DE2646462C2 - Device for converting a movement - Google Patents

Description

Φ = arc cos (R/R\),Φ = arc cos (R / R \),

worin R der Radius des ersten Antriebsteiles (26), R\ der Abstand zwischen der ersten und der zweiten Achse (A], A2) und Φ der besagte Winkel ist. F i g. 3 sowie die übrigen Figuren).where R is the radius of the first drive part (26), R \ is the distance between the first and the second axis (A], A2) and Φ is the said angle. F i g. 3 and the other figures).

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Antriebsteil (26) mit dem Drehantrieb (14) verbunden ist F i g. 3 sowie F i g. 12, 25,33,40,44,48).2. Apparatus according to claim 1, characterized in that the first drive part (26) with the Rotary drive (14) is connected to F i g. 3 and F i g. 12, 25,33,40,44,48).

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, bei der die zweite Achse mit dem Drehantrieb verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Achse (A2) sich auf der im wesentlichen quer zur Antriebsfläche (62) verlaufenden Bahn bewegt (Fig. 15 sowie Fig. 19, 32,35,41,59).3. Device according to claim 1, in which the second axis is connected to the rotary drive, characterized in that the second axis (A2) moves on the path running essentially transversely to the drive surface (62) (Fig. 15 and Fig. 19 , 32,35,41,59).

4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Achse (A₂) in einer Gleitführung (32, 34,36) geführt wird(Fig. 3sowie Fig. 19,35,40,49).4. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the second axis (A ₂ ) is guided in a sliding guide (32, 34, 36) (Fig. 3 and Fig. 19,35,40,49).

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Achse (A2) durch einen am Rahmen angelenkten Lenker (40) oder ein am Rahmen angelenktes Lenkergestänge (360, 362, 364, 370) geführt wird (Fig. 12 bzw. 41 sowie Fig. 14,25,32,33,44,48).5. Device according to one of claims 1 to 3, characterized in that the second axis (A2) is guided by a link (40) articulated on the frame or a linkage (360, 362, 364, 370) articulated on the frame (Fig. 12 and 41 as well as FIGS. 14, 25, 32, 33, 44, 48).

6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der das Abtriebsteil eine Drehbewegung ausführt, dadurch gekennzeichnet, daß das Abtriebsteil (166; 256) gegenüber der Abtriebsachse (As) exzentrisch versetzt ist (F i g. 48; 49).6. Device according to one of the preceding claims, in which the output part executes a rotary movement, characterized in that the output part (166; 256) with respect to the output axis (As) is eccentrically offset (F i g. 48; 49).

7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Antriebsteil (26) als Zahnsektor ausgebildet ist (F i g 3 sowie alle Figuren außer F i g. 33,34).7. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the first Drive part (26) is designed as a toothed sector (FIG. 3 and all figures except FIG. 33, 34).

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Umsetzen einer- Bewegung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a device for converting a movement according to the preamble of Claim 1.

Vorrichtungen dieser Art sind aus der DE-PS 25 07 350, insbesondere Fi g. 30 und 33, 35 sowie 39,40 bekannt Bei diesen Vorrichtungen wird als Antrieb ein kontinuierlich umlaufender Drehantrieb verwendet, dessen Antriebsbewegung in eine - lineare oder kreisförmige — hin- und hergehende Abtriebsbewegung urngesetzt wird, deren Geschwindigkeit jeweils bei Beginn und bei Beendigung des Arbeitshubes Null ist. Als Abtriebsbewegung ergibt sich eine zykloidische Bewegung im Gegensatz zu einer harmonischen Bewegung, wie sie von dem in der Technik am häufigsten eingesetzten Kurbeltrieb erzeugt wird.Devices of this type are from DE-PS 25 07 350, in particular Fi g. 30 and 33, 35 and 39.40 known In these devices, a continuously rotating rotary drive is used as the drive, its drive movement into a - linear or circular - reciprocating output movement is implemented, the speed of which is zero at the beginning and at the end of the working stroke. The output movement is a cycloidal movement as opposed to a harmonic one Movement as it is generated by the crankshaft drive most commonly used in technology.

In der Technik sind Antriebe in Form eines richtungsumkehrbaren Drehantriebes mit einer Abtriebswellenbewegung zwischen 180° und 360° bekannt, vergi. z. B. US-PSsen 27 93 623 und 32 15 046. Da diese Drehantriebe sowohl in mechanischer als auch in wirtschaftlicher Hinsicht Vorzüge besitzen, wäre es wünschenswert, Vorrichtungen zum Umsetzen von Bewegungen zu schaffen, bei denen solche Drehantriebe verwendet werden können.In technology, drives are in the form of a reversible rotary drive with an output shaft movement known between 180 ° and 360 °, forget. z. B. US-PSs 27 93 623 and 32 15 046. As these Rotary actuators would have advantages in both mechanical and economic terms, it would be desirable to provide devices for converting movements in which such rotary drives can be used.

Demgemäß liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Umsetzen einer Bewegung der im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Gattung so weiterzubilden, daß eine Abtriebsbewegung deren Geschwindigkeit am Ende eines jeden Hubes unabhängig von der Eingangsgeschwindigkeit Null erreicht, unter Ausnützung einer Eingangsdrehbewegung von mehr als 180° und weniger als 260° erzeugt wird. Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 gekennzeichnete Erfindung gelöst.Accordingly, the object of the present invention is to provide a device for converting a movement of the type specified in the preamble of claim 1 so that a Output movement its speed at the end of each stroke regardless of the input speed Zero reached, utilizing an input rotary movement of more than 180 ° and less than 260 ° is generated. This object is achieved by the invention characterized in claim 1.

Aus der US-PS 38 13 953 ist bereits eine Vorrichtung zum Umsetzen einer Bewegung bekannt, bei der ein um eine Achse drehbares Antriebsteil in einer Gleitführung geführt wird. Bei dieser Vorrichtung wird jedoch eine lineare Bewegung in eine lineare Bewegung umgesetzt, d. h. es läßt sich kein Drehantrieb verwenden.From US-PS 38 13 953 a device for converting a movement is already known in which a to an axis rotatable drive part is guided in a sliding guide. In this device, however, a linear movement converted into linear movement, d. H. a rotary drive cannot be used.

Bei der erfindungsgemäß ausgebildeten Vorrichtung zum Umsetzen einer Bewegung dagegen wird die hin- und hergehende — kreisförmige Antriebsbewegung von mehr als 180° und weniger als 360° in eine — lineare oder kreisförmige — hin- und hergehende Abtriebsbewegung umgesetzt. Zu diesem Zweck sind das erste Antriebsteil und das Abtriebsteil so miteinander verbunden, daß eine die beiden Achsen schneidende Gerade bei Beginn und bei Beendigung des Arbeitshubes zu einer die erste Achse schneidenden, auf der Antriebsfläche senkrechtstehenden Geraden unter dem gleichen spitzen Winkel geneigt ist. Hierbei ergibt sich eine Bewegungsform, die je nach den gewählten Parametern zwischen der harmonischen Bewegung und der zykloidischen Bewegung liegt.In the device designed according to the invention for converting a movement, on the other hand, the backward and accompanying - circular drive movement of more than 180 ° and less than 360 ° in a - linear or circular - reciprocating output movement implemented. To this end are the first drive part and the driven part are connected to one another in such a way that one intersects the two axes Especially at the beginning and at the end of the working stroke to an intersecting the first axis on the Drive surface is inclined perpendicular straight lines at the same acute angle. This results in a form of movement that, depending on the parameters chosen, between harmonic movement and the cycloidal movement lies.

Das erfindungsgemäße Prinzip läßt sich in zahlreichen Ausführungsformen verwirklichen, so kann der Antrieb über die erste Achse oder über die zweite Achse erfolgen. Die Treibverbindung zwischen dem Antriebsteil und dem Abtriebsteil kann als Zahnradgetriebe. The principle according to the invention can be implemented in numerous embodiments, so the Drive via the first axis or the second axis. The drive connection between the drive part and the driven part can be used as a gear drive.

Ketten- bzw. Riemengetriebe sowie in anderer Form erfolgen.Chain or belt drives as well as in other forms.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in. den Unteransprüchen angegeben.Advantageous refinements of the invention are specified in the subclaims.

Es sei noch darauf hingewiesen, daß in den Patentansprüchen der Übersichtlichkeit halber die Bezugszeichen nur eines einzigen Ausführungsbeispiels eingefügt sind, obwohl die Ansprüche im allgemeinen mehrere in verschiedenen Figuren dargestellte Aüsführungsbeispiele umfassen.It should be noted that in the claims for the sake of clarity Reference signs of only a single embodiment are included, although the claims in general several exemplary embodiments shown in different figures include.

Anhand der Zeichnungen werden Ausführungsbeispiele der Erfindung erläutert. Es zeigtExemplary embodiments of the invention are explained with the aid of the drawings. It shows

F i g. 1 ein Diagramm für die Geschwindigkeit und Beschleunigung einer harmischen Bewegung;F i g. 1 shows a diagram for the speed and acceleration of a harmonic movement;

Fig.2 ein Diagramm für die Geschwindigkeit und Beschleunigung einer hykloidischen Bewegung;Fig.2 a diagram for the speed and Acceleration of a hycloidal movement;

F i g. 3 ein Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung zum Umsetzen einer Bewegung;F i g. 3 shows an embodiment of a device for converting a movement;

F i g. 4 einen Schnitt längs der Linie 4-4 in F i g. 3;F i g. 4 shows a section along the line 4-4 in FIG. 3;

F i g. 5 einen Schnitt längs der Linie 5-5 in F i g. 3; F i g. 6 einen Schnitt längs der Linie 6-6 in F i g. 3;F i g. 5 shows a section along the line 5-5 in FIG. 3; F i g. 6 shows a section along line 6-6 in FIG. 3;

F i g. 7 eine schematische Darstellung der Vorrichtung nach F i g. 3 in ihrer Anfangsstellung;F i g. 7 shows a schematic representation of the device according to FIG. 3 in their initial position;

F i g. 8 eine der F i g. 7 entsprechende Darstellung der Vorrichtung in ihrer Endstellung;F i g. 8 one of the F i g. 7 corresponding representation of the device in its end position;

Fig.9 eine den Fig.7 und 8 entsprechende Darstellung der Vorrichtung in einer Zwischenstellung;FIG. 9 corresponds to FIGS. 7 and 8 Representation of the device in an intermediate position;

F i g. 10,11 Diagramm für die Beschleunigung und die Geschwindigkeit für eine Vorrichtung nach den F ig. 3-9;F i g. 10.11 diagram for the acceleration and the Speed for a device according to Figs. 3-9;

Fig. 12 ein weiteres Ausführungsbeispiel;12 shows a further embodiment;

Fig. 13, 14 schematische Darstellungen der Vorrichtung nach F i g. 12 in ihrer Anfangs- und Endstellung;13, 14 are schematic representations of the device according to FIG. 12 in their starting and ending positions;

F i g. 15 ein weiteres Ausführungsbeispiel;F i g. 15 shows a further exemplary embodiment;

F i g. 16 einen Schnitt längs der Linie 16-16 in F i g. 15; Fig. 17 einen Schnitt längs der Linie 17-17 in Fig. 15;F i g. 16 shows a section along line 16-16 in FIG. 15; Fig. 17 is a section along line 17-17 in Fig. 15;

Fig. 18 einen Schnitt längs der Linie 18-18 in Fig. 15; Fig. 19, 20 einen Seiten- und Grundriß einer Abänderung des in F i g. 15 gezeigten Ausführungsbeispiels;18 shows a section along the line 18-18 in FIG. 15; 19, 20 are a side and plan view of a modification of the in FIG. 15 shown embodiment;

F i g. 21 ein weiteres Ausführungsbeispiel; F i g. 22 einen Schnitt längs der Linie 22-22 in F i g. 21; F i g. 23 ein weiteres Ausführungsbeispiel;F i g. 21 shows a further exemplary embodiment; F i g. 22 shows a section along line 22-22 in FIG. 21; F i g. 23 a further embodiment;

F i g. 24 einen Schnitt längs der Linie 24-24 in F i g. 25;F i g. 24 is a section along line 24-24 in FIG. 25;

Fig.25 einen Grundriß des in Fig.23 gezeigten Ausführungsbeispiels;Fig.25 is a plan view of that shown in Fig.23 Embodiment;

Fig.26 bis 30 schematische Darstellungen der Vorrichtung nach F i g. 25 in fünf aufeinanderfolgenden Betriebsstellungen;26 to 30 are schematic representations of the device according to FIG. 25 in five consecutive Operating positions;

Fig.31 einen Schnitt durch ein weiteres Ausführungsbeispiel längs der Linie 31-31 in Fig. 32;31 shows a section through a further embodiment along line 31-31 in Figure 32;

F i g. 32 einen Grundriß des Ausführungsbeispiels der Fig. 31;F i g. 32 is a plan view of the embodiment of FIG. 31;

Fig.33 einen Grundriß eines weiteren Ausführungsbeispiels; Fig. 33 is a plan view of a further embodiment;

F i g. 34 einen Seitenriß der Vorrichtung nach F i g. 33;F i g. 34 is a side elevation of the device of FIG. 33;

F i g. 35 einen Grundriß eines weiteren Ausführungsbeispiels; F i g. 35 is a plan view of another embodiment;

F i g. 36, 37 Seitenrisse der Vorrichtung nach F i g. 35; F i g. 38 einen Schnitt längs der Linie 38-38 in F i g. 35; F i g. 39 einen Schnitt längs der Linie 39-39 in F i g. 40;F i g. 36, 37 side elevations of the device according to FIG. 35; F i g. 38 shows a section along line 38-38 in FIG. 35; F i g. 39 is a section along the line 39-39 in FIG. 40;

Fig.40 einen Grundriß des in Fig.39 gezeigten Ausführungsbeispiels;Fig. 40 is a plan view of that shown in Fig. 39 Embodiment;

F i g. 41 ein weiteres Ausführungsbeispiel, bei dem ein Vierlenkergestänge verwendet wird;F i g. 41 shows a further exemplary embodiment in which a four-link linkage is used;

Fig.42 eine Seitenansicht des Ausführungsbeispiels der F ig. 41;Fig. 42 is a side view of the embodiment the fig. 41;

F i g. 43 einen Schnitt längs der Linie 43-43 in F i g. 41; F i g. 44 ein weiteres Ausführungsbeispiel, das weitgehend dem Ausführungsbeispiel der Fig.23-25 entspricht, bei dem jedoch ein Vierlenkergestänge verwendet wird;F i g. 43 shows a section along line 43-43 in FIG. 41; F i g. 44 a further embodiment, which largely corresponds to the embodiment of Fig. 23-25, In which, however, a four-link linkage is used;

F i g. 45 einen Aufriß der Vorrichtung nach F i g. 44; F i g. 46 einen Schnitt längs der Linie 46-46 in F i g. 44;F i g. 45 is an elevation of the device of FIG. 44; F i g. 46 is a section along line 46-46 in FIG. 44;

Fig.47 einen Schnitt längs der Linie 47-47 der F i g. 48 zur Darstellung eines weiteren Ausführungsbeispiels; 47 is a section along the line 47-47 of F i g. 48 to illustrate a further exemplary embodiment;

F i g. 48 einen Seitenriß des Ausführungsbeispiels der F ig. 47;F i g. 48 is a side elevation of the embodiment of FIG. 47;

F i g. 49 eine der F i g. 35 entsprechende Ansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels;F i g. 49 one of the F i g. 35 corresponding view of a further exemplary embodiment;

Fig.50 eine Seitenansicht des in Fig.49 gezeigten Ausführungsbeispiels.Fig. 50 is a side view of the one shown in Fig. 49 Embodiment.

F i g. 1 zeigt das Diagramm einer harmonischen (sinusförmigen) Bewegung, wie sie vom klassischen Kurbeltrieb erzeugt wird. Bei der harmonischen Bewegung erreicht die bei Null beginnende Abtriebsgeschwindigkeit nach einer Drehbewegung des Drehantriebs (einer Kurbel) von 180° wiederum Null.F i g. 1 shows the diagram of a harmonic (sinusoidal) movement, as it is from the classical Crank drive is generated. In the case of the harmonic movement, the output speed starts at zero after a rotary movement of the rotary drive (a crank) of 180 ° again zero.

F i g. 2 zeigt das Diagramm einer zykloidischen Bewegung, der eine bei Null beginnende Abtriebsbewegung nach einer Drehbewegung des Drehantriebes von 360° wiederum Null erreicht.F i g. 2 shows the diagram of a cycloidal movement, the output movement starting at zero after a rotary movement of the rotary drive of 360 ° again reached zero.

Bei den im folgenden beschriebenen Vorrichtungen zum Umsetzen einer Bewegung wird ein richtungsumkehrbarer Drehantrieb verwendet, dessen Abtriebswellenbewegung größer als 180° und kleiner 360° ist.In the devices described below for converting a movement is a direction reversible Rotary drive used whose output shaft movement is greater than 180 ° and less than 360 °.

Die F i g. 3,4 und 5 und 6 zeigen eine Vorrichtung zum Umsetzen einer Antriebsdrehbewegung von ungefähr 250° in eine lineare Abtriebsbewegung, die an beiden Enden des Arbeitshubes Null beträgt.The F i g. 3, 4 and 5 and 6 show a device for Converting a rotary drive movement of approximately 250 ° into a linear output movement, which is applied to both Ends of the working stroke is zero.

In den Darstellungen dieser Figuren trägt eine Grundplatte 2 zwei Bügel 4, welche ihrerseits ein in Rollen 8 und Seitenführungen 10 gelagertes Abtriebsteil in Form einer Abtriebsstange 6 auf einem linearen Weg führen. An der Abtriebsstange 6 ist eine Abtriebsfläche in Form einer Zahnstange 12 befestigt, deren Teilung parallel zum linearen Ausgangsweg verläuft. Ein Drehantrieb 14 mit einer Abtriebswellenbewegung von etwa 250° ist über ein Zwischenstück 16 an einer Schlittenführung, bestehend aus einer Gleitplatte 18, Seitenführungen 20 sowie Gegenhalterungen 22, befestigt. Diese gleiten frei auf einer auf der Grundplatte 2 montierten Gleitschiene 24. Daher kann sich die Achse A] des Drehantriebes 14 frei längs eines Weges bewegen, der Parallel zur Teilung der Zahnstange 12 verläuft.In the representations of these figures, a base plate 2 carries two brackets 4, which in turn guide a driven part mounted in rollers 8 and side guides 10 in the form of a driven rod 6 on a linear path. An output surface in the form of a toothed rack 12 is attached to the output rod 6, the division of which runs parallel to the linear output path. A rotary drive 14 with an output shaft movement of approximately 250 ° is attached via an intermediate piece 16 to a slide guide consisting of a slide plate 18, side guides 20 and counter brackets 22. These slide freely on a slide rail 24 mounted on the base plate 2. The axis A] of the rotary drive 14 can therefore move freely along a path which runs parallel to the division of the rack 12.

Ein erstes Antriebsteil 26 in Form eines Zahnrades ist an der Abtriebswelle 28 (Fig.5) des Drehantriebes 14 konzentrisch um die Achse A] montiert. Das Antriebsteil 26 steht mit der Zahnstange 12 in Eingriff. Ferner ist auch ein zweites Antriebsteil 30 in Form eines Armes an der Welle 28 nicht drehbar gegenüber dem Antriebsteil 26 befestigt. Das Außenende des Antriebsteils 30 trägt eine Rolle 32, welche in einem in einem auf der Grundplatte 2 montierten Führungsbügel 36 ausgeformten Schlitz 34 gelagert ist. Die Achse der Rolle A₂ bleibt stets in gleichem Abstand von A\ und wird längs der Mittellinie des Schlitzes 34 geführt. Die Mittellinie des Schlitzes 34 verläuft lotrecht zum Weg des Abtriebsteiles, sie kann jedoch auch in einem Winkel dazu geneigt seifi. Obgleich der Schlitz in der Zeichnung gerade dargestellt ist, kann er auch gekurvt sein, wie nachstehend näher erläutert wird.A first drive part 26 in the form of a gear is mounted on the output shaft 28 (FIG. 5) of the rotary drive 14 concentrically around the axis A]. The drive part 26 engages with the rack 12. Furthermore, a second drive part 30 in the form of an arm is also attached to the shaft 28 so that it cannot rotate with respect to the drive part 26. The outer end of the drive part 30 carries a roller 32 which is mounted in a slot 34 formed in a guide bracket 36 mounted on the base plate 2. The axis of the roller A ₂ always remains at the same distance from A \ and is guided along the center line of the slot 34. The center line of the slot 34 runs perpendicular to the path of the driven part, but it can also be inclined at an angle thereto. Although the slot is shown straight in the drawing, it can also be curved, as will be explained in more detail below.

Wenn das Antriebsteil 30 und das Antriebsteil 26 von der in F i g. 3 gezeigten Ausgangsstellung im Uhrzeigersinn gedreht werden, setzt sich die AbtriebsbewegungIf the drive part 30 and the drive part 26 of the in F i g. 3 clockwise starting position shown are rotated, the output movement continues

der Zahnstange 12 aus zwei Komponenten zusammen: Eine erste, durch die Abwärtsbewegung der Rolle 32 im Schlitz 34 erzeugte Komponente, welche bewirkt, daß sich der Drehantrieb 14, das Antriebsteil 26 sowie die Achse A_x zunächst nach links bewegen; und eine zweite durch die Rechtsdrehung des Antriebsteils 26 um die bewegte Achse A_x erzeugte Komponente, welche bewirkt, daß sich die Zahnstange 12 nach rechts bewegt.the rack 12 is composed of two components: a first component generated by the downward movement of the roller 32 in the slot 34, which causes the rotary drive 14, the drive part 26 and the axis A _x to move initially to the left; and a second component produced by the clockwise rotation of the drive part 26 about the moved axis A _x , which component causes the rack 12 to move to the right.

Bezeichnet man den Radius des Antriebteiles 26 als R und den Abstand von der Achse A_x zur Achse A₂ als R_x, den Winkel zwischen R_x und einer Senkrechten zur Teilungslinie der Zahnstange als Φν ι sowie die Winkelgeschwindigkeit des Antriebteiles 26 als ω, dann läßt sich das kinematische Kurvenbild der F i g. 7 zeichnen. Daraus ergibt sich, daß die Geschwindigkeit der Zahnstange 12 (positiv ist rechts) V_R=Ra>-R\a> cos Φ\_Χ. The radius of the drive part 26 is designated as R and the distance from the axis A _x to the axis A ₂ as R _x , the angle between R _x and a perpendicular to the dividing line of the rack as Φν ι and the angular speed of the drive part 26 as ω, then the kinematic graph of FIG. 7 draw. It follows from this that the speed of the rack 12 (positive is on the right) V _R = Ra> -R \ a> cos Φ \ _Χ .

Zu Beginn des Hubes muß die Geschwindigkeit der Zahnstange 0 sein; daher:At the beginning of the stroke, the speed of the rack must be 0; therefore:

R - Ri cos Φ_Ν = 0 R - Ri cos Φ _Ν = 0

= COS= COS

(D(D

Fig. 8 zeigt das kinematische Kurvenbild am Ende des Hubes, nachdem das Antriebsteil 26 im Uhrzeigersinn einen Winkel durchlaufen hat, der größer als 180°, jedoch kleiner als 360° ist. In einem analogen Vorgang wird der Punkt der Nullgeschwindigkeit für die Zahnstange am anderen Ende des Hubes bei einem Winkel erreicht:8 shows the kinematic curve image at the end of the stroke after the drive part 26 has passed through an angle in the clockwise direction which is greater than 180 °, but is smaller than 360 °. In an analog process, the point of zero speed for the rack is at the other end of the stroke at an angle achieved:

Φ_Ν2 = cos Φ _Ν2 = cos

Daher ist 4
= 2 η - 2 Φ _Nl
Gesamthub Hence 4
= 2 η - 2 Φ _Nl
Total stroke

(2)(2)

/γ. = Φλ·₂, und der Antriebswinkel Radiant. Daher ergibt sich für den/ γ. = Φλ · ₂ , and the drive angle radians. Therefore results for the

Hub = R(In-IΦχ) + 2R_x sin Φ_Υ| Stroke = R (In-IΦχ) + 2R _x sin Φ _{Υ |}

(3)(3)

Die Gleichungen (1) und (3) können vereinigt werden und ergebenThe equations (1) and (3) can be combined and give

Hub = 2 R (π - Φ _V] + tan Φ_Ν) . Stroke = 2 R (π - Φ _V] + tan Φ _Ν ).

(4)(4)

Für einen gegebenen Eingangswinkel kann der Wert von Φ v, = Φ v₂ bestimmt werden, woraus/? aus der Gleichung (4) und anschließend der Wert von A₁ aus der Gleichung (!) ermittelt werden können.For a given entry angle, the value of Φ v, = Φ v ₂ can be determined, from which /? can be determined from equation (4) and then the value of A ₁ from equation (!).

F i g. 9 zeigt ein Kurvenbild der Vorrichtung in einer Mittelstellung zwischen den beiden Hubenden. Die Gesamtgeschwindigkeit der Zahnstange beträgt dann:F i g. 9 shows a graph of the device in a Middle position between the two ends of the stroke. The total speed of the rack is then:

V = Rm - R₁ ω cos Φ . V = Rm - R ₁ ω cos Φ.

(5)(5)

Da ω gleich ist —, ergibt sich ein neuer Ansatz:Since ω is equal to -, there is a new approach:

dldl

, d0 _D άΦ = R —— - R, —— cos Φ. df dt , d0 _D άΦ = R —— - R, —— cos Φ. df dt

(6)(6)

Dies kann wieder nach This can be done again after t t differenziert werden, um diedifferentiated to the

Beschleunigung A zu erhalten, welche für — als Konstante ergibt:To obtain acceleration A , which results as a constant for -: ^didi

(7)(7)

Um das Verhalten der verschiedenen Vorrichtungen zu vergleichen, legt man am besten einen Standardantriebswinkel sowie einen Standardabtriebshub fest. Es wird ein willkürlicher Standardantriebswinkel mit einem Bereich von 2 π gewählt, um eine konstante Eingangsbasis zu erhalten. Diese wird als Eingangstaktwinkel θ definiert und bewegt sich über den Bereich von 2 π, wahrend der wahre geometrische Winkel Φ von Φ_Ν bis 2 π - Φ/ν durchläuft. Daher:The best way to compare the behavior of the different devices is to define a standard drive angle and a standard output stroke. An arbitrary standard drive angle with a range of 2π is chosen to provide a constant input basis. This is defined as the input clock angle θ and moves over the range of 2 π, while the true geometric angle Φ runs from Φ _Ν to 2 π - Φ / ν. Therefore:

Φ = Φ =

Ebenso wird ein konstanter Abtriebshub als 2 η Einheiten als willkürliche, jedoch konstante Abtriebsbasis für Vergleichzwecke festgelegt. Dann folgt aus Gleichung (4) Likewise , a constant output stroke is defined as 2 η units as an arbitrary but constant output base for comparison purposes. Then it follows from equation (4)

2 π = IR (π - Φ_Νι + tan Φ_Ν)
worauf: 2 π = IR (π - Φ _Νι + tan Φ _Ν )
on what:

R = R =

π - Φ_Νι + π - Φ _Νι + tan tan Φ_Ν] Φ _Ν]

(10)(10)

Nun sollen die Kennlinien der Vorrichtungen ausgewertet werden, in welchen der Wert von Φν\ 0,30, 60 und 90° sein soll. Unter Verwendung der Gleichungen (10) und (1) läßt sich die folgende Tabelle aufstellen:Now the characteristics of the devices are to be evaluated in which the value of Φν \ 0.30, 60 and 90 ° should be. Using equations (10) and (1), the following table can be set up:

GradDegree

Rad.Wheel.

n/6
n/3
n/4n / 6
n / 3
n / 4

0.98318
0.82102
00.98318
0.82102
0

1.1352 1.6420 3.14161.1352 1.6420 3.1416

Unter Verwendung dieser Werte können die Beschleunigungs- und Geschwindigkeitskennlinien der verschiedenen Vorrichtungen berechnet werden, welehe in den Fig. 10 und 11 dargestellt sind. Jede Vorrichtung ist für einen Abtriebshub von 2 π Einheiten bei einem Eingangstaktwinkel von 2 π Radiant berechnet, doch aus Gründen der Einfachheit ist die Taktwinkelskala in Bogengraden angegeben. ManUsing these values, the acceleration and speed characteristics of the various devices shown in Figs. 10 and 11 can be calculated. Each device is rated for an output stroke of 2π units with an input stroke angle of 2π radians, but for simplicity the stroke angle scale is given in degrees of arc. Man

sn erkennt, daß die Beschleunigungskennlinien der F i g. 10 symmetrisch um die Punkte 0,180° verlaufen, während die Geschwindigkeitskennlinien der Fig. 11 symmetrisch um die 180° Linie sind.sn recognizes that the acceleration characteristics of the F i g. 10 run symmetrically around the points 0.180 °, while the speed characteristics of FIG. 11 are symmetrical are around the 180 ° line.

Wie erwartet, sind die Kennlinien für Φν=0° die einer Zykloidbewegung, und die Kennlinien für Φ/ν= 90° die einer Sinusbewegung. Zwischen diesen beiden Extremwerten liegt eine unendlich große Anzahl von Bewegungsverläufen die durch Θν=30° ind 0/v=60° angegeben sind, deren Kennlinien einen Kompromiß zwischen der Zykloid- und der Sinusbewegung darstellen. Besonders zu beachten ist hierbei, daß bei 0N= 60° der Spitzenbeschleunigungswert kleiner ist als sowohl bei der Sinus- und der Zykloidbewegung.
F i g. 12 zeigt eine Abänderung der linear arbeitenden Vorrichtung der Fig. 3 bis 6. Die in den F i g. 3 und 6 gezeigte Wirkverbindung von Rolle und Schlitz wird hier durch ein Zwischengestänge ersetzt. Der als zweites Antriebsteil dienende Arm 30 der Fig. 12 istAs expected, the characteristics for Φν = 0 ° are those of a cycloid movement, and the characteristics for Φ / ν = 90 ° are those of a sinus movement. Between these two extreme values there is an infinitely large number of movement courses which are indicated by Θν = 30 ° and 0 / v = 60 °, the characteristics of which represent a compromise between the cycloid and the sinus movement. It is particularly important to note that at 0N = 60 ° the peak acceleration value is smaller than for both the sinusoidal and the cycloid movement.
F i g. 12 shows a modification of the linearly operating device of FIGS. 3 to 6. The devices shown in FIGS. 3 and 6 shown operative connection of roller and slot is replaced here by an intermediate rod. The arm 30 of FIG. 12 serving as the second drive part is

drehbar durch einen Stift 42 mit einem Lenker 40 verbunden. Der Lenker 40 ist an seinem anderen Ende durch einen Stift 44 auf einer feststehenden Achse A3 am Bügel 4 befestigt. Die übrigen Teile sind wie in den F i g. 3, 4, 5 und 6 gezeigt. Daraus ergibt sich, daß das allgemeine kinematische Verhalten des Ausführungsbeispiels der Fig. 12 dem des Ausführungsbeispiels der Fig.3 bis 6 vergleichbar ist, ausgenommen, daß hier eine kleine Veränderung infolge der Schwingung des Lenkers 40 während eines Schaltvorganges eingeführt wird. Außerdem wird die Auslegung der Endstellung abgeändert, wie aus den F i g. 13 und 14 hervorgeht.rotatably connected to a handlebar 40 by a pin 42. The handlebar 40 is at its other end by a pin 44 on a fixed axis A3 on Bracket 4 attached. The remaining parts are as in FIGS. 3, 4, 5 and 6 shown. It follows that the general kinematic behavior of the embodiment of FIG. 12 that of the embodiment of FIG Fig. 3 to 6 is comparable, except that here a small change due to the oscillation of the Handlebar 40 is introduced during a shift. In addition, the design of the end position modified as shown in FIGS. 13 and 14 can be seen.

Die Fig. 13 ist eine kinematische Schemazeichnung des Ausführungsbeispiels der Fig. 12 in einer Endstellung, in welcher die Geschwindigkeit der Zahnstange 12 den Sollwert 0 besitzt; hierin wird der Tangentialpunkt zwischen Zahnstange 12 und Zahnrad 26 als Po bezeichnet. Der Arm 30 und das Zahnrad 26 drehen sich im Gleichklang um die bewegte Achse A\ und können als ein einziger freier Körper betrachtet werden. Zu jedem Zeitpunkt existiert eine wirkliche Verbindung zwischen den Punkt Po und der Achse A₂. Wenn daher der Punkt Po, die Achse A₂ und die Achse A3 auf einer Linie liegen, tritt eine relative Nullgeschwindigkeit zwischen dem Punkt Pq und der Achse A3 unabhängig von der Winkelgeschwindigkeit des Lenkers 40 und der der tatsächlichen Verbindung P₀A₂ auf. Die Stellung Nullgeschwindigkeit der Zahnstange tritt auf, wenn die Achse A2A3 und der Tangentialpunkt Po zwischen der Zahnstange 12 und dem Zahnrad 26 auf einer Linie liegen.FIG. 13 is a kinematic schematic drawing of the exemplary embodiment of FIG. 12 in an end position in which the speed of the rack 12 has the setpoint value 0; here the point of tangency between rack 12 and gear 26 is referred to as Po . The arm 30 and the gear 26 rotate in unison about the moving axis A \ and can be viewed as a single free body. At any point in time there is a real connection between the point Po and the axis A ₂ . Therefore, when the point Po, the axis A ₂ and the axis A3 are on a line, a relative zero speed occurs between the point Pq and the axis A3 regardless of the angular speed of the handlebar 40 and that of the actual connection P ₀ A ₂ . The position of zero speed of the rack occurs when the axis A2A3 and the tangential point Po between the rack 12 and the gear 26 are on a line.

In gleicher Weise ergibt sich die Stellung für die Nullgeschwindigkeit der Zahnstange am anderen Ende des Hubes, wie in Fig. 14 gezeigt, wenn die gleiche Kolinearbedingung vorhanden ist; eine Ausnahme besteht insofern, als der Tangentialpunkt Po zwischen den Achsen A₂ und A3 liegt.The position for the zero speed of the rack at the other end of the stroke results in the same way, as shown in FIG. 14, if the same colinear condition is present; there is an exception insofar as the tangential point Po lies between the axes A ₂ and A3 .

Der Lenker 40 kann als Kurvenschlitz mit einem Krümmungsmittelpunkt auf der Achse A3 betrachtet werden.The link 40 can be viewed as a curved slot with a center of curvature on the axis A3 .

Die Fig. 15, 16, 17 und 18 zeigen ein weiteres Ausführungsbeispiel einer mit linearem Abtrieb arbeitenden Vorrichtung. In diesem Falle ist der Drehantrieb auf einem drehbar gelagerten Lenker befestigt, wodurch der Trägerschlitten entfallen kann. In den Fig. 15, 16, 17 und 18 trägt eine Grundplatte 50 zwei Bügel 52, die ihrerseits ein Abtriebsteil 54 auf einem linearen Weg über Rollen 56 und Seitenführungen 58 (Fig. 17) stützen und führen. Eine Hilfsführungsstange 60 sowie eine Zahnstange 62 sind über ein Abstandsstück 64 an dem Abtriebsteil 54 befestigt, wobei die Teilung der Zahnstange parallel zur Stange 60 verläuft.FIGS. 15, 16, 17 and 18 show a further exemplary embodiment of a device operating with a linear output. In this case, the rotary drive is attached to a rotatably mounted handlebar, which means that the carrier carriage can be omitted. In FIGS. 15, 16, 17 and 18 a base plate 50 carries two brackets 52, which in turn support and guide a driven part 54 on a linear path via rollers 56 and side guides 58 (FIG. 17). An auxiliary guide rod 60 and a toothed rack 62 are fastened to the driven part 54 via a spacer 64 , the division of the toothed rack running parallel to the rod 60 .

An einem Lenker 68 ist ein Drehantrieb 66 befestigt, wobei der Lenker drehbar über eine Welle 72 und den Lagern 74 auf einer Achse A3 von einem Gabelkopf 70 aus gelagert ist. Der Drehantrieb 66 liefert eine Drehbewegung seiner Abtriebswelle 76 von ca. 270°. Ein Triebarm 78 ist mit der Welle 76 verbunden, die um die bewegte Achse A₂ gedreht wird. Dieser Triebarm 78 trägt seinerseits ein konzentrisch um die Achse A\ angeordnetes Zahnrad 80, welches in die Zahnstange 62 eingreift. Eine auf der Stange 60 geführte, aus Rollen 82 bestehende Führungsanordnung hält das Zahnrad 80 und die Zahnstange 62 im Eingriff, wobei die auf der Stange 60 geführten Rollen in einer Platte 84 gelagert sind, welche auch eine in Lagern 88 laufenden und im Gehäuse 90 eingebauten Welle 86 auf der Achse Ai trägt, wobei das Gehäuse 90 am Zahnrad 80 befestigt ist Daraus geht hervor, daß die Welle 76 im Uhrzeigersinn um die Achse A₂ dreht, daß diese um die Achse A3 schwingt, während das Zahnrad auch im Uhrzeigersinn um die Achse A\ dreht, welche auf einer zur Teilungslinie der Zahnstange 62 parallelen Linie schwingt. Die Endpunkte des Hubes, d. h. die Punkte der Nullgeschwindigkeit der Zahnstange 62, werden genau in der gleichen Weise wie im Falle des anhand der Fig. 12 beschriebenen Ausführungsbeispiels bestimmt.A rotary drive 66 is fastened to a handlebar 68, the handlebar being rotatably supported by a fork head 70 on an axis A3 via a shaft 72 and the bearings 74. The rotary drive 66 provides a rotary movement of its output shaft 76 of approximately 270 °. A drive arm 78 is connected to the shaft 76 which is rotated about the moving axis A _2. This drive arm 78 in turn carries a gear 80 which is arranged concentrically around the axis A \ and which engages in the toothed rack 62. A guide arrangement consisting of rollers 82 guided on the rod 60 holds the gear wheel 80 and the toothed rack 62 in engagement, the rollers guided on the rod 60 being mounted in a plate 84 which also runs in bearings 88 and is built into the housing 90 Shaft 86 on the axis Ai carries, the housing 90 is attached to the gear 80. It can be seen that the shaft 76 rotates clockwise about the axis A ₂ , that this swings about the axis A3 , while the gear is also clockwise around the Axis A \ rotates, which oscillates on a line parallel to the dividing line of the rack 62. The end points of the stroke, ie the points of the zero speed of the rack 62, are determined in exactly the same way as in the case of the exemplary embodiment described with reference to FIG.

Die kinematischen Kennlinien während eines Schalthubes sind für das Ausführungsbeispiel der Fig. 15 bis 18 gegenüber dem der Fig. 12 verschieden, da im ersten Falle der Eingangswinkel auf den Lenker 68 und im zweiten Falle auf den Schlitten bezogen ist, der keine Winkelbewegung vollzieht.The kinematic characteristics during a switching stroke are different for the embodiment of FIGS. 15 to 18 compared to that of FIG. 12, since in the first case the input angle is related to the link 68 and in the second case to the slide, which does not perform any angular movement.

Die F i g. 19 und 20 zeigen ein viertes Ausführungsbeispiel für eine Vorrichtung mit linearem Abtrieb. Kinematisch ist diese Ausführung mit den Ausführungsbeispielen der F i g. 3 bis 6 identisch einschließlich der Festlegung des Endwinkels, wobei der Unterschied lediglich in der mechanischen Anordnung zu sehen ist.The F i g. 19 and 20 show a fourth embodiment for a device with linear output. This version is kinematically linked to the exemplary embodiments in FIG. 3 to 6 identical including the Determination of the end angle, the difference being seen only in the mechanical arrangement.

Wie im Falle der Fig. 15, 16 und 17 trägt auch im Falle der Fig. 19 und 20 eine Grundplatte 50 ein Abtriebsaggregat bestehend aus einer Abtriebsstange 54, einer Hilfsführungsstange 60, einer Zahnstange 62 sowie einem Abstandsstück 64 mit Bügeln, Rollen und Seitenführungen, die nicht gezeigt, jedoch mit denen der F i g. 15,16 und 17 identisch sind.As in the case of FIGS. 15, 16 and 17, also in the case of FIGS. 19 and 20, a base plate 50 carries an output unit consisting of an output rod 54, an auxiliary guide rod 60, a toothed rack 62 and a spacer 64 with brackets, rollers and side guides, which are not shown, but with those of FIG. 15, 16 and 17 are identical.

Der Drehantrieb 66 wird von der Grundplatte 50 auf einem Senkrechtschlitten gehaltert, welcher einen Schlittenbügel 100 umfaßt, auf welchem ein Schlitten bestehend aus Platte 102, Keilleisten 104, Gegenhaltern 106 und Abstandsstück 108 gleitbar montiert ist.The rotary drive 66 is held by the base plate 50 on a vertical slide which comprises a slide bracket 100 on which a slide consisting of plate 102, wedge strips 104, counter brackets 106 and spacer 108 is slidably mounted.

Wie in den F i g. 15 bis 17 trägt auch hier der Triebarm 78 ein konzentrisch zur Achse A\ angeordnetes Zahnrad 80, das durch eine Führung mit der Zahnstange 62 in Eingriff gehalten wird.As shown in Figs. 15 to 17 here too the drive arm 78 carries a gear 80 which is arranged concentrically to the axis A \ and which is held in engagement with the rack 62 by a guide.

Im Ausführungsbeispiel der Fig. 19 und 20 wirkt das Drehmoment auf die Achse A₂, während es im Ausführungsbeispiel der Fig.3 bis 6 auf die Achse A\ einwirkt. Doch gelten die gleichen kinematischen Kurvenbilder für beide, und die Bewegung der Achsen A\ und A₂ ist identisch.In the embodiment of FIGS. 19 and 20, the torque acts on the axis A ₂ , while in the embodiment of FIGS. 3 to 6 it acts on the axis A \. However, the same kinematic curves apply to both, and the movement of axes A \ and A ₂ is identical.

Wiederum braucht die Gleitachse nicht lotrecht zur Teilungslinie der Zahnstange 62 zu sein. Durch eine mäßige Neigung des Schlittenbügels 100 läßt sich eine gewisse kinematische Vielseitigkeit erreichen.Again, the sliding axis need not be perpendicular to the dividing line of the rack 62 . A moderate inclination of the carriage bracket 100 allows a certain kinematic versatility to be achieved.

Ein fünftes Ausführungsbeispiel mit linearem Abtrieb ist in den F i g. 21 und 22 gezeigt. Eine Grundplatte 120 trägt einen Bügel 122, auf welchem ein Drehantrieb 124 montiert ist. Dieser Drehantrieb liefert wieder eine Drehbewegung von etwa 270° seiner Abtriebswelle 126. Ein Triebarm 128 ist auf der Welle 126 der Achse A₂ gelagert. An seinem äußeren Ende trägt der Arm 128 ein um die Achse A₁ konzentrisch angeordnetes Zahnrad 130. Eine drehbar gelagerte Zahnstange 132 greift in das Zahnrad 130 ein und wird von diesem mitgenommen. Am Ende der Zahnstange 132 ist über einen Stift 136 ein Lenker 134 angelenkt Der Lenker 134 ist drehbar mit der Grundplatte 120 durch einen Stift 136 verbunden. Am anderen Ende des Lenkers 134 ist ein Abtriebsteil 140 mit Hilfe eines Stiftes 142 drehbar gelagertA fifth exemplary embodiment with a linear output is shown in FIGS. 21 and 22 shown. A base plate 120 carries a bracket 122 on which a rotary drive 124 is mounted. This rotary drive again supplies a rotary movement of approximately 270 ° to its output shaft 126. A drive arm 128 is mounted on the shaft 126 of the axis A ₂ . At its outer end, the arm 128 carries a toothed wheel 130 arranged concentrically about the axis A _1. A rotatably mounted toothed rack 132 engages in the toothed wheel 130 and is carried along by it. A link 134 is articulated to the end of the rack 132 via a pin 136. The link 134 is rotatably connected to the base plate 120 by a pin 136 . At the other end of the link 134 , a driven part 140 is rotatably mounted with the aid of a pin 142

Die Zahnstange 132 und das Zahnrad 130 werden durch eine Führung in Eingriff gehalten, wobei diese Führung aus auf Wellen 146 drehenden Rollen 144 besteht, die in einer Platte 148 gelagert sind, welche auch eine in den Lagern 152 drehende Welle 150 hält, die im Zahnrad 130 auf der Achse A\ angeordnet ist.The rack 132 and the gear 130 are held in engagement by a guide, this guide consisting of rollers 144 rotating on shafts 146 which are mounted in a plate 148 which also holds a shaft 150 rotating in the bearings 152 which is in the gear 130 is arranged on the axis A \ .

Aus F i g. 21 geht hervor, daß bei einer Linksdrehung der Abtriebswelle 126 des Drehantriebs 124 von der dargestellten Lage die sich um den Stift 136 drehende Zahnstange 132 aufwärtsbewegt und nach links beschleunigt, wodurch auch der Lenker 134 nach links beschleunigt. Der Nullgeschwindigkeitspunkt des Lenkers 134 tritt unabhängig von der Winkelgeschwindigv keit des Armes 128 auf, wenn die Teilungslinie derFrom Fig. 21 shows that when the output shaft 126 of the rotary drive 124 is rotated to the left from the position shown, the rack 132 rotating about the pin 136 moves upwards and accelerates to the left, whereby the link 134 also accelerates to the left. The zero speed point of the handlebar 134 occurs regardless of the Winkelgeschwindigv speed of the arm 128 when the dividing line of the

Zahnstange die Achse A% des Hauptantriebes schneidet. Ebenso schneidet die Teilungslinie der Zahnstange wieder die Achse A2, nachdem der Drehantrieb etwa 270° einer Linksdrehung durchlaufen hat, wobei dieser Schnittpunkt den Punkt der Nullgeschwindigkeit der ;■ Zahnstange am anderen Ende des Hubes darstellt.The rack intersects the axis A% of the main drive. The dividing line of the rack also intersects the axis A2 after the rotary drive has turned about 270 ° to the left, this intersection being the point of zero speed of the rack at the other end of the stroke.

Wegen der Winkelbewegung der Zahnstange 132 sind die kinematischen Kennlinien dieses Ausführungsbeispiels ähnlich, jedoch nicht identisch mit denen desBecause of the angular movement of the rack 132 , the kinematic characteristics of this exemplary embodiment are similar, but not identical, to those of FIG

' Ausführungsbeispiels der Fig.3 bis 6. Wenn der'Embodiment of Figure 3 to 6. If the

Abstand vom Stift 136 zum Tangentialpunkt zwischen Zahnstange 132 und Zahnrad 130 verlängert wird, wird die Differenz der kinematischen Kennlinien kleiner, und ! wenn der Abstand gegen unendlich strebt, nähert sichDistance from pin 136 to the tangential point between rack 132 and gear 130 is increased, the difference in the kinematic characteristics becomes smaller, and! when the distance tends towards infinity, approaches

1/ die Differenz 0.1 / the difference 0.

fi Die gleichen Grundsätze der Umwandlung einer fi The same principles of converting a

ti Eingangsdrehbewegung von mehr als 180°, jedoch ti input rotary movement of more than 180 °, however

γ weniger als 360° in einen linearen Abtriebshub mit der γ less than 360 ° in a linear output stroke with the

Geschwindigkeit 0 an jedem Ende des LinearhubesSpeed 0 at each end of the linear stroke

p gelten auch für Vorrichtungen mit Drehabtrieb. Diep also apply to devices with rotary output. the

Fig. 23,24 und 25 zeigen ein erstes Ausführungsbeispiel _: einer Vorrichtung mit Drehabtrieb. In diesen Figuren23, 24 and 25 show a first embodiment _: a device with rotary output. In these figures

trägt ein Rahmen 150 über Lager 154 auf einer Achse At, eine Abtriebswelle 152. Ein Stützarm 156 (F i g. 24) ist in Lagern 158 auf der Weile 152 drehbar gelagert. Der Arm 156 trägt seinerseits einen Drehantrieb 160, welcher wiederum eine Drehbewegung von etwa 270° einer Abtriebswelle 182 auf einer Achse A\ liefert.transmits a frame 150 via bearings 154 on a shaft At, an output shaft 152. A support arm 156 (F i g. 24) is rotatably mounted in bearings 158 on the time 152nd The arm 156 in turn carries a rotary drive 160, which in turn supplies a rotary movement of approximately 270 ° to an output shaft 182 on an axis A \.

Die Welle 162 treibt ein auf ihr befestigtes Zahnrad ί 164, das mit einem Zahnrad 166 auf der AbtriebswelleThe shaft 162 drives a gear ί 164 attached to it, which is connected to a gear 166 on the output shaft

152 in Eingriff steht. Die Welle 162 trägt auch einen Arm 168, der mit dem Zahnrad 164 dreht Das Außenende des Arms 168 ist durch einen Stift 170 drehbar auf der Achse Λ2 mit einem Lenker 172 verbunden. Dieser ist an seinem anderen Ende durch einen Stift 174 auf der Achse A₃ drehbar in einem auf dem Rahmen 150 befestigten Bügel 176 gelagert. <r> 152 is engaged. The shaft 162 also carries an arm 168 which rotates with the gear 164. The outer end of the arm 168 is rotatably connected to a link 172 by a pin 170 on the axis Λ2. This is rotatably supported at its other end by a pin 174 on the axis A ₃ in a bracket 176 fastened to the frame 150 . <r>

ι F i g. 25 zeigt die Stellung, in der das Abtriebszahnradι F i g. 25 shows the position in which the output gear

166 an einem Ende seines Hubes angelangt ist, zu ' welchem Zeitpunkt es die Geschwindigkeit 0 unabhängig von der Winkelgeschwindigkeit der Welle 162 um ihre Achse A\ besitzt. Dies tritt auf, wenn die ,' Verlängerung der Mittellinie von der Achse A3 durch die 166 has reached one end of its stroke, at which point in time it has the speed 0 regardless of the angular speed of the shaft 162 about its axis A \ . This occurs when the 'extension of the center line from axis A3 through the

Achse A2 den Tangentialpunkt zwischen dem Zahnrad 164 und dem Zahnrad 166 schneidet.
Die schematischen Darstellungen der F i g. 26, 27, 28, 29 und 30 zeigen das qualitative Verhalten der Vorrichtung während eines Schaltzyklus. In Fig.26 ist die Vorrichtung wieder an einem Ende des Ausgangsdrehhubes des Zahnrades 166 gezeigt, zu welchem Zeitpunkt die Winkelgeschwindigkeit 0 ist, da die Mittellinie A2, A3 den Tangentialpunkt des Zahnrades schneidetAxis A2 intersects the point of tangency between gear 164 and gear 166.
The schematic representations of FIG. 26, 27, 28, 29 and 30 show the qualitative behavior of the device during a switching cycle. In FIG. 26, the device is shown again at one end of the output rotary stroke of the gear wheel 166 , at which point in time the angular velocity is 0, since the center line A2, A3 intersects the tangential point of the gear wheel

F i g. 27 zeigt die Vorrichtung, nachdem das Zahnrad 169 um etwa 70° im Uhrzeigersinn um die Achse A\ gedreht hat. Das Zahnrad 166 drehte sich dann etwas entgegen dem Uhrzeigersinn und bewegt sich mit fa5 wachsender Winkelgeschwindigkeit um die feststehende Achse A*. F i g. 27 shows the device after the gear 169 has rotated about 70 ° clockwise about the axis A \. The gear wheel 166 then rotated somewhat counterclockwise and moves around the fixed axis A * with increasing angular velocity.

In F i g. 28 ist die Vorrichtung gezeigt, nachdem sich das Zahnrad 164 etwa um 140° im Uhrzeigersinn um die Achse A\ gedreht hat. Das Zahnrad 166 drehte sich um etwa die Hälfte seines Gesamtabtriebwinkels und bewegt sich entgegen dem Uhrzeigersinn nahe seiner maximalen Winkelgeschwindigkeit um die feststehende Achse A4. In Fig. 28 the device is shown after the gear 164 has rotated approximately 140 ° clockwise about the axis A \. The gear 166 rotated about half its total output angle and moves counterclockwise near its maximum angular velocity about the fixed axis A4.

F i g. 29 zeigt die Vorrichtung, nachdem das Zahnrad 164 etwa 200° im Uhrzeigersinn um die Achse A\ durchlaufen hat. Das Zahnrad 166 durchlief den größten Teil seines Linkshubes um die feststehende Achse Ai₁ und bewegt sich nun mit einer abnehmenden Winkelgeschwindigkeit. F i g. 29 shows the device after the gear 164 has traversed approximately 200 ° clockwise about the axis A \. The gear 166 performed most of its left stroke about the fixed axis Ai ₁ and is now moving at a decreasing angular velocity.

F i g. 30 zeigt die Vorrichtung, nachdem das Zahnrad 164 etwa 270° im Uhrzeigersinn um die Achse A\ zurückgelegt hat und dabei nahe dem Ende eines Drehhubes angelangt ist. Das Zahnrad 166 hat seinen Linkshub um die feststehende Achse Aa, beendet und befindet nun wieder auf Nullgeschwindigkeit, da die Mittellinie zwischen der Achse A2 und der Achse A3 wieder den Tangentialpunkt zwischen den Zahnrädern 164 und 166 schneidet. Man erkennt, daß der gesamte Schaltwinkel des Zahnrades 166 von einem Punkt der Nullgeschwindigkeit zu einem zweiten Punkt der Nullgeschwindigkeit die Summe eines ersten Winkels darstellt, der durch Teilung des Drehwinkels des Zahnrades 164 durch das Verhältnis zwischen den Zahnrädern 166 und 164 sowie einem zweiten Winkel gewonnen wird, welcher die Winkelverschiebung des Tangentialpunktes zwischen den Zahnrädern 164 und 166 darstellt, d. h. den Winkelvorschub der Mittellinie /4i At, wie aus den F i g. 26 und 30 zu ersehen ist.F i g. 30 shows the device after the gear 164 has moved about 270 ° clockwise about the axis A \ and has thereby come to near the end of a rotary stroke. The gear wheel 166 has completed its left stroke about the fixed axis Aa and is now again at zero speed, since the center line between the axis A2 and the axis A3 again intersects the tangential point between the gear wheels 164 and 166. It can be seen that the total switching angle of gear 166 from a point of zero speed to a second point of zero speed is the sum of a first angle obtained by dividing the angle of rotation of gear 164 by the ratio between gears 166 and 164 and a second angle which represents the angular displacement of the tangential point between the gears 164 and 166 , ie the angular feed of the center line / 4i At, as shown in FIGS. 26 and 30 can be seen.

Die Fig. 31 und 32 zeigen ein zweites Ausführungsbeispiel mit einem Drehabtrieb. Es unterscheidet sich vom Ausführungsbeispiel der F i g. 23 — 25 darin, daß es interne statt externe Zahnräder verwendet, wobei der Drehantrieb ein Drehmoment auf einer anderen Achse aufbringt und der Eingriff zwischen Antriebs- und Abtriebszahnrad durch einen kreisförmigen Schlitz im Abtriebszahnrad aufrechterhalten wird anstatt durch einen an die Abtriebsweile geführten Lenker.31 and 32 show a second embodiment with a rotary output. It differs from the embodiment of FIG. 23-25 in that it uses internal instead of external gears, the Rotary drive applies a torque on another axis and the engagement between drive and Output gear is maintained by a circular slot in the output gear rather than by a handlebar guided to the output shaft.

In den F i g. 31 und 32 trägt ein Rahmen 180 eine in Lagern 184 um die Achse At drehende Abtriebswelle 182. Die Welle 182 trägt ein Innenzahnrad 186, welches sie auch antreibt. Ferner trägt der Rahmen 180 eine stationäre Welle 188, auf welcher über Lager 190 ein Bügel 190 drehbar auf einer festen Achse A3 gelagert ist. Der Bügel 190 trägt einen Drehantrieb 194, der wieder eine Drehbewegung von etwa 270° seiner Abtriebswelle 196 auf der Achse A₂ liefert. Die Welle 196 trägt und treibt einen Arm 198 an, der seinerseits ein konzentrisch um eine Achse A] angeordnetes Zahnrad 200 trägt. Das Zahnrad 200 steht mit dem Innenzahnrad 186 in Eingriff. Auf der Achse A\ ist eine Rolle 202 konzentrisch zum Zahnrad 200 angeordnet. Die Rolle 202 ist in einem Schlitz 204 des Zahnrades 186 geführt, wobei die Mittellinie des Schlitzes 204 im gleichen Abstand von der Teilungslinie des Zahnrades 186 verläuft Es sei bemerkt, daß das Zahnrad 186 und der Schlitz 204 zur Abtriebsachse Aa nicht konzentrisch zu sein brauchen. Änderungen der kinematischen Kennlinien können durch eine Exzentrizität zwischen dem Zahnrad 186 und der Abtriebswelle 182 auf der Achse A4 erreicht werden.In the F i g. 31 and 32 carries a frame 180, a rotating in bearings 184 about the axis At output shaft 182. The shaft 182 carries an internal gear 186 which also drives. Furthermore, the frame 180 carries a stationary shaft 188 on which a bracket 190 is rotatably mounted on a fixed axis A3 via bearings 190 . The bracket 190 carries a rotary drive 194, which again supplies a rotary movement of approximately 270 ° of its output shaft 196 on the axis A _2. The shaft 196 carries and drives an arm 198 which in turn carries a gear 200 arranged concentrically about an axis A]. The gear 200 meshes with the internal gear 186 . A roller 202 is arranged concentrically with the gear 200 on the axis A \. The roller 202 is guided in a slot 204 of the gear 186 , the center line of the slot 204 being equidistant from the dividing line of the gear 186. It should be noted that the gear 186 and the slot 204 need not be concentric with the output axis Aa. Changes in the kinematic characteristics can be achieved by an eccentricity between the gearwheel 186 and the output shaft 182 on the axis A4 .

Die Endpunkte der Bewegung der Vorrichtung sind wieder die Punkte der Nullgeschwindigkeit des Zahnrades 186, wobei zu diesem Zeitpunkt die Mittellinie A2A3 den Tangentialpunkt zwischen den Zahnrädern 200 und 186 schneidet. F i g. 32 zeigt einen solchen Endzustand des Hubes.The end points of the movement of the device are again the points of the zero speed of the gearwheel 186, at which point the center line A2A3 intersects the point of tangency between the gearwheels 200 and 186 . F i g. 32 shows such a final state of the stroke.

Ein drittes Ausführungsbeispiel für Drehwinkelabtrieb ist in den Fig. 33 und 34 gezeigt: Dieses Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von dem der F i g. 23, 24 und 25 dadurch, daß anstelle der Zahnräder ein Ketten- und Kettenradantrieb verwendet wird und daß der Drehantrieb eine zweiseitige Abtriebswelle verwendet.A third exemplary embodiment for rotary angle output is shown in FIGS. 33 and 34: This one Embodiment differs from that of FIG. 23, 24 and 25 in that instead of the gears a chain and sprocket drive is used and that the rotary drive has a two-sided output shaft used.

In den F i g. 33 und 34 trägt ein Rahmen 210 eine in Lagern 214 um eine Achse A₄ drehende Antriebswelle 212. ein Kettenrad 216 ist auf der Welle 212 angeordnet "nd dreht sich konzentrisch mit dieser. Die Welle 212 trägt über Lager 220 einen Arm 218, der seinerseits einen Drehantrieb 222 führt, dessen Drehwinkelabtrieb etwa 270° beträgt. In diesem Falle besitzt der Drehantrieb 222 eine Abtriebswelle 224 auf der einen sowie eine Abtriebsweiie 226 auf der anderen Seite, die beide im Gleichklang mit der Achse A\ drehen. Auf der Welle 224 ist ein Kettenrad 228 befestigt. Dieses treibt das Kettenrad 216 über eine Kette 230, welche in beide Kettenräder eingreift. Ein Ende eines Armes 232 ist an der Welle 226 befestigt, mit seinem anderen Ende ist der Arm 232 über einen Stift 236 auf der Achse A₂ drehbar mit einem Lenker 234 verbunden. Das andere Ende des Lenkers 234 ist über einen Stift 238 auf der Achse A₃ drehbar mit dem Rahmen 210 verbunden.In the F i g. 33 and 34 carries a frame 210, a rotating on bearings 214 around an axis A ₄ drive shaft 212. A sprocket 216 is mounted on the shaft 212 "nd The shaft rotates concentrically with the latter. 212 transmits via bearings 220 an arm 218, which in turn a rotary drive 222 performs whose angle of rotation is about 270 °. in this case, the rotary drive 222 has an output shaft 224 on the one hand, and a Abtriebsweiie 226 on the other side, both of which rotate in unison with the axis a \. is on the shaft 224 a sprocket 228 attached. This drives sprocket 216 via a chain 230 which engages both sprockets. one end of an arm 232 is attached to the shaft 226 secured at its other end, the arm 232 via a pin 236 on the axis a ₂ rotatably connected to a handlebar 234th the other end of the link 234 is rotatably connected via a pin 238 on the axis a ₃ to the frame 210th

Die Vorrichtung der F i g. 33 ist nach dem einen Ende des Drehwinkelabtriebes von Kettenrad 216 und Welle 212 ausgerichtet. Es kann bewiesen werden, daß zwei durch eine Kette verbundene Kettenräder das kinematische Äquivalent eines Innen- und Außenzahnrades vom gleichen Mittelabstand darstellen, welche das gleiche Übersetzungsverhältnis wie das Kettenradpaar besitzen. Bei dem in Fig.33 gezeigten Ausführungsbeispiel treten die Stellungen der Nullgeschwindigkeit der Ausgangswelle 212 auf, wenn die Mittellinie A2A3 den theoretischen Tangentialpunkt des entsprechenden Innen- und Außenzahnrades schneidet.The device of FIG. 33 is aligned with one end of the rotary angle output of sprocket 216 and shaft 212. It can be proven that two sprockets connected by a chain are the kinematic equivalent of an internal and external gear of the same center distance, which have the same gear ratio as the pair of sprockets. In the exemplary embodiment shown in FIG. 33, the positions of the zero speed of the output shaft 212 occur when the center line A2A3 intersects the theoretical tangential point of the corresponding internal and external gear.

In den F i g. 35, 36, 37, 38 ist ein viertes Ausführungsbeispiel mit Drehabtrieb gezeigt. In diesem Fall ist wieder eine Vorrichtung mit Innenverzahnung dargestellt, jedoch ist der Drehantrieb an einem Schlitten des Rahmens angeordnet, während ein Lenker an der Abtriebswelle das Antriebszahnrad mit dem Innenzahnrad in Eingriff hält.In the F i g. 35, 36, 37, 38 shows a fourth exemplary embodiment with a rotary output. In this case it is Again a device with internal teeth is shown, but the rotary drive is on a slide of the Frame arranged, while a link on the output shaft, the drive gear with the internal gear keeps engaged.

In den F i g. 35,36,37,38 trägt ein Rahmen 250 eine in den Lagern 254 auf einer Achse A₄ drehende Abtriebswelle 252. Die Welle ihrerseits trägt ein Innenzahnrad 256, welches sie auch treibt. Am Rahmen 250 ist eine Grundplatte 258 befestigt, auf welcher eine aus einer Schlittenplatte 260, Keilleisten 262 und Gegenhalter 264 bestehende Gleitanordnung (F i g. 37) gieitbar befestigt ist. Die Platte 260 trägt einen Drehantrieb 266, der eine Drehbewegung von ca. 270° an seiner Antriebswelle 268 erzeugen kann, die sich auf der Achse A₂ dreht Die Welle 268 trägt einen Arm 270, der seinerseits eine konzentrisch zur Achse Ai angeordnete Welle 272 trägt. Ein Lenker 274 hält einen konstanten Abstand zwischen der Achse A\ und der Achse A₄. An einem Ende ist der Lenker 274 mit der Welle 272 über ein Lager 276 (Fig.38) verbunden, während es am anderen Ende über in Lager 278 mit der Welle 252 verbunden ist Ein Antriebsrad 280 ist konzentrisch auf der Welle 272 befestigt und steht mit dem Innenzahnrad 256 in Eingriff.In the F i g. 35,36,37,38 transmits a frame 250, a rotating in bearings 254 on an axis A ₄ output shaft 252. The shaft in turn carries a gear 256 which also drives. A base plate 258 is fastened to the frame 250, on which a slide arrangement (FIG. 37) consisting of a slide plate 260, wedge strips 262 and counter holder 264 is slidably fastened. The plate 260 carries a rotary drive 266, which can produce a rotary movement of approx. 270 ° on its drive shaft 268 , which rotates on the axis A _2. The shaft 268 carries an arm 270, which in turn carries a shaft 272 arranged concentrically to the axis Ai . A handlebar 274 maintains a constant distance between the axis A \ and the axis A _fourth At one end of the handlebar 274 276 (Fig.38) connected to the shaft 272 via a bearing, while it is connected at the other end into bearing 278 to the shaft 252. A drive gear 280 is concentrically mounted on the shaft 272 and is engaged with the internal gear 256 engaged.

Die Stellungen der Nullgeschwindigkeit des Zahnrades 256 treten auf, wenn eine durch die Achse A₂ laufende Senkrechte zur Schlittenwirkungslinie 258 — 264 den Tangentialpunkt zwischen den Zahnrädern 256 und 280 schneidet. Das kinematische Verhalten der Vorrichtung ist ähnlich dem der anderen Ausführungsbeispiele. Die Verwendung eines Schlittens bedeutet praktisch dasselbe wie die eines Lenkers (z. B. 192 in Fig. 3), der unendlich lang ist.The positions of the zero speed of the gear 256 occurs when a current through the axis A ₂ perpendicular to the line of action of the carriage 258 to 264 intersects the tangent point between the gears 256 and 280th The kinematic behavior of the device is similar to that of the other exemplary embodiments. Using a sled means practically the same thing as using a handlebar (e.g. 192 in Figure 3) which is infinitely long.

Die durch die Achse A₂ und parallel zur Wirklinie des Schlittens 258-264 laufende Mittellinie durchquert auch die Abtriebsachse A». Dies braucht jedoch nicht der Fall zu sein.The center line running through the axis A ₂ and parallel to the line of action of the slide 258-264 also crosses the output axis A ». However, this need not be the case.

Die F i g. 39,40 zeigen ein fünftes Ausführungsbeispiel mit Drehabtrieb. In diesem Fall wird der Lenker 172 der F i g. 25 durch eine Schlitten- und Rollenführung ersetzt, wobei ein Drehantrieb mit einer zweiseitigen Abtriebswelle Verwendung findet. In den F i g. 39, 40 trägt ein Rahmen 300 eine in Lagern 304, 306 um eine Achse At, drehende Abtriebswelle 302. Die Welle 302 trägt ein konzentrisch um die Achse A₄ angeordnetes Rad mit Außenverzahnung 308, welches auch die Welle antreibt. Auf der Achse A₄ führt die Welle 302 über Lager 312 und 314 einen Lenker 310. Der Lenker 310 wiederum trägt einen Drehantrieb 316, mit einer Abtriebsbewegung von ca. 270°.The F i g. 39, 40 show a fifth exemplary embodiment with a rotary output. In this case, the handlebar 172 of FIG. 25 is replaced by a slide and roller guide, a rotary drive with a two-sided output shaft being used. In the F i g. 39, 40 supports a frame 300 in bearings 304 a, 306 about an axis At, rotating the output shaft 302. The shaft 302 carries a concentrically disposed about the axis A ₄ wheel with external teeth 308 which also drives the shaft. On the axis A _4, the shaft 302 via bearings 312 and 314 a handlebar 310. The handlebar 310 in turn supports a rotary drive 316 having an output motion of approximately 270 °.

Bei diesem Ausführungsbeispiel sind zwei Abtriebswellen 318 und 320 vorgesehen, welche sich zu beiden Seiten des Drehantriebs 316 erstrecken. Die Welle 318 und die Welle 320 drehen sich im Gleichklang auf der Achse A₁. Ein Zahnrad 322 ist an der Welle 318 befestigt und wird von dieser getrieben. Das Zahnrad 322 geht mit dem Zahnrad 308 in Eingriff und treibt dieses an.In this exemplary embodiment, two output shafts 318 and 320 are provided, which extend on both sides of the rotary drive 316 . Shaft 318 and shaft 320 rotate in unison on axis A ₁ . A gear 322 is attached to and driven by shaft 318. Gear 322 meshes with and drives gear 308.

Die Welle 320 trägt und treibt einen Arm 324 an, der seinerseits eine Rolle 326 auf der Achse A₂ trägt, wobei diese Achse gegenüber der Achse A\ versetzt ist und parallel verläuft. Die Rolle 326 ist eng, jedoch beweglich im Schlitz 328 geführt, der aus zwei Schienen 330, 332 gebildet wird, die am Rahmen 300 befestigt sind.The shaft 320 carries and drives an arm 324 which in turn carries a roller 326 on the axis A ₂ , this axis being offset from the axis A \ and running parallel. The roller 326 is narrowly but movably guided in the slot 328 , which is formed from two rails 330, 332 which are fastened to the frame 300.

Die Nullgeschwindigkeitspunkte treten auf, wenn eine zur Achse des Schlitzes 328 und durch die Achse A₂ laufende Lotrechte den Tangentialpunkt zwischen den Zahnrädern 322 und 308 schneidet.The zero speed points occur when a perpendicular to the axis of the slot 328 and through the axis A ₂ intersects the point of tangency between the gears 322 and 308.

InFi g. 40 läuft die Achse des Schlitzes 328 durch die Achse A₄. Dies ist jedoch nicht erforderlich. Innerhalb eines technisch vernünftigen Bereiches von Werten kann die Achse des Schlitzes 328 versetzt werden, um die kinematischen Kennlinien der Vorrichtung zu verändern.InFi g. 40, the axis of the slot 328 runs through the axis A _fourth However, this is not necessary. The axis of the slot 328 can be offset within a technically reasonable range of values in order to change the kinematic characteristics of the device.

Ein weiteres Ausführungsbeispiel mit Drehantrieb ist in den Fig.41, 42, 43 gezeigt. Dieses Ausführungsbeispiel ist der in den Fig.35-38 gezeigten Vorrichtung äußerst ähnlich, und der Unterschied liegt in den Einrichtungen, über welche der Drehantrieb abgestützt und auf einem Weg geführt wird, der quer zur Antriebsfläche des Abtriebszahnrades verläuft. Während es beim Ausführungsbeispiel der Fig.35 —38 durch einen Schlitten erreicht wurde, erfolgt dies hier durch ein vierarmiges Lenkergestänge.Another embodiment example with a rotary drive is shown in FIGS. This embodiment is extremely similar to the device shown in Figures 35-38 and the difference lies in the Facilities through which the rotary drive is supported and guided on a path that transversely to the Drive surface of the output gear runs. While in the embodiment of FIGS was reached by a slide, this is done here by a four-armed handlebar linkage.

In den Fig.41, 42, 43 trägt ein Rahmen 350 eine in Lagern 354 und 356 zur Drehung um die Achse A₄ gelagerte Abtriebswelle 352. Ein Innenzahnrad 358 ist konzentrisch auf der Welle 352 angeordnet, welche es auch antreibtIn Fig.41, 42, 43, a frame 350 carrying a mounted in bearings 354 and 356 for rotation about the axis A ₄ output shaft 352. An internal gear 358 is disposed concentrically on the shaft 352 which drives it

Am Rahmen 350 ist auch ein Bügel 360 befestigt in den über die Wellen 366, 368 zwei Lenker 362 und 364 drehbar gelagert sind. Ein Lenker 370 ist wiederum drehbar in den Außenenden der Lenker 362, 364 durch Wellen 372,374 gelagert. Somit bilden der Bügel 360, die Lenker 362,364,340 eine vierarmige, drehbar gelagerte Verbindung, welche gestattet, daß sich der Lenker 370 auf einem im wesentlichen auer zur Teilnnuslinip HpcA bracket 360 is also attached to the frame 350 , in which two links 362 and 364 are rotatably mounted via the shafts 366, 368. A link 370 is in turn rotatably supported in the outer ends of the links 362, 364 by shafts 372, 374 . Thus, the bracket 360, the links 362,364,340 form a four-armed, rotatably mounted connection, which allows the link 370 to be on a substantially apart from the partial socket Hpc

Zahnrades 358 verlaufenden Weg bewegen kann.Gear 358 can move along the path.

Der Lenker 370 trägt einen Drehantrieb 376, der eine Abtriebswinkfclbeweguiig von weniger als 360°, jedoch mehr als 180 erzeugen kann. An der Antriebswelle 380 des Drehantriebes 376 ist eine exzentrische Platte 378 befestigt, welche um eine Achse A₂ dreht. Die Platte 378 trägt eine um die Achse A_t drehende Exzenterwelle 383, welche gegenüber der Achse A₂ versetzt ist Ein mit dem Zahnrad 358 in Eingriff stehendes Zahnrad 384 ist auf der Welle 382 befestigt und dreht sich auch auf der Achse A\. Die Welle 382 wird durch einen Lenker 386 in einem konstanten Radialabstand von der Welle 352 gehalten, wobei der Lenker 386 mit einem Ende drehbar an der Welle 352 und mit dem dem anderen Ende drehbar an der Welle 382 befestigt ist.The handlebar 370 carries a rotary drive 376 which can produce an output angular movement of less than 360 °, but more than 180. An eccentric plate 378, which rotates about an axis A _2, is attached to the drive shaft 380 of the rotary drive 376. The plate 378 carries an eccentric shaft 383 which rotates about the axis A _t and is offset from the axis A _2. A gear wheel 384 which meshes with the gear wheel 358 is mounted on the shaft 382 and also rotates on the axis A \. The shaft 382 is held at a constant radial distance from the shaft 352 by a link 386, the link 386 being rotatably attached at one end to the shaft 352 and at the other end rotatably attached to the shaft 382.

Die Arbeitsweise dieses Ausführungsbeispiels ist im wesentlichen gleich der der anderen Ausführungsbeispiele, ausgenommen, daß die Achse A₂ durch ein vierarmiges Lenkergestänge anstelle eines Schlitzes eines Schlittens oder einer einfachen Lenkerverbindung wie in den anderen Ausführungsbeispielen auf einen Weg beschränkt ist, der im wesentlichen quer zur Teilungslinie des Zahnrades 358 verläuftThe mode of operation of this exemplary embodiment is essentially the same as that of the other exemplary embodiments, except that the axis A ₂ is restricted to a path which is essentially transverse to the dividing line by means of a four-armed linkage instead of a slot in a slide or a simple linkage connection as in the other exemplary embodiments of the gear 358 runs

Für jede Stellung des vierarmigen Lenkergestänges 360, 362, 364, 370 gibt es in ein augenblickliches Rotationszentrum des Lenkers 370. Die Punkte der Nullgeschwindigkeit des Abtriebszahnrades 358 treten auf, wenn eine Gerade durch das Augenblicksrotationszentrum des Lenkers 370 zur Achse A2 verläuft und auch den Tangentialpunkt zwischen den Zahnrädern 384 und 358 schneidetFor each position of the four-armed linkage 360, 362, 364, 370 there is an instantaneous center of rotation of the link 370. The points of zero speed of the output gear 358 occur when a straight line runs through the instantaneous center of rotation of the link 370 to the axis A2 and also the tangential point intersects between gears 384 and 358

Ein weiteres Ausführungsbeispiel mit einem vierarmigen Lenkergestänge anstelle eines einfachen Lenkers oder einss Schlitzes ist in den F i g. 44,45,46 dargestellt. Bei diesem Ausführungsbeispiel dient das vierarmige Gestänge zur Führung der Achse A\ anstatt durch einen einfachen Lenker auf einem zur Achse At, gleichabstandigem Weg. Außer diesem Unterschied ist das vorliegende Ausführungsbeispiel im wesentlichen dem Ausführungsbeispiel der F i g. 23,24,25 identisch.Another embodiment with a four-armed linkage instead of a simple link or a slot is shown in FIGS. 44,45,46. In this embodiment, the four-armed linkage is used to guide the axis A \ instead of a simple link on a path equidistant from the axis At. Except for this difference, the present embodiment is essentially the same as the embodiment of FIG. 23,24,25 identical.

In den F i g. 44, 45, 46 trägt ein Rahmen 400 eine in Lagern 404,406 laufende Abtriebswelle 402, die um die Achse A4 dreht Ein Abtriebszahnrad 408 ist konzentrisch auf der Welle 402 angebracht und treibt diese an. Auf der Welle 402 ist in Lagern 412,414 ein Lenker 410 drehbar gelagert. In seinem Gegenende ist wiederum der Drehantrieb 416 drehbar gelagert, dessen Abtriebswelle 418 in Lagern 420 und 422 läuft. Auch in diesem Fall erzeugt der Drehantrieb 416 eine Drehbewegung von größer als 180, jedoch kleiner als 360°.In the F i g. 44, 45, 46, a frame 400 carries an output shaft 402 running in bearings 404, 406, which around the Axis A4 is rotating. An output gear 408 is concentric mounted on the shaft 402 and drives it. A link 410 is located on the shaft 402 in bearings 412, 414 rotatably mounted. In its opposite end, the rotary drive 416 is rotatably mounted, the output shaft 418 of which runs in bearings 420 and 422. Also in this In this case, the rotary drive 416 generates a rotary movement of greater than 180, but less than 360 °.

Ein Lenker 424 ist mit dem Gehäuse des Drehantriebs 416 verbunden. Dieser Lenker und der Lenker 424 sind wiederum drehbar mit einem Lenker 426 über eine Welle 428 verbunden. Das andere Ende des Lenkers 426 ist drehbar am Rahmen 400 über eine Welle 430 und einen Bügel 432 befestigt Somit bilden die Grundplatte 400 sowie die Lenker 410, 424 und 426 ein vierarmiges Lenkergestänge, welches den Drehantrieb 416 trägt und konstante Abstände zwischen den Achsen A₁-A* aufrechterhält.A link 424 is connected to the housing of the rotary drive 416. This link and the link 424 are in turn rotatably connected to a link 426 via a shaft 428. The other end of the link 426 is rotatably attached to the frame 400 via a shaft 430 and a bracket 432. Thus, the base plate 400 and the links 410, 424 and 426 form a four-armed linkage, which carries the rotary drive 416 and constant distances between the axes A ₁ -A * maintains.

Ein mit dem Zahnrad 408 in Eingriff stehendes Zahnrad 434 ist an der Abtriebswelle 418 des Drehantriebs 416 montiert. Ein Arm 436 ist ebenfalls an der Welle 418 befestigt. An seinem anderen Ende ist der Arm 436 über eine auf der Achse A₂ drehende Welle 440 drehbar mit einem Lenker 438 verbunden. Der Lenker 438 ist wieder über eine Welle 442 auf der Achse A3 und einem Bügel 444 mit dem Rahmen 400 drehbar verbunden.A gear 434 that meshes with the gear 408 is mounted on the output shaft 418 of the rotary drive 416. An arm 436 is also attached to the shaft 418. At its other end, the arm 436 is rotatably connected to a link 438 via a shaft 440 rotating on the axis A _2. The link 438 is again rotatably connected to the frame 400 via a shaft 442 on the axis A3 and a bracket 444.

Die Nullgeschwindigkeitepunkte bei diesem Ausführungsbeispiel sowie die allgemeine Arbeitsfolge sind ähnlich denen, die anhand des Ausführungsbeispteles der F i g. 23, 24, 25 beschrieben wurden. Das kinematische Verhalten hat sich jedoch geändert, da der Drehantrieb gegenüber dem Lenker 410 eine veränderliche Winkelstellung einnimmt und nicht wie im Ausführungsbeispiel der Fig.25 direkt an dieser montiert ist Diese Veränderung der Winkelstellung wird durch die Auslegung der Lenker 424 und 426 gesteuert und gestattet einen weiten Bereich der Kontrolle der kinematischen Kennlinien.The zero speed points in this embodiment as well as the general sequence of operations are similar to those based on the exemplary embodiment of FIG. 23, 24, 25. The kinematic Behavior has changed, however, since the rotary drive is variable with respect to the handlebar 410 Assumes angular position and not directly on this as in the embodiment of FIG This change in the angular position is made possible by the design of the handlebars 424 and 426 controlled and allows a wide range of control of the kinematic characteristics.

Die Verwendung der vierarmigen Lenkergestänge anstelle von Schlitten oder einfachen Lenkern ist ebenfalls für Ausführungsbeispiele mit Linearabtrieb möglich gleich, ob der Drehantrieb auf der Achse Ai oder A2 montiert ist Man erkennt ferner, daß vierarmige Lenkergestänge auf alle Drehabtriebe anwendbar sind.The use of the four-arm handlebar linkage instead of sledges or simple handlebars is great also possible for embodiments with linear output, regardless of whether the rotary drive is on axis Ai or A2 is mounted You can also see that four-armed Handlebars are applicable to all rotary drives.

Der Einsatz eines vitrarmigen Lenkergestänges nach den Ausführungsbeispielen der F i g. 41 — 43 und 44—46 ist eine Sache der zweckmäßigen mechanischen Auslegung und der kinematischen VielseitigkeitThe use of a glass arm handlebar the embodiments of FIG. 41-43 and 44-46 is a matter of the functional mechanical Design and kinematic versatility

Eine noch grcfiere kinematische Vielseitigkeit kann bei allen Ausführungen mit Drehabtrieb durch wahlweise Versetzung der Abtriebsachse gegenüber der Achse des Ausgangsgetriebes erreicht werden, d. h. daß das Ausgangszahnrad exzentrisch auf der Abtriebswelle montiert ist. Dann muß der radiale Lenker, welcher den Eingriff zwischen dem Abtriebs- und dem Antriebsrad aufrechterhält, drehbar um den Mittelpunkt des Abtriebrades anstelle der Abtriebsachse gelagert sein. Diese Abänderung wird durch die Fig.47 —50 dargestellt. An even greater kinematic versatility can in all versions with rotary output by optionally offsetting the output axis in relation to the axis of the output gear can be achieved, d. H. that the output gear is eccentric on the output shaft is mounted. Then the radial link, which the engagement between the output and the drive wheel maintains, be rotatably mounted around the center of the output wheel instead of the output shaft. This modification is illustrated by Figures 47-50.

Die Abänderung in den F i g. 47 und 48 gilt für das Ausführungsbeispiel der Fig.23, 24 und 25. Es sei bemerkt, daß der Aufbau der gleiche ist, ausgenommen, daß die Abtriebswelle 152A jetzt eine Exzenterwelle ist und sich gegenüber dem Rahmen 150A auf einer Achse As dreht. Das Zahnrad 166 ist konzentrisch auf der Achse A4 befestigt, und der Lenker 156 ist drehbar auf dieser Achse gelagert. Die Achsen A4 und A5 sind gegeneinander versetzt, und daher liegt die Achse A4 zur As exzentrisch, die gegenüber dem Rahmen 150A feststeht und die wirkliche Abtriebsachse darstellt.The amendment in Figs. 47 and 48 apply to the embodiment of FIGS. 23, 24 and 25. It should be noted that the structure is the same except that the output shaft 152A is now an eccentric shaft and rotates on an axis As relative to the frame 150A. The gear 166 is mounted concentrically on the axis A4 , and the handlebar 156 is rotatably mounted on this axis. The axes A4 and A5 are offset from one another, and therefore the axis A4 is eccentric with respect to As , which is fixed with respect to the frame 150A and which is the real output axis.

Die in den F i g. 49, 50 dargestellte Änderung zeigt denselben Grundsatz, jedoch in Anwendung auf das Ausführungsbeispiel der F i g. 35 — 38. Die A btriebswelle 252A ist wieder gegenüber dem Rahmen 250A eine Exzenterwelle, wobei der Rahmen 250A auf der Abtriebsachse As befestigt ist. Das Zahnrad 256 ist auf der Welle 250A konzentrisch um die versetzte Exzenterachse A4 montiert. Ebenso ist der Lenker 274 drehbar um die Achse A4 gelagert, welche gegenüber der Achse As versetzt ist.The in the F i g. 49, 50 shows the same principle, but applied to the embodiment of FIG. 35 - 38. A btriebswelle 252A is an eccentric shaft, wherein the frame 250A is mounted on the output shaft Os again relative to the frame 250A. The gear 256 is mounted concentrically on the shaft 250A about the offset eccentric axis A4. Likewise, the link 274 is rotatably mounted about the axis A4, which is offset from the axis As.

Die Umkehr des Abtriebhubes wird bei allen Ausführungsbeispielen durch eine Bewegungsumkehr des Drehantriebs erreicht. Wegen dieser Eigenschaft braucht das Abtriebszahnrad, gleich ob es mit Innenoder Außenverzahnung versehen ist, nur so groß zu sein, wie es für den Abtriebswinkel erforderlich ist, für welchen eine gegebene Vorrichtung ausgelegt ist. Anders ausgedrückt, braucht das Abtriebsrad nur ein Zahnsektor und kein Vollrad zu sein. Es ist von besonderem Vorteil, wo Abtriebswinkel von 180° oder weniger gebraucht werden.In all the exemplary embodiments, the output stroke is reversed by a movement reversal of the rotary drive reached. Because of this property, the output gear needs whether it is with internal or External toothing is provided to be only as large as it is necessary for the output angle for which a given device is designed. In other words, the output gear only needs one To be a tooth sector and not a full wheel. It is of particular advantage where output angles of 180 ° or are needed less.

Eine Übersicht über Ausführungsbeispiele mit kreisförmiger Abtriebsbewegung zeigt, daß sie in zweiAn overview of embodiments with circular output movement shows that they are in two

Gruppen eingeteilt werden können. Die Antriebsverbindung kann Ketten und Kettenräder oder zwei ineinandergreifende Zahnräder verwenden, wobei das Abtriebszahnrad mit Innen- oder Außenverzahnung versehen sein kann. Der Drehantrieb kann ein Drehmoment an der Achse A\ abgeben, die sich längs eines Weges hin- und herbewegt, der gegenüber der Antriebsfläche des Abtriebszahnrades oder Kettenrades stets den gleichen Abstand hat. Der Drehantrieb kann aber auch ein Drehmoment an der Achse Λ2 abgeben, welches sich längs eines Weges bewegt, der im wesentlichen quer zur Antriebsfläche des Abtriebszahnrades oder Kettenrades verläuft Die Achse A\ kann auf ihrem Weg in gleichem Abstand von der Antriebsfläche des Abtriebszahn- oder Kettenrades durch einen Lenker zwischen der Achse A\ und der Achse An geführt werden, welche der Mittelpunkt des Abtriebszahn- oderGroups can be divided. The drive connection can use chains and sprockets or two intermeshing gears, wherein the output gear can be provided with internal or external teeth. The rotary drive can deliver a torque on the axis A \ , which moves back and forth along a path that is always the same distance from the drive surface of the output gear or chain wheel. But the rotary drive can also make a torque on the axis of Λ2, which moves along a path which is substantially transverse to the drive surface of the output gear or sprocket extends the axis A \ is on its way at the same distance from the driving surface of the Abtriebszahn- or sprocket be guided by a link between the axis A \ and the axis An , which is the center of the output tooth or

Kettenrades ist, durch eine vierarmige Lenkerverbindung oder durch einen Schlitz am Umfang durch einen einfachen Lenker zwischen ihr und einer feststehenden Achse A3, durch eine vierarmige Lenkerverbindung oder durch einen Schlitz bzw. einen Schlitten auf ihrem Weg im wesentlichen quer zur Antriebsfläche des Abtriebszahn- oder Kettenrades geführt werden. Außerdem kann der Mittelpunkt des Abtriebszahnoder Kettenrades, d. h. die Achse A4, konzentrisch oder exzentrisch zur Achse der Abtriebswelle angeordnet sein, die als Achse As eingeordnet wird, wenn sie sich von der Achse Ai, unterscheidet. Es ist offensichtlich, daß die Gesamtzahl der Kombinationen, die sich aus diesen Möglichkeiten ergibt, äußerst groß ist Jede besondere Möglichkeit ist in einem oder mehreren Ausführungsbeispielen dargestellt, es sind jedoch nicht alle Möglichkeiten für Kombinationen gezeigt.The chain wheel is through a four-armed link connection or through a slot on the circumference through a simple link between it and a fixed axis A3, through a four-armed link connection or through a slot or a carriage on its way essentially transversely to the drive surface of the output toothed or chain wheel be guided. In addition, the center of the output tooth or chain wheel, ie the axis A4, can be arranged concentrically or eccentrically to the axis of the output shaft, which is classified as axis As if it differs from axis Ai . It is obvious that the total number of combinations resulting from these possibilities is extremely large. Each particular possibility is shown in one or more exemplary embodiments, but not all possible combinations are shown.

Hierzu 8 Blatt ZeichnungenIn addition 8 sheets of drawings

Claims (1)

i Patentansprüche:i Claims: 1. Vorrichtung zum Umsetzen einer Bewegung mit einem in einem Rahmen gelagerten Abtriebsteil mit einer linear oder kreisförmig bewegbaren Antriebsfläche, einem ersten Antriebsteil, das um eine zur Antriebsfläche des Abtriebsteiles beabstandete erste Achse drehbar ist, wobei das Abtriebsteil über die Antriebsfläche antriebsmäßig miteinander verbunden sind und das erste Antriebsteil so geführt ist, daß sich die erste Achse auf einer mit konstantem Abstand zur Antriebsfläche verlaufenden Bahn bewegt, einem um eine zweite Achse drehbaren zweiten Antriebsteil, das mit dem ersten Antriebsteil starr verbunden und exzentrisch zu diesem angeordnet isi, wobei das zweite Antriebsteil mit dem Rahmen verbunden und so geführt ist, daß sich die zweite Achse und die Antriebsfläche relativ zueinander auf einer im wesentlichen quer zur Antriebsfläche verlaufenden Bahn bewegen, und einem Drehantrieb, dessen Abtriebswelle mit einem der Antriebsteile antriebsmäßig verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß bei Verwendung eines richtungsumkehrbaren Drehantriebes (14) mit einer Abtriebswellenbewegung von mehr als 180° und weniger als 360° die Antriebsverbindung zwischen dem ersten Antriebsteil (26) und dem Abtriebsteil (6) so ausgebildet ist, daß eine beide Achsen (A_u A₂) schneidende Gerade bei Beginn und bei Beendigung des Arbeitshubes des Abtriebsteils (6) zu einer die erste Achse (-4,} schneidenden, auf der Antriebsfläche (12) senkrecht stehenden Geraden symmetrisch liegt und unter dem gleichen spitzen Winkel (Φ) geneigt ist, wobei die Antriebstei-Ie (26, 30) und das Abtriebsteil (6) in folgender Beziehung zueinander stehen:1. A device for converting a movement with a driven part mounted in a frame with a linear or circularly movable drive surface, a first drive part which is rotatable about a first axis spaced from the drive surface of the driven part, the driven part being drivingly connected to one another via the drive surface and the first drive part is guided so that the first axis moves on a path running at a constant distance from the drive surface, a second drive part rotatable about a second axis, which is rigidly connected to the first drive part and is arranged eccentrically to it, the second drive part is connected to the frame and guided in such a way that the second axis and the drive surface move relative to one another on a path running essentially transversely to the drive surface, and a rotary drive whose output shaft is drivingly connected to one of the drive parts, characterized in that when using a reversible rotary drive (14) with an output shaft movement of more than 180 ° and less than 360 °, the drive connection between the first drive part (26) and the output part (6) is designed so that one of the two axes (A _and A ₂ ) intersecting straight line at the beginning and at the end of the working stroke of the driven part (6) is symmetrical to a straight line which intersects the first axis (-4,} and is perpendicular to the drive surface (12) and is inclined at the same acute angle (Φ), wherein the drive parts (26, 30) and the driven part (6) are related to one another as follows: