DE19512780C2

DE19512780C2 - Mechanismus zur Bewegungsumwandlung

Info

Publication number: DE19512780C2
Application number: DE19512780A
Authority: DE
Inventors: Kiyozumi Fukui
Original assignee: Teijin Seiki Co Ltd
Current assignee: Nabtesco Corp
Priority date: 1994-04-06
Filing date: 1995-04-05
Publication date: 1999-09-02
Anticipated expiration: 2015-04-06
Also published as: DE19549387C2; US5699604A; JPH07280057A; DE19512780A1; US5582068A

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Mechanismus zur Bewegungsum wandlung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Mechanismen dieser Art zur Umwandlung von Drehbewegungen in lineare Bewegungen finden grundsätzlich weitgehende Anwen dung in vielen maschinenbaulichen Bereichen und beinhalten beispielsweise sogenannte Zahnstangentriebe aus Zahnstange und Ritzel, die in kämmendem Eingriff miteinander gehalten werden. Diese Zahnstangenmechanismen sind so beschaffen, dass die Drehbewegung des Ritzels über eine geringe Anzahl von in Eingriff miteinader befindlichen Zähnen von Zahnstan ge und Ritzel, beispielsweise einem oder zwei solcher Zähne, in die lineare Bewegung der Zahnstange umgewandelt werden. Somit müssen Zahnstange und Ritzel unbedingt eine grosse Breite aufweisen, um die zur Bewegung der Zahnstange gegen über dem Ritzel erforderliche hohe Schubkraft erzeugen zu können. Dies bringt den Nachteil mit sich, dass der Zahn stangentrieb in grossen Abmessungen hergestellt werden muss. Darüberhinaus ist das Ritzel zum Antrieb und zur Drehzahl reduzierung durch ein Untersetzungsgetriebe konzipiert, was im Hinblick auf die Baugrösse des Mechanismus einen weiteren Nachteil darstellt.

In Anbetracht der vorstehend beschriebenen Nachteile wurde von der Anmelderin der vorliegenden Erfindung bereits der in der JP 4-160258 A und in Fig. 12 dargestellte Umwandlungsmechanismus vorgeschlagen. Bei der Fig. 12 handelt es sich um eine Teil-Schemaansicht, die den Mechanismus zur Bewegungsumwandlung nach dem Stand der Technik aufzeigt mit einer von einem nicht dargegestellten Elektromotor angetriebenen ersten Drehwelle 1, drei auf der ersten Drehwelle 1 drehbar gelagerten Rotationsplatten 2 bis 4 mit je einer Anzahl von Zähnen Ta, einer geraden Schiene 6 mit einer Anzahl von Zähnen Tb, die in Eingriff mit den Zäh nen Ta der Rotationsplatten 2 bis 4 gehalten werden, und ei ner zweiten Drehwelle 8 zur drehbaren Lagerung der Rota tionsplatten 2 bis 4 im Zusammenwirken mit der ersten Dreh welle 1. Die Zähne Ta der Rotationsplatten 2 bis 4 sind halbkreisförmig, die Zähne Tb der geraden Zahnschiene 6 da gegen wellenförmig ausgebildet.

Die erste Drehwelle weist auf drei gekröpfte Abschnitte 1a bis 1c mit voneinander abgesetzten und im gleichen Winkel abstand voneinander um die Mittelachse der ersten Drehwelle 1 herum so angeordneten entsprechenden exzentrischen Achsen, dass die gekröpften Wellenabschnitte 1a bis 1c mit einer Phasendifferenz von 120° winklig zueinander versetzt sind.

Die zweite Drehwelle 8 weist drei gekröpfte Wellenabschnitte 8a bis 8c ähnlich denen der ersten Drehwelle 1 auf. Die Ro tationsplatten 2 bis 4 sind mit ersten gekröpften Durch gangsbohrungen 2c, 3c und 4c und zweiten gekröpften Durch gangsbohrungen 2d, 3d und 4d zur drehbaren Aufnahme der ge kröpften Wellenabschnitte 1a bis 1c bzw. 8a bis 8c versehen und werden entsprechend bezüglich der Mittelachse der ersten Drehwelle 1 mit 120° Phasendifferenz durch die Drehbewegung der ersten Drehwelle 1 gedreht.

Die Rotationsplatten 2 bis 4 sind über die ersten und zwei ten gekröpften Abschnitte 1a, 1b und 1c bzw. 8a, 8b und 8c mit 120° Phasendifferenz winklig zueinander versetzt. Dies bedeutet, dass die Rotationsplatten 3 und 4 gegenüber der Rotationsplatte 2 um 120° und 240° vorgeschoben sind, wenn sich die Rotationsplatte 2 in ihrer vorgegebenen Stellung auf der Zahnschiene 6 befindet. Anders ausgedrückt werden die Zähne Ta der Rotationsplatten 2 bis 4 bei einer Winkel verschiebung von 120° in kämmendem Eingriff mit den Zähnen Tb der geraden Zahnschiene 6 gehalten, wenn die Zähne Tb der geraden Zahnschiene 6 eine Teilung von 360° aufweisen.

Stehen die Zähne Ta einer der Rotationsplatten 2 bis 4 in Eingriff mit den aufwärts gerichteten Neigungsflächen der Zähne Tb, so kämmen die Zähne Ta mindestens einer der beiden anderen Rotationsplatten mit den abwärts gerichteten Nei gungsflächen der Zähne Tb. Damit werden während einer Umdre hung der Antriebswelle 1 die Zähne Ta mindestens einer der Rotationsplatten 2 bis 4 zwangsweise in Eingriff mit den ab wärts gerichteten Neigungsflächen der Zähne Tb gehalten, so dass diese eine der Rotationsplatten 2 bis 4 eine Schubkraft zu erzeugen vermag, wie sie zum Verschieben der geraden Zahnschiene 6 in Abhängigkeit von der Breite und der Anzahl der Zähne der Rotationsplatte erforderlich ist, wodurch ein für seine geringe Baugrösse kraftintensiver Mechanismus zur Bewegungsumwandlung geschaffen werden kann.

Dieser verbesserte Umwandlungsmechanismus nach dem Stand der Technik weist aber immer noch den folgenden Nachteil auf:

Zur Bewegung der Rotationsplatten relativ zur geraden Zahn schiene ist die letztere fest auf einem bestimmten stationä ren Bauelement wie beispielsweise einer linearen Lagerschie ne befestigt. Diese lineare Lagerschiene ist üblicherweise mit einer geraden Nut zur Aufnahme der geraden Zahnschiene versehen, um eine glatte und freie relative Bewegung der Ro tationsplatten und der Schiene sicherzustellen. Es ist je doch ausserordentlich schwierig, die gerade Nut in der line aren Lagerschiene fehlerfrei und mit der für eine reibungs lose relative Bewegung der Rotationsplatten und der geraden Zahnschiene gebotenen Genauigkeit herzustellen. Ausserdem sind weitere Bearbeitungsfehler auf den Pass- oder Berüh rungsflächen der mechanischen Teile, d. h. der geraden Zahn schiene, der Zähne auf den Rotationsplatten und der gekröpf ten Abschnitte der Drehwellen, zu erwarten. Dies führt dazu, dass der Mechanismus zur Bewegungsumwandlung mit Schwingun gen, Geräuschen und Rattern behaftet ist, weil er nicht rei bungslos und glatt zu arbeiten vermag.

Ein Mechanismus, bei dem Zahnstangenabschnitte vorgesehen sind, die zu sammengesetzt sind aus einem gezahnten Teil und einem Basisteil, wird in der US 5.187.994 der Anmelderin beschrieben.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht in der Schaffung eines ver besserten Mechanismus zur Bewegungsumwandlung, der ohne Bearbeitungs fehler herstellbar ist und eine glatte, reibungslose Relativbewegung der Rota tionsplatten und der geraden Zahnschiene sicherstellt, wobei die Nachteile des allgemein beschriebenen Mechanismus nach dem Stand der Technik nicht mehr vorhanden sind.

Die Lösung der gestellten Aufgabe ergibt sich aus den Merkmalen des Patent anspruchs 1.

Nach einer Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung wird ein Mechanismus zur Bewegungsumwandlung geschaffen mit einer Platteneinrichtung aus einer Anzahl von Rotationsplatten mit einer gemeinsamen Drehachse und entsprechenden Zahnsegment abschnitten mit jeweils einer Anzahl von Zähnen, wobei die Rotationsplatten nebeneinander und mit nebeneinanderliegen den Zahnsegmentabschnitten angeordnet und mit gekröpften Durchgangsbohrungen versehen sind, deren Mittelachsen paral lel zueinander und zur gemeinsamen Drehachse liegen, und wo bei die Mittelachsen der gekröpften Durchgangsbohrungen im gleichen Winkelabstand zueinander versetzt um die gemeinsame Drehachse der Rotationsplatten herum angeordnet sind; einer Zahnschiene, deren mittlere Längsebene senkrecht von der ge meinsamen Drehachse der Rotationsplatten geschnitten wird und die mit einer Anzahl von Zähnen versehen ist, welche mit den Zähnen einer jeden der Rotationsplatten der Plattenein richtung kämmen, wobei die Zahnschiene aufweist eine Kopf ebene, eine Fussebene und eine in einem konstanten Abstand von der Kopf- und Fussebene gehaltene Teilungsebene; einem Gehäuse zur Aufnahme der Platteneinrichtung und der Zahn schiene; einer drehbar im Gehäuse gelagerten Drehwelle mit einer Mittelachse, welche die mittlere Längsebene der Zahn schiene senkrecht schneidet und parallel zur gemeinsamen Drehachse der Rotationsplatten verläuft, wobei die Drehwelle mit gekröpften Abschnitten versehen ist, deren exzentrische Achsen parallel zueinander sind und die entsprechend von den zugeordneten gekröpften Durchgangsbohrungen aufgenommen wer den; und einer Regeleinrichtung zur Regulierung des Abstan des zwischen der gemeinsamen Drehachse der Rotationsplatten und der Teilungsebene der Zahnschiene durch Bewegung der Zahnschiene und des Gehäuses relativ zueinander entlang der mittleren Längsebene und der Teilungsebene der Zahnschiene, um eine glatte und problemlose relative Bewegung zwischen Zahnschiene und Gehäuse sicherzustellen.

Dieser Mechanismus zur Bewegungsumwandlung ist ferner dadurch gekenn zeichnet, daß die Zahnschiene einen Zahnsegmentabschnitt und eine Unter lage umfaßt, die einstückig ausgebildet sind, wobei der Zahnsegmentab schnitt und die Unterlage aus ein und demselben Material bestehen und zwei Seitenflächenbereiche beiderseits der mittleren Längsebene der Zahnschie ne aufweisen, die jeweils mit parallelen Schienenbereichen mit einer Mittel achse versehen sind, die sich parallel zur mittleren Längsebene und der Tei lungsebene erstrecken.

Die Merkmale und Vorteile des erfindungsgemässen Mechanis mus zur Bewegungsumwandlung sind im einzelnen aus der nach folgenden Beschreibung mit Bezug auf die beiliegenden Zeich nungen ersichtlich.

Es bedeuten:

Fig. 1 eine Seitenansicht einer ersten Ausführungsform des erfindungsgemässen Mechanismus zur Bewegungsumwandlung;

Fig. 2 eine Querschnittsansicht auf der Linie II-II in Fig. 1;

Fig. 3 eine zum Teil im Querschnitt gehaltene Teilsperspek tivansicht der ersten Ausführungsform des erfindungsgemässen Mechanismus zur Bewegungsumwandlung;

Fig. 4 eine Draufsicht der Bestandteil des erfindungsgemäs sen Mechanismus zur Bewegungsumwandlung bildenden Platten einrichtung;

Fig. 5 eine Seitenansicht, die in schematischer Darstellung einen Teil einer Bestandteil des erfindungsgemässen Mecha nismus zur Bewegungsumwandlung bildenden Zahnschiene zeigt;

Fig. 6 eine Querschnittsansicht auf der Linie V-V in Fig. 5;

Fig. 7 eine Querschnittsansicht, aus welcher ein Teil des Bestandteil des erfindungsgemässen Mechanismus zur Bewe gungsumwandlung bildenden Gehäuses ersichtlich ist;

Fig. 8 eine Querschnittsansicht auf der Linie VII-VII in Fig. 3;

Fig. 9(A) bis 9(C) Teilquerschnittsansichten, welche die Bewegungsabläufe der Zahnschiene sowie der Rotationsplatten des erfindungsgemässen Mechanismus zur Bewegungsumwandlung aufzeigen;

Fig. 10 eine Teilquerschnittsansicht einer zweiten Ausfüh rungsform des Mechanismus zur Bewegungsumwandlung, aus wel cher insbesondere die Zahnschiene sowie ein Teil des diese aufnehmenden Gehäuses hervorgehen;

Fig. 11 eine Querschnittsansicht einer Bestandteil des er findungsgemässen Mechanismus zur Bewegungsumwandlung in ei ner zweiten Ausführungsform bildenden Zahnschiene;

Fig. 12 eine teilweise im Querschnitt gezeichnete Perspek tivansicht ähnlich Fig. 7, die jedoch einen Mechanismus zur Bewegungsumwandlung nach dem Stand der Technik zeigt.

Die Fig. 1 bis 9 stellen dar eine erste bevorzugte Aus führungsform eines erfindungsgemässen Mechanismus zur Bewe gungsumwandlung mit einer Platteneinrichtung 10 (siehe Fig. 2 bis 4) aus einer Anzahl von Rotationsplatten 11 bis 13 mit einer gemeinsamen Drehachse C1 und entsprechenden Zahnseg mentabschnitten 11a, 12a und 13a mit je einer Anzahl von Zähnen T1. Die Rotationsplatten 11 bis 13 sind im Bereich ihrer Zahnsegmentabschnitte 11a, 12a und 13a seitlich neben einanderliegend angeordnet und entsprechend mit Paaren ge kröpfter Durchgangsbohrungen 11b, 12b und 13b mit entspre chenden zueinander sowie zur gemeinsamen Drehachse C1 paral lelen Mittelachsen C11, C12 und C13 versehen. Die Mittelach sen C11, C12 und C13 der Durchgangsbohrungen 11b, 12b und 13b sind im gleichen Winkelabstand zueinander versetzt um die gemeinsame Drehachse C1 der Rotationsplatten 11 bis 13 herum angeordnet.

Der Mechanismus zur Bewegungsumwandlung umfasst weiter eine Zahnschiene 20 mit einer mittleren Längsebene 21, die senk recht von der gemeinsamen Drehachse C1 der Rotationsplatten 11 bis 13 geschnitten wird. Wie aus den Fig. 5 und 6 er sichtlich, weist die Zahnschiene 20 einen Zahnsegmentab schnitt 20a mit einer Anzahl von Zähnen T2 und einen eintei lig mit dem Zahnsegmentabschnitt 20a ausgebildete und die sen aufnehmende Unterlage 20b auf, wobei Zahnsegmentab schnitt 20a und Unterlage 20b aus dem gleichen Material her gestellt sind. Die Zähne T2 der Zahnschiene werden in käm mendem Eingriff mit den Zähnen T1 der Rotationsplatten 11 bis 13 der Platteneinrichtung 10 gehalten und weisen auf ei ne Kopfebene 22, eine Fussebene 23 und eine im konstanten Abstand von der Kopf- und Fussebene 22, 23 gehaltene Tei lungsebene 24.

Die beiden Seitenflächenbereiche 25a und 25b der Zahnschiene 20 erstrecken sich über die mittlere Längs ebene 21 derselben und sind jeweils mit einer parallelen Schienennut 26a und 26b versehen. Jede der parallelen Schie nennuten 26a und 26b weist eine zur mittleren Längsebene 21 sowie zur Teilungsebene 24 der Zahnschiene 20 parallele Mit telachse 27a bzw. 27b auf. Die Zahnschiene 20 kann über ei nen unterseitigen Befestigungsbereich 28 auf einem nicht dargestellten stationären Unterbau bzw. Tragelement angeord net sein.

Weiter umfasst der Mechanismus zur Bewegungsumwandlung ein Gehäuse 30 zur Aufnahme der Platteneinrichtung 10 und der Zahnschiene 20 mit einem Sockelteil 31, einem Paar gegen überliegend und voneinander abgesetzter Seitenwände 32a, 32b auf dem Sockelteil 31, und einer Abdeckung 33 auf den Sei tenwänden 32a und 32b, die dem Sockelteil 31 gegenüberlie gend und von diesem abgesetzt angeordnet ist. Sockelteil 31, Seitenwände 32a und 32b sowie Abdeckung 33 sind fest mit einander verbunden und bilden eine Kammer 38, welche die Zahnschiene 20 und die Platteneinrichtung 10 aufnimmt.

Ausserdem ist der Mechanismus zur Bewegungsumwandlung verse hen mit einer Anzahl Drehwellen 41 und 42, die über eine An zahl von Lagern 47a und 47b drehbar im Gehäuse 30 angeordnet sind und jeweils eine Mittelachse C41 bzw. C42 aufweisen, welche die mittlere Längsebene 21 der Zahnschiene 20 senk recht schneidet und parallel zur gemeinsamen Drehachse C1 der Rotationsplatten 11 bis 13 verläuft. Die Drehwelle 41 ist mit gekröpften Abschnitten 41a, 41b und 41c mit entspre chenden zueinander parallelen exzentrischen Achsen C11, C12 und C13 versehen und über eine Anzahl von Rollenlagern 46a, 46b und 46c in zugeordneten gekröpften Durchgangsbohrungen 11a, 11b und 11c gelagert. Die Drehwelle 42 weist gekröpfte Abschnitte entsprechend den Abschnitten 41a, 41b und 41c auf, die über eine Anzahl von Rollenlagern 46a, 46b und 46c in den gekröpften Durchgangsbohrungen 11b, 12b und 13b ange ordnet sind. Die Bezugsziffern 43a, 43b bezeichnen ein Zahn radpaar, das über entsprechende Befestigungsmittel 49 auf die Drehwellen 41 und 42 aufgekeilt ist und mit einem An triebszahnrad 44 in Eingriff steht. Das Antriebszahnrad 44 ist parallel mit den Drehwellen 41 und 42 auf einer An triebswelle 45 befestigt, die drehbar im Gehäuse 30 gelagert ist und zur Drehung der Drehwellen 41 und 42 über die Zahn räder 43a und 43b von einem Elektromotor angetrieben wird.

Weiterhin umfasst der Mechanismus zur Bewegungsumwandlung eine Abstandsregeleinrichtung zur Regulierung des Abstandes zwischen der gemeinsamen Drehachse C1 der Rotationsplatten 11 bis 13 und der Teilungsebene 24 der Zahnschiene 20 durch Bewegung der Zahnschiene 20 und des Gehäuses 30 relativ zu einander entlang der mittleren Längsebene 21 sowie der Tei lungsebene 24 der Schiene 20, um eine freie und glatte rela tive Bewegung von Zahnschiene 20 und Gehäuse 30 sicherzu stellen. Anders gesagt wird die Regeleinrichtung teilweise von der Zahnschiene 20 und dem Gehäuse 30 gebildet. Die bei den inneren Seitenflächen 35a und 35b des Gehäuses 30 sind den beiden Seitenflächen 25a und 25b der Zahnschiene 20 ge genüberliegend und von diesen abgesetzt angeordnet und je mit einer parallelen Gehäusenut 36a und 36b versehen, wobei die Mittelachsen 37a bzw. 37b dieser parallelen Nuten 36a und 36b des Gehäuses 30 parallel zu den Mittelachsen 27a und 27b der parallelen Schienennuten 26a und 26b der Zahnschiene 20 verlaufen und die Gehäusenuten den parallelen Schienen nuten 26a und 26b gegenüberliegend und von diesen abgesetzt ausgebildet sind.

Wie aus den Fig. 7 und 8 ersichtlich, ist jede der pa rallelen Gehäusenuten 36a und 36b mit geschlossenen längs gerichteten Enden 361, 362 versehen. Die Abstandsregelein richtung weist eine Anzahl von Führungsrollen 38a und 38b auf, die von den parallelen Nuten 26a und 26b der Zahnschie ne 20 und den parallelen Gehäusenuten 36a und 36b aufgenom men werden und zwischen den geschlossenen längsgerichteten Enden 361, 362 der parallelen Gehäusenuten 36a und 36b be wegbar sind, um so eine glatte und freie Bewegung der Zahn schiene 20 und des Gehäuses 30 relativ zueinander sicherzu stellen. Ausserdem sind die Seitenflächen 35a und 35b des Gehäuses 30 mit entsprechenden eingebetteten Gehäuseöffnun gen 31a und 31b versehen, die längs den parallelen Gehäuse nuten 36a und 36b verlaufen und offene längsgerichtete Enden 311 und 312 besitzen. Die längsgerichteten Enden 311 und 312 der parallelen Gehäusenuten 36a und 36b sind mit den ge schlossenen längsgerichteten Enden 361 und 362 der paralle len Gehäusenuten 36a und 36b verbunden, um den Umlauf der Führungsrollen 38a und 38b in den eingebetteten Gehäuseöff nungen 31a und 31b des Sockelteils 31 des Gehäuses 30 über die geschlossenen längsgerichteten Enden 361, 362 der paral lelen Gehäusenuten 36a und 36b sowie die offenen längsge richteten Enden 311 und 312 der eingebetteten Öffnungen 31a und 31b des Gehäuses 30 hinweg zu ermöglichen. Die paralle len Nuten 26a und 26b der Zahnschiene 20 und die parallelen Nuten 36a und 36b des Gehäuses 30 sind zueinander offen und weisen jeweils im Schnitt senkrecht auf die mittlere Längs ebene 21 und die Teilungsebene 24 der Zahnschiene 21 gesehen einen dreieckigen Querschnitt auf.

Die Fig. 9(A), 9(B) und 9(C) zeigen drei verschiedene Drehwinkelphasen mit einer ersten Drehwinkelstufe, in wel cher die Zähne T1 eines jeden der Zahnsegmentabschnitte 11a, 12a und 13a bei einem Kurbelwinkel von Null Grad in Kontakt mit Spitzenbereichen der Zähne T2 der Zahnschiene 20 gehal ten werden, einer zweiten Drehwinkelstufe, in welcher die Zähne T1 eines jeden der Zahnsegmentabschnitte 11a, 12a und 13a bei einem Kurbelwinkel von 90 Grad in Berührung stehen mit Schulterbereichen der Zähne T2 der Zahnschiene, und ei ner dritten Drehwinkelstufe, in der die Zähne T1 eines jeden der Zahnsegmentabschnitte 11a, 12a und 13a bei einem Kurbel winkel von 120 Grad an Fussbereichen der Zähne T2 der Zahn schiene 20 angreifen. Die Rotationsplatten 11 bis 13 sind durch die gekröpften Wellenabschnitte 41a, 41b und 41c mit 120 Grad Phasendifferenz winklig gegeneinander versetzt. Dies bedeutet, dass die Rotationsplatten 12 und 13 gegenüber der Rotationsplatte 11 um 120 und 240 Grad vorgeschoben sind, wenn sich die Rotationsplatte 11 in ihrer vorgegebenen Position auf der Zahnschiene 20 befindet. Anders ausgedrückt werden die Zähne T1 der Rotationsplatten 11 bis 13 bei einer Winkelverschiebung von 120 Grad in kämmendem Eingriff mit den Zähnen T2 der Zahnschiene 20 gehalten, wenn die Zähne T2 der Zahnschiene 20 eine Teilung P (siehe Fig. 3) von 360 Grad aufweisen.

Es folgt eine Beschreibung einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemässen Mechanismus zur Bewegungsumwandlung mit Bezug auf die Fig. 10 und 11.

Der Mechanismus zur Bewegungsumwandlung umfasst eine Zahn schiene 120 und ein Gehäuse 130. Die beiden Seitenflächen 125a und 125b der Zahnschiene 120 erstrecken sich über die mittlere Längsebene 121 der Schiene 120 und weisen jeweils einen parallelen Schienenvorsprung 126a bzw. 126b auf, des sen Mittelachse 127a bzw. 127b parallel zur mittleren Längs achse 121 und zur Teilungsebene 124 der Zahnschiene 120 ver läuft. Das Gehäuse 130 besteht aus einem Sockelteil 131, zwei Seitenwänden 132a, 132b und zwei inneren Seitenflächen 135a und 135b, die den beiden Seitenflächen 125a und 125b der Zahnschiene 120 gegenüberliegend und von diesen abge setzt angeordnet sind. Der Sockelteil 131 des Gehäuses 130 ist mit parallelen Gehäusenuten 136a bzw. 136b versehen, de ren Mittelachsen mit den Mittelachsen 127a bzw. 127b der pa rallelen Schienenvorsprünge 126a und 126b der Zahnschiene 120 fluchten. Die parallelen Gehäusenuten 136a und 136b sind unter Vorhaltung eines parallelen Spalts d1 den parallelen Schienenvorsprüngen 126a und 126b gegenüberliegend und von diesen abgesetzt angeordnet. Die Abstandsregeleinrichtung umfasst eine Anzahl von Führungsrollen 138a und 139b mit An ordnung in dem parallelen Spalt zwischen den parallelen Schienenvorsprüngen 126a und 126b der Zahnschiene 120 und den parallelen Nuten 136a und 136b des Gehäuses 130, die zwischen den geschlossenen längsgerichteten Enden der paral lelen Gehäusenuten 136a und 136b bewegbar sind, um eine glatte und freie Bewegung der Zahnschiene 120 und des Gehäu ses 130 relativ zueinander sicherzustellen.

Die parallelen Vorsprünge 126a und 126b der Zahnschiene 120 weisen im Schnitt senkrecht auf die mittlere Längsebene 121 sowie die Teilungsebene 24 der Zähne T2 gesehen eine drei eckige Querschnittsform auf und sind mit zwei glatten Sei tenebenen Fr1 und Fr2 versehen, die nach aussen zusammenlau fen. Die parallelen Nuten 136a und 136b des Gehäuses 130 dienen der Aufnahme der parallelen Schienenvorsprünge 126a und 126b der Zahnschiene 120 und weisen zwei glatte innere Seitenflächen Fh1 und Fh2 auf, die den beiden glatten Sei tenebenen Fr1 und Fr2 der parallelen Schienenvorsprünge 126a und 126b der Zahnschiene 120 gegenüberliegen. Die Führungs rollen 138a und 138b befinden sich zwischen den glatten Sei tenebenen Fr1 und Fr2 der parallelen Schienenvorsprünge 126a und 126b der Schiene 120 und den glatten inneren Seitenflä chen Fh1 und Fh2 der parallelen Nuten des Gehäuses 130.

Die parallelen Vorsprünge 126a und 126b der Zahnschiene 120 sind im Schnitt senkrecht auf die mittlere Längsebene 121 und die Teilungsebene 121 der Zahnschiene 24 gesehen von dreieckiger Querschnittsform und werden von zwei zueinander laufenden Ebenen gebildet. Die parallelen Nuten des Gehäuses 130 nehmen die Vorsprünge 126a und 126b der Zahnschiene 120. mit dem parallelen Spalt auf und sind mit zwei den beiden Ebenen der parallelen Schienenvorsprünge 126a und 126b ge genüberliegenden inneren Seitenflächen versehen. Die Rollen 138a und 138b sind zwischen den beiden Ebenen Fr1 und Fr2 der parallelen Vorsprünge 126a und 126b der Zahnschiene 120 und den beiden inneren Seitenflächen Fh1 und Fh2 der paral lelen Nuten 136a und 136b des Gehäuses 130 angeordnet.

Claims

1. Mechanismus zur Bewegungsumwandlung, mit

1. einer Platteneinrichtung (10) aus einer Anzahl von Rotationsplatten (11, 12, 13) mit einer gemeinsamen Drehachse (C1) und entsprechenden Zahnsegmentabschnitten (11a, 12a, 13a) mit Zähnen (T1), wobei die Rota tionsplatten (11, 12, 13) nebeneinander und mit nebeneinanderliegenden Zahnsegmentabschnitten (11a, 12a, 13a) angeordnet und mit gekröpften Durchgangsbohrungen (11b, 12b, 13b) versehen sind, deren Mittelachsen (C11, C12, C13) parallel zueinander und zur gemeinsamen Drehachse (C1) liegen, und wobei die Mittelachsen (C11, C12, C13) der gekröpften Durch gangsbohrungen (11b, 12b, 13b) im gleichen Winkelabstand zueinander versetzt um die gemeinsame Drehachse (C 1) der Rotationsplatten (11, 12, 13) herum angeordnet sind;
2. einer Zahnschiene (20, 120), deren mittlere Längsebene (21, 121) senk recht von der gemeinsamen Drehachse (C1) der Rotationsplatten (11, 12, 13) geschnitten wird und die mit einer Anzahl von Zähnen (T2) versehen ist, welche mit den Zähnen (T1) einer jeden der Rotationsplatten (11, 12, 13) der Platteneinrichtung (10) kämmen, wobei die Zahnschiene (20, 120) eine Kopfebene (22), eine Fußebene (23) und eine in einem konstanten Abstand von der Kopf- und Fußebene (22, 23) gehaltene Tei lungsebene (24) aufweist;
3. einem Gehäuse (30, 130) zur Aufnahme der Platteneinrichtung (10) und der Zahnschiene (20, 120);
4. einer drehbar im Gehäuse (30, 130) gelagerten Drehwelle (41, 42) mit ei ner Mittelachse (C41, C42), welche die mittlere Längsebene (21, 121) der Zahnschiene (20, 120) senkrecht schneidet und parallel zur gemeinsa men Drehachse (C1) der Rotationsplatten (11, 12, 13) verläuft, wobei die Drehwelle (41, 42) mit gekröpften Abschnitten (41a, 41b und 41c) versehen ist, deren exzentrische Achsen parallel zueinander sind und die entspre chend von den zugeordneten gekröpften Durchgangsbohrungen (11b, 12b, 13b) aufgenommen werden; und
5. einer Regeleinrichtung zur Regulierung des Abstandes zwischen der ge meinsamen Drehachse (C1) der Rotationsplatten (11, 12, 13) und der Tei lungsebene (24) der Zahnschiene (20,120) durch Bewegung der Zahn schiene (20, 120) und des Gehäuses (30, 130) relativ zueinander entlang der mittleren Längsebene (21, 121) und der Teilungsebene (24) der Zahnschiene, um eine glatte und problemlose relative Bewegung zwi schen der Zahnschiene (20, 120) und dem Gehäuse (30, 130) sicherzu stellen,

dadurch gekennzeichnet, daß die Zahnschiene (20,120) einen Zahnsegment abschnitt (20a, 120a) und eine Unterlage (20b, 120b) umfaßt, die einstückig ausgebildet sind, wobei der Zahnsegmentabschnitt (20a, 120a) und die Unter lage (20b, 120b) aus ein und demselben Material bestehen und zwei Seitenflä chenbereiche (25a, 25b; 125a, 125b) beiderseits der mittleren Längsebene (21, 121) der Zahnschiene (20,120) aufweisen, die jeweils mit parallelen Schienenbereichen (26a, 26b; 126a, 126b) mit einer Mittelachse (27a, 27b; 127a, 127b) versehen sind, die sich parallel zur mittleren Längsebene (21, 121) und der Teilungsebene (24) erstrecken.

2. Mechanismus zur Bewegungsumwandlung nach Anspruch 1, in dem die Zahnschiene (20,120) zwei Seitenflächenbereiche (25a, 25b) aufweist, die über die mittlere Längsebene (21) der Schiene (20) verlaufen, wobei die Schienenbereiche jeweils eine parallele Schienennut (26a, 26b) umfassen, de ren Mittelachse (27a, 27b) sich parallel zur mittleren Längsebene (21) sowie zur Teilungsebene (24) der Schiene (20) erstreckt, wobei die beiden seitli chen Innenflächen (35a, 35b) des Gehäuses (30) den beiden Flächen (25a, 25b) der Zahnschiene (20) gegenüberliegend sowie im Abstand zu die sen angeordnet sind und je eine parallele Gehäusenut (36a, 36b) aufweisen, deren Mittelachse (37a, 37b) parallel zur Mittelachse (27a, 27b) der parallelen Schienennut (26a, 26b) und dieser gegenüberliegend sowie von dieser abge setzt verläuft, und jede der parallelen Gehäusenuten (36a, 36b) geschlossene längsgerichtete Enden (361, 362) aufweist, und wobei die Abstandsregelein richtung mit einer Anzahl von in den parallelen Schienennuten (26a, 26b) und in den parallelen Gehäusenuten (36a, 36b) gelagerten Führungsrollen (38a, 38b) versehen ist, die zwischen den geschlossenen längsgerichteten Enden (361, 362) der parallelen Gehäusenut (36a, 36b) bewegbar sind, um ei ne glatte und freie Bewegung von Zahnschiene (20) und Gehäuse (30) relativ zueinander zu gewährleisten.

3. Mechanismus zur Bewegungsumwandlung nach Anspruch 2, in dem die parallelen Schienennuten (26a, 26b) jedes Seitenflächenbereichs (25a, 25b) und die parallelen Gehäusenuten (36a, 36b) der Innenflächenbereiche (35a, 35b) zueinander offen sind und jeweils senkrecht im Schnitt auf die mittlere Längsebene (21) und die Teilungsebene (24) der Zahnschiene (20) gesehen eine dreieckige Querschnittsform aufweisen.

4. Mechanismus zur Bewegungsumwandlung nach Anspruch 2, in dem die beiden Seitenflächen des Gehäuses (30) mit entsprechenden eingebetteten Gehäuseöffnungen (31a, 31b) versehen sind, die längs den parallelen Gehäu senuten (36a, 36b) verlaufen und offene längsgerichtete Enden (311, 312) auf weisen, welche mit den geschlossenen längsgerichteten Enden (361, 362) der parallelen Gehäusenuten (36a, 36b) verbunden sind, um den Umlauf der Führungsrollen (38a, 38b) in den parallelen Gehäusenuten (36a, 36b) und den eingebetteten Gehäuseöffnungen (31a, 31b) über die geschlossenen längsge richteten Enden (361, 362) der parallelen Gehäusenuten (36a, 36b) sowie die offenen längsgerichteten Enden (311, 312) der eingebetteten Gehäuseöffnun gen (31a, 31b) hinweg zu ermöglichen.

5. Mechanismus zur Bewegungsumwandlung nach Anspruch 1, in dem jeder der parallelen Zahnschienenbereiche mit parallelen Schienenvorsprüngen (126a, 126b) versehen sind, deren Mittelachse (127a, 127b) parallel zur mitt leren Längsebene (121) und der Teilungsebene der Zahnschiene (120) ver laufen, und in dem das Gehäuse (30) zwei innere Seitenflächen (135a, 135b) aufweist, die den beiden Seitenflächen (125a, 125b) der Zahnschiene (120) gegenüberliegend und von diesen abgesetzt angeordnet sind und jeweils mit einer parallelen Gehäusenut (136a, 136b) versehen sind, deren Mittelachse mit einem Spalt (d1) parallel zur Mittelachse (127a, 127b) der parallelen Schienenvorsprünge (126a, 126b) der Zahnschiene (120) verläuft, wobei die parallelen Gehäusenuten (136a, 136b) mit geschlossenen längsgerichteten Enden versehen sind, und in welchem die Abstandsregeleinrichtung eine An zahl von Führungsrollen (138a, 138b) mit Anordnung in dem parallelen Spalt (d1) zwischen den parallelen Schienenvorsprüngen (126a, 126b) der Zahn schiene (120) und den parallelen Nuten (136a, 136b) des Gehäuses (130) an geordnet und zwischen den geschlossenen längsgerichteten Enden der pa rallelen Gehäusenuten (136a, 136b) bewegbar sind, um eine glatte und freie Bewegung der Zahnschiene (120) und des Gehäuses (130) relativ zueinander sicherzustellen.

6. Mechanismus zur Bewegungsumwandlung nach Anspruch 5, in dem die parallelen Vorsprünge (126a, 126b) der Zahnschiene (120) im Schnitt senk recht auf die mittlere Längsebene (121) sowie die Teilungsebene der Zahn schiene (120) gesehen eine dreieckige Querschnittsform aufweisen und mit zwei glatten Seitenebenen (Fr1, Fr2) versehen sind, die nach außen zusam menlaufen, und in dem die parallelen Nuten (36a, 36b) des Gehäuses (30, 130) der Aufnahme der parallelen Schienenvorsprünge (126a, 126b) der Zahnschiene (120) dienen und mit zwei glatten inneren Seitenflächen (Fh1, Fh2) versehen sind, die den beiden glatten Seitenebenen (Fr1, Fr2) der paral lelen Schienenvorsprünge (126a, 126b) der Zahnschiene (120) gegenüber liegen, und in dem sich die Führungsrollen (138a, 138b) zwischen den glatten Seitenebenen (Fr1, Fr2) der parallelen Schienenvorsprünge (126a, 126b) der Zahnschiene (120) und den glatten inneren Seitenflächen (Fh1, Fh2) der pa rallelen Nuten (136a, 136b) des Gehäuses (130) befinden.

7. Mechanismus zur Bewegungsumwandlung nach Anspruch 1, in dem das Gehäuse (30,130) besteht aus einem Sockelteil (31, 131), einem Paar gegen überliegend und voneinander abgesetzter Seitenwände (32a, 32b; 132a, 132b) auf dem Sockelteil (31, 131), und einer Abdeckung (33), die dem Sockelteil (31, 131) gegenüber und von diesem abgesetzt auf den Seitenwänden (32a, 32b; 132a, 132b) angeordnet ist, wobei Seitenwände (32a, 32b; 132a, 132b) und Abdeckung (33) fest miteinander verbunden sind und eine ge schlossene Kammer (38) bilden, welche die Zahnschiene (20, 120) und die Platteneinrichtung (10) aufnimmt.

8. Mechanismus zur Bewegungsumwandlung nach Anspruch 7, in dem jeder der parallelen Schienenbereiche gebildet wird durch eine parallele Schie nennut (26a, 26b), deren Mittelachse (27a, 27b) sich parallel zur mittleren Längsebene (21) sowie zur Teilungsebene (24) der Schiene (20) erstreckt, wobei die beiden seitlichen Innenflächen (35a, 35b) des Unterteils (31) des Gehäuses (30) den beiden Flächen (25a, 25b) der Zahnschiene (20) gegenü berliegend sowie im Abstand zu diesen angeordnet sind und je eine parallele Gehäusenut (36a, 36b) aufweisen, deren Mittelachse (37a, 37b) parallel zur Mittelachse (27a, 27b) der parallelen Schienennut (26a, 26b) der Zahnschie ne (20) und dieser gegenüberliegend sowie von dieser abgesetzt verläuft, und jede der parallelen Gehäusenuten (36a, 36b) geschlossene längsgerichtete Enden (361, 362) aufweist, und in welcher die Abstandsregeleinrichtung mit einer Anzahl von in den parallelen Schienennuten (26a, 26b) und in der pa rallelen Gehäusenut (36a, 36b) gelagerten Führungsrollen (38a, 38b) versehen ist, die zwischen den geschlossenen längsgerichteten Enden (361, 362) der parallelen Gehäusenut (36a, 36b) bewegbar sind, um eine glatte und freie Be wegung von Zahnschiene (20) und Gehäuse (30) relativ zueinander zu ge währleisten.

9. Mechanismus zur Bewegungsumwandlung nach Anspruch 7, in dem jeder der parallelen Schienenbereiche gebildet wird durch einen parallelen Schie nenvorsprung (126a, 126b), dessen Mittelachse (127a, 127b) sich parallel zur mittleren Längsebene (121) sowie zur Teilungsebene der Zahnschiene (120) erstreckt, wobei die beiden seitlichen Innenflächen (135a, 135b) des Gehäu ses (30) den beiden Flächen (125a, 125b) der Zahnschiene (120) gegenüber liegend sowie im Abstand zu diesen angeordnet sind und je eine parallele Ge häusenut (136a, 136b) aufweisen, deren Mittelachse mit einem parallelen Spalt (d1) parallel zur Mittelachse (127a, 127b) der parallelen Schienenvor sprünge (126a, 126b) der Zahnschiene (120) und dieser gegenüberliegend so wie von dieser abgesetzt verläuft, und die parallelen Gehäusenuten (136a, 136b) geschlossene längsgerichtete Enden aufweisen, und in welcher die Abstandsregeleinrichtung mit einer Anzahl von im Spalt (d1) zwischen den parallelen Schienenvorsprüngen (126a, 126b) der Zahnschiene (120) und der parallelen Gehäusenut (136a, 136b) gelagerten Führungsrollen (138a, 138b) versehen ist, die zwischen den geschlossenen längsgerichteten Enden der parallelen Gehäusenuten (136a, 136b) bewegbar sind, um eine glatte und freie Bewegung von Zahnschiene (120) und Gehäuse (130) relativ zueinander zu gewährleisten.

10. Mechanismus zur Bewegungsumwandlung nach Anspruch 9, in dem die parallelen Vorsprünge (126a, 126b) der Zahnschiene (120) im Schnitt senk recht auf die mittlere Längsebene (121) sowie die Teilungsebene der Zahn schiene (120) gesehen eine dreieckige Querschnittsform aufweisen und mit zwei glatten Seitenebenen (Fr1, Fr2) versehen sind, die nach außen zusam menlaufen, und in dem die parallelen Nuten (136a, 136b) des Unterteils (131) des Gehäuses (130) der Aufnahme der parallelen Schienenvorsprünge (126a, 126b) der Zahnschiene (120) dienen und mit zwei glatten inneren Sei tenflächen (Fh1, Fh2) versehen sind, die den beiden glatten Seitenebenen (Fr1, Fr2) der parallelen Schienenvorsprünge (126a, 126b) der Zahnschiene (120) gegenüberliegen, und in dem sich die Führungsrollen (138a, 138b) zwi schen den glatten Seitenebenen (Fr1, Fr2) der parallelen Schienenvorsprünge (126a, 126b) der Zahnschiene (120) und den glatten inneren Seitenflächen (Fh1, Fh2) der parallelen Nuten (136a, 136b) des Unterteils (131) des Gehäu ses (130) befinden.

11. Mechanismus zur Bewegungsumwandlung nach Anspruch 1, in dem die Zahnschiene (20,120) über einen Befestigungsbereich (28, 128) auf einem stationären Unterbau bzw. Tragelement angeordnet ist.