DE10361093A1

DE10361093A1 - Drive device converting torque into linear force controlled by modification of radial offsets of centrifugal mass systems of respective counter-rotating drive units

Info

Publication number: DE10361093A1
Application number: DE10361093A
Authority: DE
Inventors: Siegbert Pietschmann
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2002-12-27
Filing date: 2003-12-22
Publication date: 2004-07-29
Also published as: WO2004061335A1; WO2004061335A8; AU2003300498A1

Abstract

The drive device has a drive unit (1) with a driving element (4) rotating about an axis of rotation (2) relative to a 3-dimensional coordinate system (3) and an associated centrifugal mass system (5) with an offset centre of gravity. A second identical drive unit (1') can be driven at the same speed in the counter-rotation direction to the first drive unit, with combined modification of the radial offset of the 2 centrifugal mass systems relative to the axis of rotation. An Independent claim for an operating method for a drive device is also included.

Description

Stand der TechnikState of technology

Die Erfindung betrifft eine Antriebseinrichtung mit den Merkmalen nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie ein Verfahren zum Betrieb einer entsprechenden Antriebseinrichtung sowie ein Verfahren zum Betrieb nach dem Vorbegriff des Anspruchs 7.The invention relates to a drive device with the features according to the preamble of claim 1 and a Method for operating a corresponding drive device and a method for operation according to the preamble of claim 7.

Es sind eine Vielzahl von Antriebseinrichtungen bekannt, bei denen eine lineare Kraft aus einem Antriebsdrehmoment erzeugt wird. Gattungsgemäße Antriebseinrichtungen weisen eine Antriebseinheit auf, die einen um eine Drehachse gegenüber einem festen Raumachsensystem drehend antreibbaren Antriebskörper und ein in Drehrichtung mit dem Antriebskörper verbundenes Schwungmassensystem umfasst. Der Massenschwerpunkt des Schwungmassensystems ist dabei in einer Antriebsstellung bezogen auf die Drehachse und in einer gegenüber dem Raumachsensystem orientierten Radialrichtung verschoben. Bei einer Drehung des Antriebskörpers in Folge des Antriebsdrehmomentes dreht sich das Schwungmassensystem mit. Geeignete Führungssysteme verschieben das Schwungmassensystem gegenüber der Drehachse so, dass dessen Schwerpunkt in einem radialen Abstand zur Drehachse liegt. Die Richtung der radialen Verschiebung dreht sich nicht mit dem Antriebskörper mit, sondern liegt in einem definierten Betriebszustand konstant in einer Richtung bezogen auf das Raumachsensystem. Einzelne Teilmassen des Schwungmassensystems folgen dabei einer Bahn mit zyklisch veränderlichem Radius bezogen auf die Drehachse. Bei einer konstanten Winkelgeschwindigkeit ergibt sich bei kleinem örtlichen Radius auch eine kleine Umfangsgeschwindigkeit. Es tritt eine entsprechend kleine Fliehkraft auf. Auf einem bezüglich des Raumachsensystems gegenüberliegenden Bahnkurvenpunkt bewegt sich die Einzelmasse mit großem Radius und hoher Umfangsgeschwindigkeit. Es stellt sich eine vergleichsweise hohe Fliehkraft ein. Die Fliehkraft der bahnäußeren Einzelmassen überwiegt die Fliehkraft der radial gegenüberliegenden bahninneren Einzelmassen. Es entsteht ein in Richtung der Schwerpunktsverschiebung wirkende resultierende Linearkraft.There are a variety of drive devices known in which a linear force from a drive torque is produced. Generic drive devices have a drive unit, one about an axis of rotation relative to a fixed The spatial axis system can be driven by a drive body and one in the direction of rotation with the drive body connected flywheel system includes. The center of mass of the Inertia mass system is related in a drive position on the axis of rotation and in a direction oriented with respect to the spatial axis system Radial shifted. When the drive body rotates in The flywheel system rotates as a result of the drive torque With. Suitable guidance systems move the flywheel system relative to the axis of rotation so that whose center of gravity is at a radial distance from the axis of rotation. The The direction of the radial displacement does not rotate with the drive body, but is constant in one direction in a defined operating state related to the spatial axis system. Individual partial masses of the flywheel system follow a path with a cyclically variable radius in relation to the axis of rotation. With a constant angular velocity results yourself at small local Radius also a small peripheral speed. One occurs accordingly small centrifugal force. On one regarding the spatial axis system opposite The individual mass moves with a large radius on the curve point and high peripheral speed. It turns out to be a comparative one high centrifugal force. The centrifugal force of the outer masses of the train predominates the centrifugal force of the radially opposite Single masses inside the train. There arises in the direction of the center of gravity resulting linear force.

Die resultierende Linearkraft ist frei von äußeren Reaktionskräften und eignet sich zum Antrieb oder zur Positionierung verschiedener Einrichtungen. Beispielsweise können in Raumfahrtanwendungen Gegenstände unter Bedingungen der Schwerelosigkeit ohne Abstützung gegen ein festes System bewegt oder positioniert werden.The resulting linear force is free of external reaction forces and is suitable for driving or positioning various devices. For example can objects in space applications under conditions of weightlessness without support against a fixed system be moved or positioned.

Nachteilig bei den bekannten Antriebssystemen der vorgenannten Art liegen in der Steuerung der resultierenden Kraft. Änderungen der radialen Schwerpunktsverschiebung sind nur schwer möglich. Derartige Änderungen und/oder Veränderungen der Antriebsdrehzahl erzeugen Reaktions- und Kreiselmomente, die abgestützt werden müssen. Eine freie Positionierung ist nur eingeschränkt möglich.A disadvantage of the known drive systems the aforementioned type are in the control of the resulting Force. amendments the radial center of gravity shift is difficult. Such changes and / or changes of the drive speed generate reaction and gyroscopic moments that supported Need to become. Free positioning is only possible to a limited extent.

Die Erfindung und Ihre VorteileThe invention and yours benefits

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine gattungsgemäße Antriebseinrichtung derart weiter zu bilden, dass eine einfache Steuerbarkeit gegeben ist.The invention is based on the object Basically, a generic drive device to train in such a way that easy controllability is given is.

Die Aufgabe wird durch eine Antriebseinrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.The task is accomplished by a drive device solved with the features of claim 1.

Der Erfindung liegt des weiteren die Aufgabe zu Grunde, ein Verfahren zum Betrieb einer derartigen Antriebseinrichtung mit einer einfachen und variablen Steuerbarkeit anzugeben.The invention lies further based on the task of a method for operating such Drive device with a simple and variable controllability specify.

Die Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 7 gelöst.The task is accomplished through a process solved with the features of claim 7.

Es wird ein Antriebseinrichtung vorgeschlagen, bei der zusätzlich zur Antriebseinheit eine zweite, im wesentlichen identische Antriebseinheit vorgesehen ist, die in Gegenrichtung zur ersten Antriebseinheit mit gleicher Drehzahl antreibbar ist. Dabei sind Mittel zur gemeinsamen radialen Verschiebungsveränderung der beiden Schwungmassensysteme beider Antriebseinheiten relativ zur Drehachse vorgesehen. Bei der gemeinsamen Schwerpunktsverschiebung addieren sich die resultierenden Kräfte der beiden Schwungmassensysteme zu einer resultierenden Gesamtkraft, während sich die gegenläufigen Antriebsmomente gegenseitig aufheben. Eine Veränderung der radialen Verschiebung und/oder der gegenläufigen, im Betrag aber gleichen Drehzahlen führt zu einer Vergrößerung bzw. zu einer Verkleinerung der resultierenden Kraft. Dabei entstehende Reaktionsmomente heben sich gegenseitig auf. Es ist keine Momentenabstützung erforderlich. Die Antriebseinrichtung kann auch bezogen auf das Raumachsensystem frei gedreht werden, um der resultierenden Kraft eine andere Richtung zu geben. Selbst bei einer Schwenkbewegung um eine von der Drehachse der Antriebseinheit abweichenden Schwenkachse führen die entstehenden Kreiselmomente an den einzelnen Antriebseinheiten nicht zu einem äußeren Reaktionsmoment. Vielmehr heben sich die Kreiselmomente der beiden einzelnen Antriebseinheiten gegenseitig auf, in dessen Folge auf eine äußere Abstützung verzichtet werden kann.A drive device is proposed at the additional a second, substantially identical drive unit to the drive unit is provided in the opposite direction to the first drive unit can be driven at the same speed. There are means for common radial displacement change of the two flywheel systems of both drive units relative provided for the axis of rotation. With the common shift of focus the resulting forces of the two flywheel systems add up to a resulting total force while the opposing drive torques cancel each other out. A change the radial displacement and / or the opposite, but the same amount Speeds leads for an enlargement or to a reduction in the resulting force. This creates Reaction moments cancel each other out. No torque support is required. The drive device can also refer to the spatial axis system be freely rotated to give the resulting force a different direction to give. Even with a swivel movement around one of the axis of rotation the resulting swivel axis of the drive unit lead to the resulting gyro moments on the individual drive units not to an external reaction moment. Rather, the gyroscopic moments of the two individual drive units rise on each other, as a result of which an external support can be dispensed with.

In einer vorteilhaften Weiterbildung sind die Mittel zur Verschiebungsveränderung als Mittel zur Veränderung des radialen Achsabstandes ausgebildet. Durch eine verändernde Verschiebung der Schwerpunktslage vom Schwungmassensystem tritt eine Veränderung des radialen Abstandes zur Drehachse ein. Die Verschiebung kann so gewählt sein, dass der Schwerpunkt des Schwungmassensystems auf der Drehachse liegt, wobei sich die entstehenden Fliehkräfte aufheben. Es entsteht keine Antriebskraft. Bei einer Verschiebung des Schwerpunktes in radialer Richtung entwickelt sich in gleicher Richtung eine Antriebskraft, die sich mit einer Veränderung der radialen Verschiebungslage ebenfalls ändert. Durch Steuerung der Verschiebungslage kann der Betrag der Antriebskraft leicht eingestellt werden. Die Verschiebung ist mit geringen Stellkräften schnell herbeiführbar. Es ergeben sich geringe Stellzeiten, die einen schnellen Kraftaufbau oder -Abbau ermöglichen. Das in Drehrichtung träge System kann zumindest im wesentlichen mit konstanter Drehzahl betrieben werden, was Störgrößen durch Reaktionsmomente vermeidet. Bedarfsweise kann aber auch eine Steuerung des Kraftbetrages durch Veränderung der Systemdrehzahl herbeigeführt werden.In an advantageous development, the means for changing the displacement are designed as means for changing the radial center distance. A changing displacement of the center of gravity from the flywheel system changes the radial distance from the axis of rotation. The displacement can be chosen so that the center of gravity of the flywheel system is on the axis of rotation, the centrifugal forces arising canceling each other out. There is no driving force. If the center of gravity is shifted in the radial direction, one develops in the same direction Driving force, which also changes with a change in the radial displacement position. By controlling the displacement position, the amount of driving force can be easily adjusted. The shift can be brought about quickly with low actuating forces. This results in short operating times, which enable a quick build-up or breakdown of force. The system, which is sluggish in the direction of rotation, can be operated at least essentially at a constant speed, which avoids disturbances caused by reaction moments. If necessary, the amount of force can also be controlled by changing the system speed.

In einer zweckmäßigen Weiterbildung sind die Mittel zur Verschiebungsveränderung als Mittel zur Veränderung der radialen Richtung bezogen auf das Raumachsensystem ausgebildet. Die Richtung der erzielbaren Antriebskraft lässt sich zumindest innerhalb der durch die Antriebseinheiten vorgegebenen gemeinsamen Drehebene leicht einstellen. Das insgesamt träge Gesamtsystem kann in seiner Lage unverändert bleiben. Es ist lediglich die Richtung der radialen Schwerpunktsverschiebung zu verändern. Wie auch bei der Steuerung des Kraftbetrages kann die Steuerung der Kraftrichtung mit geringen Stellkräften reaktionsschnell durchgeführt werden.In an appropriate further training are the Displacement change means as a means of change the radial direction based on the spatial axis system. The direction of the achievable driving force can at least be within the common rotational plane specified by the drive units easy to adjust. The overall sluggish overall system can in its Location unchanged stay. It is just the direction of the radial center of gravity to change. How Even when controlling the amount of force, the control of the Force direction can be carried out quickly with low actuating forces.

Eine vorteilhafte Ausführung der Antriebseinrichtung ergibt sich, wenn der Antriebskörper als Antriebsscheibe mit mindestens zwei und insbesondere acht gleichmäßig über den Umfang verteilter, in radialer Richtung verlaufender Führungsschienen ausgebildet ist. Das Schwungmassensystem (5, 5') umfasst dabei eine entsprechende Anzahl einzelner, in den Führungsschienen radial verschieblich geführter Planetenkörper, wobei die Mittel zur Verschiebungsveränderung eine die Planetenkörper außenseitig mit einer Ringlaufbahn umschließende Kulisse aufweisen. Die radial verlaufenden Führungsschienen erlauben eine freie radiale Verschieblichkeit der Planetenkörper mit geringen Stellkräften. In Drehrichtung ist eine feste Führung gegeben, die die Winkelgeschwindigkeit der Planetenkörper konstant hält. Es ergibt sich bezogen auf die vorgegebene Drehzahl ein hoher Wirkungsgrad, wobei die Führungsschienen unter der zyklischen relativen Radialverschiebung der Planetenkörper nur gering belastet sind. Die Planetenkörper schmiegen sich unter Einwirkung der Fliehkraft selbsttätig, ggf. unterstützt durch eine Federvorspannung innenseitig an die Ringlaufbahn an. Dort sind sie gleitend oder abrollend geführt. Das System weist einen geringen Verschleiß auf. Insbesondere bei mindestens etwa acht Planetenkörpern führt die zyklische Bewegung der Einzelmassen zu einer nahezu gleichförmigen Bewegung des Schwungmassensystems. Die entstehende Antriebskraft ist zumindest näherungsweise frei von zyklischen Unregelmäßigkeiten.An advantageous embodiment of the drive device results if the drive body is designed as a drive disk with at least two and in particular eight guide rails which are distributed uniformly over the circumference and extend in the radial direction. The flywheel system ( 5 . 5 ' ) comprises a corresponding number of individual planet bodies which are guided radially displaceably in the guide rails, the means for changing the displacement having a link surrounding the planet bodies on the outside with an annular raceway. The radially running guide rails allow the planetary bodies to move freely with low actuating forces. There is a fixed guide in the direction of rotation, which keeps the angular velocity of the planetary bodies constant. In relation to the specified speed, the efficiency is high, the guide rails being only slightly loaded under the cyclical relative radial displacement of the planetary bodies. The planetary bodies nestle under the influence of centrifugal force, possibly supported by a spring preload on the inside of the ring raceway. There they are guided in a sliding or rolling manner. The system shows little wear. In particular with at least about eight planet bodies, the cyclical movement of the individual masses leads to an almost uniform movement of the flywheel mass system. The resulting driving force is at least approximately free of cyclic irregularities.

In einer zweckmäßigen Variante sind die Planetenkörper mit je einem um den jeweiligen Planetenkörper mit radialem Abstand drehbaren Co-Planeten versehen, wobei die Co-Planeten außenseitig von einer Ringlaufbahn einer Co-Kulisse umschlossen sind. Die frei relativ zu den Planetenkörpern verschieblichen Co-Planeten erlauben zusätzliche Freiheitsgrade bei der Erzeugung der Antriebskraft und deren Steuerung. Zur Erzielung einer hohen Antriebskraft ist eine ausgeprägte Radialverschiebung des Schwungmassensystems erforderlich. Die Planetenkörper laufen dabei auf einer Bahn, die in Kraftrichtung einen großen Achsabstand aufweist. In der gegenüberliegenden Radialrichtung verläuft die Bahn nahe der Drehachse. Die radiale Verschiebung der Planeten ist durch die Drehachse begrenzt, nahe derer die Führungsschienen ihr inneres Ende aufweisen. Die Co-Planeten lassen sich mit geeigneten Mitteln relativ zu den Planetenkörpern auf ihrem radial inneren Bahnkurvenbereich über die Drehachse hinaus verschieben. Bei einer entsprechenden Massenverteilung kann sogar der Schwerpunkt des Einzelsystems aus einem Planetenkörper und dem zugehörigen Co-Planeten über die Drehachse hinaus in die gewünschte Antriebskraftrichtung verschoben werden. Der mögliche Verschiebungsweg des Schwungmassen-Systemschwerpunktes ist erweitert. Bei gegebener Antriebsdrehzahl kann eine höhere Antriebskraft erzeugt werden.In an expedient variant, the planetary bodies are included one each rotatable about the respective planet body with a radial distance Co-planets provided, the co-planets on the outside of a ring raceway are surrounded by a co-backdrop. The freely movable relative to the planetary bodies Co-planets allow additional ones Degrees of freedom in the generation of the driving force and its control. To achieve a high driving force, a pronounced radial displacement of the Inertia system required. The planetary bodies run on one Path that has a large center distance in the direction of force. In the opposite Radial direction the path near the axis of rotation. The radial displacement of the planets is limited by the axis of rotation near which the guide rails have their inner end. The co-planets can be used with suitable ones Average relative to the planetary bodies move on their radially inner trajectory area beyond the axis of rotation. With a corresponding mass distribution, even the center of gravity can of the individual system from a planetary body and the associated co-planet over the axis of rotation out into the desired one Driving direction can be shifted. The possible displacement of the centrifugal mass system center of gravity is expanded. For a given drive speed, a higher drive force can be generated.

Die Ringlaufbahn der Kulisse und/oder der Co-Kulisse ist vorteilhaft kreisförmig ausgebildet. Es kann eine Schwerpunktsverschiebung in beliebiger Raum-Richtung herbeigeführt werden, ohne dass sich die Bahncharakteristik der Planetenkörper bzw. der Co-Planeten ändert. Es ist nur ein geringer Steuerungs- bzw. Regelungsaufwand erforderlich.The ring track of the backdrop and / or the co-backdrop is advantageously circular. It can be one Center of gravity can be brought about in any direction in space, without the orbital characteristics of the planetary bodies or the Co-planet changes. Only a little control effort is required.

Die erfindungsgemäße Antriebseinrichtung erlaubt eine Vielzahl von Betriebs- und Steuerungsmöglichkeiten. Zur Erzeugung einer rein linearen Kraft werden zweckmäßig beide Antriebseinheit mit gleicher Drehzahl und entgegengesetzter Drehrichtung angetrieben, wobei die Größe der erzeugten Kraft durch eine gemeinsame gleichgerichtete radiale Verschiebung der Massenschwerpunkte von den Schwungmassensystemen relativ zur Drehachse eingestellt wird. Die gemeinsame, gleichgerichtete Verschiebung bewirkt eine gleichmäßige Kraftverteilung auf beide Antriebssysteme, ohne dass ein Kippmoment entsteht. Mit dem Verschiebungsprozess möglicherweise einhergehende Drehzahlschwankungen wirken sich auf beide Antriebseinheiten in gleicher Größe, jedoch in entgegengesetzter Richtung aus. Die Wirkungen beider Drehzahlschwankungen kompensieren sich gegenseitig. Das System bleibt frei von Rektionsmomenten.The drive device according to the invention allows a variety of operating and control options. For generation A purely linear force expediently both drive units with the same Speed and opposite direction of rotation, the Amount of force generated through a common rectified radial displacement of the The center of gravity of the flywheel mass systems is set relative to the axis of rotation becomes. The common, rectified shift causes one even force distribution on both drive systems without a tilting moment. With the postponement process possibly accompanying speed fluctuations affect both drive units the same size, however in the opposite direction. The effects of both speed fluctuations compensate each other. The system remains free of reaction moments.

Die Größe und die Richtung der erzeugten Antriebskraft bezogen auf das Raumachsensystem lässt sich vorteilhaft durch die Verschiebung des Massenschwerpunktes des durch die Planetenkörper bzw. die Co-Planeten gebildeten Schwungmassensystems einstellen, wobei dazu insbesondere eine Relativverschiebung der Kulisse bzw. der Co-Kulisse zur Antriebsscheibe vorgesehen ist. Die Einstellung der Kraftrichtung ist dabei auf in der Drehebene der Antriebsscheiben liegende Kraftkomponenten beschränkt.The size and the direction of the driving force generated in relation to the spatial axis system can advantageously be adjusted by shifting the center of gravity of the flywheel system formed by the planet bodies or the co-planets, with a relative displacement of the link or the co-link relative to the drive disk being provided for this purpose is. The setting the direction of force is limited to force components lying in the plane of rotation of the drive disks.

Weitere Raumachsen-Richtungskomponenten der erzeugten Kraft lassen sich vorteilhaft durch einen Betrieb der beiden Antriebseinheiten mit unterschiedlichen Drehzahlen einstellen. Die beiden Schwungmassensysteme können mit einer gemeinsamen gekoppelten Einrichtung radial verschoben werden, wobei insbesondere im Hinblick auf einen verschwenkungsfreien Betrieb eine Unsymmetrie der Kraftentfaltung vermieden ist. Für die Verschwenkung des Systems wird beispielsweise eine der beiden Antriebseinheiten kurzzeitig abgebremst. Es entstehen bei gleicher radialer Verschiebung in Folge der unterschiedlichen Drehzahlen unterschiedliche Antriebskräfte, die bei einem axialen Abstand der beiden Antriebseinheiten zu einander zu einem Kippmoment führen. In Verbindung mit der entsprechenden Kreiselwirkung kann das System derart gekippt werden, dass sich die Drehebene der Antriebseinheiten verändert. In der herbeigeführten neuen Drehebene kann die Richtung in zuvor beschriebener Weise eingestellt werden. Die Antriebskraft kann in eine beliebige Raum-Richtung weisen.Further spatial axis direction components the force generated can be advantageous by an operation of the two drive units with different speeds. The two flywheel systems can share one coupled device are moved radially, in particular an asymmetry with regard to a rotation-free operation the development of power is avoided. For pivoting the system for example, one of the two drive units is brief braked. It occurs with the same radial displacement as a result of different speeds different driving forces that with an axial distance between the two drive units lead to a tipping moment. In connection with the corresponding gyro effect, the system be tilted such that the rotational plane of the drive units changes. In the induced direction of rotation can be set in the manner described above become. The driving force can point in any spatial direction.

In einer zweckmäßigen Variante des Verfahrens kann eine Kippbewegung des Systems dadurch herbeigeführt werden, dass die gegenläufigen Drehzahlen beider Antriebseinheiten konstant gehalten werden und dass eine unterschiedliche Radialverschiebung der beiden Schwungmassensysteme erfolgt. Die Veränderung der Radialverschiebung ist mit geringen Stellräften schnell herbeizuführen. Insbesondere durch eine relative Verschiebung einer oder beider Kulissen bezüglich der Antriebsscheiben ergibt sich eine reaktionsschnelle Steuerbarkeit.In an expedient variant of the method can cause the system to tilt, that the opposite Speeds of both drive units are kept constant and that a different radial displacement of the two flywheel systems he follows. The change the radial displacement can be brought about quickly with low actuating forces. In particular by a relative displacement of one or both scenes with respect to the Drive disks result in responsive controllability.

In einer weiteren vorteilhaften Variante des Verfahrens verbleiben die Kulissen unverändert in ihrer Position. Bei gleicher Auslenkung ergibt sich eine kippmomentenfreie Antriebskraft. Eine Verschwenkung des Systems wird dabei durch eine Verschiebung der Co-Kulissen um den gleichen Betrag in entgegengesetzter Richtung relativ zu den jeweiligen Antriebsscheiben herbeigeführt. Die gegenläufige Relativverschiebung erzeugt ein reines Kippmoment ohne einen Anteil einer linearen Kraft. Die durch die Planetenkörper bewirkte Antriebskraft bleibt in ihrem Betrag unverändert erhalten und wird lediglich in ihrer Richtung verändert. Ein auf diese Weise angetriebenes System kann mit konstanter Antriebskraft beispielsweise entlang einer Bahnkurve geführt werden.In a further advantageous variant During the procedure, the scenes remain unchanged in their position. at same deflection results in a tipping moment-free driving force. A pivoting of the system is a shift the co-sets by the same amount in the opposite direction brought about relative to the respective drive pulleys. The opposite relative shift generates a pure overturning moment without a portion of a linear force. That through the planetary body The driving force caused remains unchanged in its amount and is only changed in its direction. One this way driven system can, for example, with constant driving force guided along a trajectory become.

Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind der nachfolgenden Beschreibung, der Zeichnung und den Ansprüchen entnehmbar.Other advantages and beneficial Embodiments of the invention are the following description, the drawing and the claims removable.

Zeichnungdrawing

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind im Folgenden an Hand der Zeichnung erläutert. Es zeigen:Embodiments of the invention are explained below with reference to the drawing. Show it:

1 in einer schematischen Frontansicht eine Antriebseinheit mit einer drehbaren Antriebsscheibe, mit radial verlaufenden Führungsschienen und mit zentrisch angeordneten Planetenkörpern; 1 a schematic front view of a drive unit with a rotatable drive disk, with radially extending guide rails and with centrally arranged planetary bodies;

2 die Anordnung nach 1 mit über eine Kulisse radial ausgelenkten Planetenkörpern; 2 the order after 1 with radially deflected planet bodies over a backdrop;

3 in einer schematischen Seitenansicht die Anordnung nach den 1 und 2 mit zwei achsgleich zueinander liegenden gegenläufigen Antriebseinheiten; 3 in a schematic side view the arrangement according to the 1 and 2 with two counter-rotating drive units lying axially to each other;

4 eine Variante der Anordnung nach 3 mit zusätzlichen Co-Planeten und zusätzlichen Co-Kulissen. 4 a variant of the arrangement 3 with additional co-planets and additional co-backdrops.

1 zeigt in einer schematischen Frontansicht eine Antriebseinheit 1 einer Antriebseinrichtung zur Erzeugung einer linearen Kraft aus einem Antriebsdrehmoment. Die Antriebseinheit 1 umfasst einen Antriebskörper 4, der um eine Drehachse 2 mit hoher Drehzahl in einer durch einen Pfeil 15 angedeuteten Drehrichtung antreibbar ist. Der Antriebskörper ist im gezeigten Ausführungsbeispiel als kreisrunde Antriebsscheibe 7 ausgebildet, kann aber auch eine andere geeignete Form haben. 1 shows a schematic front view of a drive unit 1 a drive device for generating a linear force from a drive torque. The drive unit 1 includes a drive body 4 that is around an axis of rotation 2 at high speed in one by an arrow 15 indicated direction of rotation is drivable. In the exemplary embodiment shown, the drive body is a circular drive disk 7 trained, but can also have another suitable shape.

Es ist ein Schwungmassensystem 5 vorgesehen, das im gezeigten Ausführungsbeispiel aus einer Vielzahl einzelner, separater Planetenkörper 9 besteht. Beispielhaft sind acht Planetenkörper 9 gezeigt, wobei auch eine abweichende Anzahl zweckmäßig sein kann. Die Planetenkörper 9 sind in je einer von acht radial verlaufenden und gleichmäßig über den Umfang verteilten Führungsschienen 8 geführt. In Radialrichtung sind die Planetenkörper 9 entlang der jeweiligen Führungsschiene 8 frei verschieblich und in Umfangsrichtung fest mit der Antriebsscheibe 7 verbunden. In der gezeigten Ruheposition liegen alle Planetenkörper 9 im gleichen radialen Abstand zur Drehachse 2. In Folge der Drehbewegung der Antriebsscheibe 7 bewegen sich alle Planetenkörper 9 auf einer gleichförmigen zentrischen Kreisbahn um die Drehachse 2. Der Massenschwerpunkt des Schwungmassensystems 5 liegt in der gezeigten Ruheposition in der Drehachse 2.It is a flywheel system 5 provided that in the illustrated embodiment from a plurality of individual, separate planetary bodies 9 consists. Eight planetary bodies are exemplary 9 shown, a different number may also be appropriate. The planetary bodies 9 are in one of eight radial guide rails that are evenly distributed over the circumference 8th guided. The planetary bodies are in the radial direction 9 along the respective guide rail 8th freely movable and fixed in the circumferential direction with the drive pulley 7 connected. All planetary bodies are in the rest position shown 9 at the same radial distance from the axis of rotation 2 , As a result of the rotation of the drive pulley 7 all planetary bodies move 9 on a uniform central circular path around the axis of rotation 2 , The center of gravity of the flywheel system 5 lies in the rest position shown in the axis of rotation 2 ,

Es sind Mittel 6 zur radialen Verschiebungsveränderung des Schwungmassensystems 5 vorgesehen, deren Funktionsweise im Zusammenhang mit 2 näher erläutert ist. Die Mittel 6 umfassen im gezeigten Ausführungsbeispiel eine schematisch angedeutete Kulisse 11 mit einer innen liegenden kreisförmigen Ringlaufbahn 10. Die Ringlaufbahn 10 kann auch bedarfsweise elliptisch, oval oder dgl. ausgeführt sein. In Folge der auf die Planetenkörper 9 wirkenden Fliehkräfte legen diese sich innenseitig an die Ringlaufbahn 10 an. Die Anlage kann auch insbesondere in der Anlaufphase des Systems durch Federkraft unterstützt sein.They are means 6 for changing the radial displacement of the flywheel system 5 provided, their operation in connection with 2 is explained in more detail. The means 6 in the exemplary embodiment shown comprise a schematically indicated backdrop 11 with an internal circular ring track 10 , The ring track 10 can also be elliptical, oval or the like. As a result of the planetary bodies 9 centrifugal forces act on the inside of the ring raceway 10 on. The system can also be supported by spring force, particularly in the start-up phase of the system.

2 zeigt die Anordnung nach 1 in einer Antriebsstellung. Die Antriebsscheibe 7 dreht sich um die Y-Achse eines angedeuteten Raumachsensystems 3. Die Kulisse 11 mit der Ringlaufbahn 10 ist beispielhaft bezogen auf das Raumachsensystem 3 in Z-Richtung verschoben. Die Orientierung der Verschiebung bleibt bezogen auf das feste Raumachsensystem unabhängig von der Drehung der Antriebsscheibe 7 bestehen, dreht sich also nicht mit der Antriebsscheibe 7 mit. Die Führungsschienen 8 bewirken einen Antrieb der Planetenkörper 9 in Umfangsrichtung, während die radial verschobene Position der Kulisse 11 einen zyklisch sich verändernden Radialabstand der Planetenkörper 9 bezüglich der Drehachse 2 herbeiführt. Es entsteht eine kreisförmige exzentrische Bahnkurve der Planetenkörper 9. In der Verschiebungsrichtung der Kulisse 11 liegend weisen die umlaufenden Planetenkörper 9 einen größeren Radialabstand auf als beim gegenüberliegenden Bahnabschnitt. Die entstehenden Fliehkräfte bewirken eine resultierende Gesamtkraft als Antriebskraft in Richtung der Radialverschiebung. 2 shows the arrangement 1 in a drive position. The drive pulley 7 rotates around the Y axis of an implied spatial axis system 3 , The scenery 11 with the ring track 10 is an example based on the spatial axis system 3 shifted in the Z direction. The orientation of the displacement remains independent of the rotation of the drive pulley in relation to the fixed spatial axis system 7 exist, does not rotate with the drive pulley 7 With. The guide rails 8th cause the planetary bodies to drive 9 in the circumferential direction, while the radially shifted position of the backdrop 11 a cyclically changing radial distance between the planetary bodies 9 with respect to the axis of rotation 2 causes. A circular eccentric orbit of the planetary bodies is created 9 , In the direction of displacement of the backdrop 11 the revolving planetary bodies point horizontally 9 a larger radial distance than the opposite track section. The resulting centrifugal forces result in a total force as a driving force in the direction of the radial displacement.

Die Fliehkräfte der Planetenkörper 9 übertragen sich auf die Kulisse 11, die durch geeignete Stellmittel in Position gebracht ist. Beim weiteren Verschieben der Kulisse 11 in Richtung der resultierenden Kraft wirkt diese unterstützend auf die Stellkraft. Bei hinreichend hoher Drehzahl kann ggf. energiesparend die Fliehkraft zur Erzeugung der Stellbewegung in Kraftrichtung herangezogen werden. Auf eine aktive Betätigung der Stellmittel in Kraftrichtung kann verzichtet werden. Bei einer Stellbewegung der Kulisse 11 in Richtung der Drehachse 2 zur Verringerung der erzeugten Kraft sind drehzahlabhängig höhere oder niedrigere Stellkräfte erforderlich. Sofern jedoch bei hoher Systemdrehzahl die Stellkraft zur Verschiebung der Kulisse 11 in Richtung der Drehachse 2 nicht ausreichen sollte, kann auch die gegenläufige Drehzahl beider Antriebseinheiten 1, 1' (3) synchron reduziert werden. Die resultierende Kraft nimmt in gewünschter Weise ab. Gleichzeitig nimmt auch die erforderliche Stellkraft in einer Weise ab, die eine Betätigung der Stelleinrichtung zur Drehachse 2 hin ermöglicht.The centrifugal forces of the planetary bodies 9 transfer to the backdrop 11 , which is brought into position by suitable adjusting means. When moving the scenery further 11 in the direction of the resulting force, this has a supporting effect on the positioning force. At a sufficiently high speed, the centrifugal force can be used to generate the actuating movement in the direction of the force, if necessary in an energy-saving manner. An active actuation of the adjusting means in the direction of the force can be dispensed with. When the setting moves 11 in the direction of the axis of rotation 2 depending on the speed, higher or lower actuating forces are required to reduce the force generated. Provided, however, at high system speed, the actuating force for moving the link 11 in the direction of the axis of rotation 2 the opposite speed of both drive units may not be sufficient 1 . 1' ( 3 ) can be reduced synchronously. The resulting force decreases as desired. At the same time, the required actuating force also decreases in a manner that actuates the actuating device relative to the axis of rotation 2 enabled.

Neben der beispielhaft gezeigten Radialverschiebung in Z-Richtung kann auch eine solche in X-Richtung herbeigeführt werden. Die möglichen Richtungskomponenten der Verschiebung und damit der resultierenden Antriebskraft beschränken sich auf die Drehebene der Antriebsscheibe 7. Durch Veränderung der Position der Kulisse relativ zur Drehachse 2 wird eine Verschiebungsveränderung des Massenschwerpunktes vom Schwungmassensystem 5 (1) und damit eine Steuerung der resultierenden Antriebskraft in Betrag und Richtung unabhängig von der Drehzahl erreicht.In addition to the radial displacement in the Z direction shown as an example, such a displacement in the X direction can also be brought about. The possible directional components of the displacement and thus the resulting driving force are limited to the plane of rotation of the drive disk 7 , By changing the position of the backdrop relative to the axis of rotation 2 becomes a shift in the center of gravity of the balance mass system 5 ( 1 ) and thus a control of the resulting driving force in amount and direction regardless of the speed.

3 zeigt in einer schematischen Seitenansicht eine Antriebseinrichtungen mit zwei identischen, spiegelsymmetrisch und koaxial zu einer gemeinsamen Drehachse 2 angeordneten Antriebseinheiten 1, 1' nach den 1 und 2. Jeder Antriebseinheit 1, 1' ist je ein Antriebsmotor 20, 20' zugeordnet, über die die Antriebsscheiben 7, 7' mit gleicher Drehzahl und entgegengesetzter Drehrichtung angetrieben werden. Die zugehörigen Antriebsscheiben 7, 7' sind jeweils mit einer Anzahl von Planetenkörper 9 versehen, die im gezeigten Ausführungsbeispiel hantelförmig ausgebildet sind und die Antriebsscheiben 7, 7' an den Führungsschienen 8 (1) symmetrisch durchgreifen. Der Schwerpunkt der einzelnen Planetenkörper 9 liegt damit in der Ebene der jeweiligen Antriebsscheibe 7, 7'. Kraft-Exzentrizitäten sind vermieden. 3 shows a schematic side view of a drive device with two identical, mirror-symmetrical and coaxial to a common axis of rotation 2 arranged drive units 1 . 1' after the 1 and 2 , Every drive unit 1 . 1' is a drive motor each 20 . 20 ' assigned via which the drive pulleys 7 . 7 ' are driven at the same speed and in the opposite direction. The associated drive pulleys 7 . 7 ' are each with a number of planetary bodies 9 provided, which are dumbbell-shaped in the embodiment shown and the drive disks 7 . 7 ' on the guide rails 8th ( 1 ) reach through symmetrically. The center of gravity of the individual planetary bodies 9 lies in the plane of the respective drive pulley 7 . 7 ' , Force eccentricities are avoided.

Es ist ein bezogen auf das Raumachsensystem 3 ortsfestes Gehäuse 16 vorgesehen, an dem mittels einer Vertikalführung 22 ein Lagergehäuse 17 in Z-Richtung verschieblich gehalten ist. Über einen Stellmotor 18 ist das Lagergehäuse 17 in seiner Relativposition zum Gehäuse 16 verstellbar. Die Einheit aus den Motoren 20, 20' und den Antriebsscheiben 7, 7' ist am Lagergehäuse 17 gehalten und gemeinsam damit in Z-Richtung verstellbar. Ein weiterer Stellmotor 19 ist zusammen mit einer Horizontalführung 21 für eine Lageverstellung der Antriebseinheiten 1, 1' in horizontaler X-Richtung relativ zum Lagergehäuse 17 vorgesehen.It is related to the spatial axis system 3 stationary housing 16 provided on which by means of a vertical guide 22 a bearing housing 17 is kept displaceable in the Z direction. Via an actuator 18 is the bearing housing 17 in its relative position to the housing 16 adjustable. The unit from the engines 20 . 20 ' and the drive pulleys 7 . 7 ' is on the bearing housing 17 held and thus adjustable in the Z direction. Another servomotor 19 is together with a horizontal guide 21 for a position adjustment of the drive units 1 . 1' in the horizontal X direction relative to the bearing housing 17 intended.

Die die Planetenkörpern 9 in Umfangsrichtung umgreifenden Kulissen 11 sind im gezeigten Ausführungsbeispiel fest mit dem Gehäuse 16 verbunden. Es kann auch eine Anordnung zweckmäßig sein, bei der die Antriebseinheiten 1, 1' am Gehäuse festgelegt sind, wobei die Stellmotoren 18, 19 zur Lagepositionierung der Kulissen 11 vorgesehen sind. In beiden Fällen ergibt sich eine gemeinsame Verschiebungsveränderung der beiden Schwungmassensysteme 5, 5' beider Antriebseinheiten 1, 1' relativ zur Drehachse 2, wobei Betrag und Richtung der Verschiebung gleich sind.The the planetary bodies 9 circumferential backdrops 11 are fixed to the housing in the embodiment shown 16 connected. An arrangement can also be expedient in which the drive units 1 . 1' are fixed on the housing, the servomotors 18 . 19 for positioning the backdrops 11 are provided. In both cases there is a common change in the displacement of the two flywheel systems 5 . 5 ' both drive units 1 . 1' relative to the axis of rotation 2 , where the amount and direction of the displacement are the same.

Durch einen Betrieb der beiden Antriebseinheiten 1, 1' mit unterschiedlichen Drehzahlen bei gleicher Auslenkung entstehen in beiden Antriebseinheiten 1, 1' unterschiedliche Einzel-Antriebskräfte. In Folge des axialen Abstandes der beiden Antriebseinheiten 1, 1' zueinander entsteht ein Kippmoment, über das die gezeigte Antriebseinrichtung insgesamt relativ zum Raumachsensystem 3 verschwenkt werden kann.By operating the two drive units 1 . 1' with different speeds with the same deflection occur in both drive units 1 . 1' different individual driving forces. As a result of the axial distance between the two drive units 1 . 1' to each other, a tilting moment arises, via which the drive device shown as a whole is relative to the spatial axis system 3 can be pivoted.

Je nach Richtung der radialen Auslenkung entsteht ein Kippmoment, das unter Berücksichtigung der Kreiselmomente zu einem Kippen des Systems um eine von der Drehachse 2 abweichende Raumachse führt. Im gezeigten Ausführungsbeispiel liegt die Drehachse 2 parallel zu Y-Achse des Raumachsensystems 3. Durch das vorgenannte Verfahren lassen sich also Kippbewegungen um die X- und/oder Z-Achse herbeiführen. Eine Kippbewegung um die Drehachse 2 ist beispielsweise durch kurzzeitiges asynchrones Abbremsen oder Beschleunigen einer der beiden Antriebseinheiten 1, 1' erzielbar.Depending on the direction of the radial deflection, a tilting moment arises which, taking into account the gyro moments, causes the system to tilt about one of the axis of rotation 2 deviating spatial axis leads. In the exemplary embodiment shown, the axis of rotation lies 2 parallel to the Y axis of the spatial axis system 3 , Tilting movements about the X and / or Z axis can thus be brought about by the aforementioned method. A tilting movement around the axis of rotation 2 is, for example, by briefly asynchronously braking or accelerating one of the two drive units 1 . 1' achievable.

Zur Erzielung einer Schwenk- bzw. Kippbewegung um eine von der Drehachse 2 abweichenden Raumachse kann es auch zweckmäßig sein, bei zumindest näherungsweise gleicher gegenläufiger Drehzahl beider Antriebseinheiten 1, 1' eine unterschiedliche Relativverschiebung vorzunehmen.To achieve a pivoting or tilting movement around one of the axis of rotation 2 deviating spatial axis, it can also be expedient, with at least approximately the same counter-rotating speed of both drive units 1 . 1' one under to make different relative shifts.

4 zeigt eine Variante der Anordnung nach 3 mit zusätzlichen Co-Planeten 12 und zusätzlichen Co-Kulissen 14, 14'. Die beiden Antriebseinheiten 1, 1' sind spiegelsymmetrisch zueinander angeordnet und jeweils für sich spiegelsymmetrisch zur Ebene der Antriebsscheiben 7, 7' ausgebildet. Jeder Planetenkörper 9 ist mit einem beidseitig der jeweiligen Antriebsscheibe 7, 7' angeordneten Paar von Pleueln 23 versehen, an denen exzentrisch mit einem radialen Abstand ein Paar von Co-Planeten 12 angebracht ist. Die Co-Planeten sind mittels der jeweiligen Pleuel 23 um den zugehörigen Planetenkörper 9 drehbar. Eine in einer gemeinsamen Ebene liegende Gruppe von Co-Planeten 12 ist radial außenseitig von einer kreisförmigen Ringlaufbahn 13, 13' einer zugeordneten Kulisse 14, 14' umschlossen. 4 shows a variant of the arrangement 3 with additional co-planets 12 and additional co-sets 14 . 14 ' , The two drive units 1 . 1' are arranged mirror-symmetrically to each other and each mirror-symmetrically to the plane of the drive pulleys 7 . 7 ' educated. Every planet body 9 is with one on both sides of the respective drive pulley 7 . 7 ' arranged pair of connecting rods 23 provided on which eccentrically with a radial distance a pair of co-planets 12 is appropriate. The co-planets are by means of the respective connecting rods 23 around the associated planetary body 9 rotatable. A group of co-planets lying in a common plane 12 is radially outside of a circular ring raceway 13 . 13 ' an associated backdrop 14 . 14 ' enclosed.

Die gezeigte Anordnung ist beispielhaft zur Erzeugung einer Antriebskraft nur in Z-Richtung vorgesehen, wobei Stellmotoren 18, 24, 24' zur Erzeugung einer geeigneten Relativverschiebung nur in Z-Richtung wirkend angeordnet sind. Ebenso können auch Stellglieder zur Erzeugung einer Relativverschiebung auch in X-Richtung vorgesehen sein.The arrangement shown is provided by way of example for generating a driving force only in the Z direction, with servomotors 18 . 24 . 24 ' are arranged to produce a suitable relative displacement acting only in the Z direction. Actuators for generating a relative displacement in the X direction can also be provided.

Die Kulissen 11, 11' sind fest mit dem Gehäuse 16 in Form einer Bodenplatte verbunden. Die Antriebsmotoren 20, 20' sind in der Höhe relativ zum Gehäuse 16 mittels des Stellmotors 18 verstellbar. Jede der vier gezeigten Co-Kulissen 14, 14' ist mit einem eigenen in Z-Richtung wirkenden Stellmotor 24, 24' versehen und dadurch in Höhenrichtung relativ zum Gehäuse 16 einstellbar. Die Stellmotoren 24 und die Stellmotoren 24' bilden jeweils ein synchronisiertes Paar, mittels dessen das zugeordnete Paar von Co-Kulissen 14 bzw. das Paar von Co-Kulissen 14' gleichsinnig und um das gleiche Maß verstellt werden kann. Die beiden Antriebsmotoren 20, 20' können zusammen mit den beiden Antriebsscheiben 7, 7' um das gleiche Maß verstellt werden. Bei Betätigung des Stellmotors 18 aus einer Ruheposition heraus in eine Antriebsstellung erzeugen die beiden Antriebseinheiten 1, 1' je eine gleichgerichtete Kraft gleicher Größe, ohne dass ein Reaktionsmoment eintritt. Die Co-Kulissen 14, 14' können zunächst in der gezeigten Ruheposition verbleiben, in dessen Folge die Co-Planeten 12 keine Wirkung haben. Bei einer Verstellung der Co-Kulissen 14, 14' derart, dass die Co-Planeten 12 eine gleichgerichtete Relativverschiebung erfahren wie die Planeten 9 erzeugen die Co-Planeten eine Antriebskraft nach dem in 2 gezeigten Prinzip, die die Antriebskraft der Planeten 9 verstärkt. Auch die Auslenkung der Co-Planeten 12 bewirkt kein äußeres Moment.The scenes 11 . 11 ' are fixed to the housing 16 connected in the form of a base plate. The drive motors 20 . 20 ' are in height relative to the housing 16 by means of the servomotor 18 adjustable. Each of the four co-scenes shown 14 . 14 ' is with its own actuator in the Z direction 24 . 24 ' provided and thereby in the height direction relative to the housing 16 adjustable. The servomotors 24 and the servomotors 24 ' each form a synchronized pair, by means of which the assigned pair of co-sets 14 or the pair of co-sets 14 ' can be adjusted in the same direction and by the same amount. The two drive motors 20 . 20 ' can together with the two drive pulleys 7 . 7 ' can be adjusted by the same amount. When actuating the servomotor 18 the two drive units generate from a rest position into a drive position 1 . 1' one rectified force of the same size, without any reaction moment. The co-sets 14 . 14 ' can initially remain in the rest position shown, as a result of which the co-planets 12 have no effect. When adjusting the co-backdrops 14 . 14 ' such that the co-planets 12 experience a rectified relative shift like the planets 9 generate the co-planets a driving force after the in 2 principle shown which is the driving force of the planet 9 strengthened. Also the deflection of the co-planets 12 does not cause an external moment.

Bedarfsweise kann auch ein Paar von Co-Kulissen 14 in radialer Richtung um das gleiche Maß, aber gegensinnig zu dem weiteren Paar von Co-Kulissen 14' verstellt werden. Die lineare Antriebskraft der Planetenkörper 9 bleibt erhalten. Die resultierenden Kräfte der Co-Planeten 12 heben sich durch die gleich großen, aber gegenläufig gerichteten Einzelkräfte in einer lateralen Richtung auf. Durch den axialen Abstand der beiden Antriebseinheiten 1, 1' zueinander entsteht aber ein Kippmoment, mittels dessen das Gesamtsystem relativ zum Raumachsensystem verschwenkt werden kann.If necessary, a pair of co-sets can also be used 14 in the radial direction by the same amount, but in the opposite direction to the further pair of co-sets 14 ' be adjusted. The linear driving force of the planetary bodies 9 remains intact. The resulting forces of the co-planets 12 cancel each other out in a lateral direction due to the equally large but oppositely directed individual forces. Due to the axial distance between the two drive units 1 . 1' to each other, however, a tilting moment arises, by means of which the entire system can be pivoted relative to the spatial axis system.

Anstelle der gezeigten paarweise Ausbildung von Co-Planeten 12, Pleueln 23 und Co-Kulissen 14, 14' kann auch eine Ausbildung zweckmäßig sein, bei der jedem Planetenkörper 9 nur ein Pleuel 23 und ein Co-Planet sowie jeder Antriebseinheit 1, 1' nur eine Co-Kulisse 14, 14' zugeordnet ist. In den übrigen Merkmalen und Bezugszeichen stimmt das Ausführungsbeispiel nach 4 mit dem Ausführungsbeispiel nach 3 überein.Instead of the paired formation of co-planets shown 12 , Connecting rods 23 and co-backdrops 14 . 14 ' can also be appropriate training in which each planetary body 9 just a connecting rod 23 and a co-planet and each drive unit 1 . 1' just a co-backdrop 14 . 14 ' assigned. The exemplary embodiment is identical in the remaining features and reference numerals 4 with the embodiment according to 3 match.

Alle in der Beschreibung, den nachfolgenden Ansprüchen und der Zeichnung dargestellten Merkmale können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination miteinander erfindungswesentlich sein.All in the description, the following claims and The features shown in the drawing can be used both individually and be essential to the invention in any combination with one another.

11: Antriebseinheitdrive unit
22: Drehachseaxis of rotation
33: RaumachsensystemSpatial axis system
44: Antriebskörperdrive body
55: SchwungmassensystemFlywheel system
66: Mittel zur Verschiebungsveränderungmedium to change displacement
77: Antriebsscheibesheave
88th: Führungsschieneguide rail
99: Planetenkörperplanetary body
1010: Ringlaufbahn (Kulisse)Ring raceway (Setting)
1111: Kulissescenery
1212: Co-PlanetCo-Planet
1313: Ringlaufbahn (Co-Kulisse)Ring raceway (Co-setting)
1414: Co-KulisseCo-setting
1515: Pfeilarrow
1616: Gehäusecasing
1717: Lagergehäusebearing housing
1818: Stellmotorservomotor
1919: Stellmotorservomotor
2020: Antriebsmotordrive motor
2121: Führungguide
2222: Führungguide
2323: Pleuelpleuel
2424: Stellmotorservomotor

Claims

Drive device for generating a linear force from a drive torque, with a drive unit ( 1 ) around a rotation axis ( 2 ) compared to a fixed spatial axis system ( 3 ) rotationally drivable drive body ( 4 ) and one in the direction of rotation with the drive body ( 4 ) connected flywheel system ( 5 ), with the center of mass of the flywheel system ( 5 ) in a drive position related to the axis of rotation ( 2 ) and in one compared to the spatial axis system ( 3 ) oriented radial direction, characterized in that a second, in essentially identical drive unit ( 1' ) is provided, which is in the opposite direction to the first drive unit ( 1 ) can be driven at the same speed, and that means ( 6 . 6 ' ) for the common radial displacement change of the two flywheel mass systems ( 5 . 5 ' ) of both drive units ( 1 . 1' ) relative to the axis of rotation ( 2 ) are provided.

Drive device according to claim 1, characterized in that the means ( 6 . 6 ' ) are designed for changing the displacement as a means for changing the radial center distance.

Drive device according to claim 1 or 2, characterized in that the means ( 6 . 6 ' ) to change the displacement as a means of changing the radial direction in relation to the spatial axis system ( 3 ) are trained.

Drive device according to one of claims 1 to 3, characterized in that the drive body ( 4 . 4 ' ) as a drive pulley ( 7 . 7 ' ) with at least two and in particular eight guide rails distributed evenly over the circumference and running in the radial direction ( 8th ) that the flywheel system ( 5 . 5 ' ) a corresponding number of individual, in the guide rails ( 8th ) radially displaceably guided planet body ( 9 ) includes and that the means ( 6 . 6 ' ) to change the displacement of the planetary bodies ( 9 ) on the outside with a ring track ( 10 . 10 ' ) surrounding backdrop ( 11 . 11 ' ) exhibit.

Drive device according to claim 4, characterized in that the planetary body ( 9 ) with one around each planet body ( 9 ) Co-planet rotatable with radial distance ( 12 ) are provided, the co-planets ( 12 ) outside of a ring track ( 13 . 13 ' ) a co-backdrop ( 14 . 14 ' ) are enclosed.

Drive device according to claim 4 or 5, characterized in that the ring raceway ( 10 . 10 ' . 13 . 13 ' ) is circular.

Method for operating a drive device, in particular a drive device according to one of claims 1 to 6, in which both drive units ( 1 . 11 are driven at the same speed and in the opposite direction of rotation, the magnitude of the force generated by a common rectified radial displacement of the center of gravity of the flywheel mass systems ( 5 . 5 ' ) relative to the axis of rotation ( 2 ) is set.

A method according to claim 7, characterized in that the magnitude of the force generated by a radial displacement of the center of mass of the planetary body ( 9 ) is set.

A method according to claim 7 or 8, characterized in that the magnitude of the force generated by a radial displacement of the center of gravity of the co-planets ( 12 ) is set.

Method according to one of claims 7 to 9, characterized in that the direction of the force generated by adjusting the direction of the radial displacement relative to the spatial axis system ( 3 ) and in particular by a relative displacement of the backdrop ( 11 . 11 ' ) or the co-backdrop ( 14 . 14 ' ) to the drive pulley ( 7 . 71 is specified.

Method according to one of claims 7 to 10, characterized in that the direction of the force generated by an operation of the two drive units ( 1 . 1' ) is changed at different speeds.

Method according to one of claims 7 to 9, characterized in that the direction of the force generated by a different radial displacement of the two flywheel systems ( 5 . 5 ' ) is changed.

A method according to claim 12, characterized in that the scenes ( 11 . 11 ' ) can be shifted differently relative to the respective drive pulley.

A method according to claim 12, characterized in that the scenes ( 11 . 11 ' ) remain unchanged in their relative position, and that the co-backdrops ( 14 . 14 ' ) different relative to the respective drive pulley ( 7 . 7 ' ) are moved.