielsweise mit einem Hub von 25 mm ergibt.

[0017] Wie die Figuren 6 bis 8 zeigen, eignet sich die Vorrichtung für verschiedene Zylinderanordnungen. Möglich ist es auch, die Steuerstangen 1 und 2 auf der Antriebsseite jeweils mit Doppelkolben zu bestücken und somit gleichzeitig mehrere Zylinder betreiben zu können.

[0018] Der Hub der Steuerstangen 1 und 2 ist innerhalb weiter Grenzen - diese sind nur vom Innenradius des Zahnreifes 3 abhängig - frei veränderbar. Wird der Hub verkleinert, indem der Abstand der Lager 6 und 7 verringert wird, so muss lediglich der Durchmesser des Umlaufzahnrades 5 proportional vergrößert werden. Wird auch die Antriebsseite der Steuerstangen 1 und 2 entsprechend verändert, so können sogar gleiche Zylinder mit unterschiedlichem Hub betrieben werden.

[0019] Auf diese Weise kann im gleichen Gehäuse ein unterschiedlicher Hub eingestellt werden.

[0020] Bei umgekehrter Wirkungsweise kann die Vorrichtung beispielsweise als Kolbenpumpe Verwendung finden.

Ansprüche

1. Vorrichtung zur Umwandlung einer hin- und hergehenden Bewegung in eine Drehbewegung und umgekehrt, gekennzeichnet durch zwei im Abstand zueinander angeordnete, sich kreuzende Steuerstangen (1, 2), die in ihrer Längsrichtung hin- und herschiebbar gelagert sind, durch einen zwischen den Steuerstangen angeordneten Zahnreif (3) mit einer Außenverzahnung und mit einer Innenverzahnung, in dessen Außenverzahnung im gleichen Abstand zueinander angeordnete, auf Abtriebswellen sitzende Abtriebszahnräder (4) eingreifen, und durch ein in die Innenverzahnung des Zahnreifes (3) eingreifendes Umlaufzahnrad (5), das zwei zu seinem Mittelpunkt im Abstand einander diametral gegenüberliegende Lager (6, 7) hat, wobei ein Lager (6) mit der einen Steuerstange (1) und das andere Lager (7) mit der anderen Steuerstange (2) zusammenwirkt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerstangen (1, 2) an ihren Endabschnitten in Lagern verschiebbar sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerstangen an ihren Endabschnitten mit in Zylindern (9) gelagerten Kolben (8) versehen sind.

Zeichnung