DE2416946A1

DE2416946A1 - Vorrichtung zum umsetzen einer linearen bewegung in eine drehbewegung

Info

Publication number: DE2416946A1
Application number: DE2416946A
Authority: DE
Inventors: Gilbert Schwartzman
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1974-04-08
Filing date: 1974-04-08
Publication date: 1975-10-09

Description

Vorrichtung zum Umsetzen einer linearen Bewegung in eine Drehbewegung Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Umsetzen einer linearen Bewegung in eine Drehbewegung; die Vorrichtung kann als Kupplungsvorrichtung, als Antriebsvorrichtung oder als eine andere ähnliche mechanische Vorrichtung verwendet werden.
Verschiedene Arten von Vorrichtungen mit federnden Teilen sind bereits für Kupplungen und zum Umsetzen einer linearen Bewegung in eine Drehbewegung verwendet worden. Bei diesen Vorrichtungen waren bisher zahlreiche gesonderte Einzelteile erforderlich; sie sind meist schwierig zu montieren und teuer in der Herstellung.
Durch die Erfindung soll eine Vorrichtung der eingangs genannten Art als einstückiges Bauelement geschaffen werden, bei dem eine intermittierende lineare Hin- und Herbewegung eines Teiles an einem Ende des Bauelements in eine Drehbewegung eines Teiles am anderen Ende umgesetzt wird.
Gemäß der Erfindung ist die Vorrichtung gekennzeichnet durch einen Druckring, auf den eine linear in Richtung der Ringachse wirkende Kraft aufgebracht werden kann, und durch einen elastisch federnden Zahnring, der in axialem Abstand zum Druckring angeordnet und mit diesem durch mehrere im Abstand zueinander angeordnete wendelförmige Federelemente einstückig verbunden ist. Wenn der Druckring größer ist als der federnde Zahnring, wird der Zahnring durch die Kraft der gewendelten Federelemente zusammengedrückt und berührt ein anzutreibendes Bauteil. Wenn der federnde Zahnring größer ist als der Druckring, wird der Zahnring durch die Wirkung der Federelemente gedehnt, um mit dem anzutreibenden Bauteil in Eingriff zu treten.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann bei verschiedenartigen Einrichtungen verwendet werden, bei denen aufeinanderfolgende Drehbewegungsschritte eines anzutreibenden Bauteils erzielt werden sollen, z. B. bei Kalendern, Ausstellungseinrichtungen und dergl.
Diese und weitere Ziele und Anwendungsmöglichkeiten der erfindungsgemäßen Betätigungsvorrichtung werden aus der nachfolgenden Beschreibung von bevorzugten Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnung deutlich. Es zeigen: Fig. 1 eine Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Vorrichtung, wobei Teile weggebrochen sind, um andere Teile deutlicher zu zeigen, Fig. 2 einen Horizontalschnitt längs der Linie II-II in Fig. 1, Fig. 3 einen Schnitt ähnlich der Fig. 2 durch die im Betrieb befindliche Vorrichtung, Fig. 4 eine Ansicht ähnlich der Fig. 1 einer abgewandelten Ausführungsform und Fig. 5 einen Horizontal schnitt durch diese abgewandelte Ausführungsform im Betrieb.
In der Zeichnung sind gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen in den einzelnen Figuren versehen. Die Vorrichtung 10 dient zum Umsetzen einer linearen Bewegung in eine Drehbewegung.
Die Vorrichtung weist einen Druckring 12 auf, der auch als geschlossene Druckscheibe oder beliebig gestalteter formsteifer Körper ausgeführt sein kann, dem mehrere gewendelte Federelemente, 14, 16 und 18 einstückig angeformt sind, die ebenfalls einstückig mit einem elastisch verformbaren Zahnring 20 verbunden sind, der auf einer Lagerfläche 22 so gelagert ist, daß er eine Drehbewegung und eine Durchmesseränderung derart ausführen kann, daß eine nach unten in der Richtung des Pfeiles 24 ausgeübte Druckkraft ein Zusammendrücken der Federelemente 14, 16 und 18 und über diese eine Drehung des Ringes 20 bewirkt. Dabei wird der Druckring 12 drehfest gehalten, beispielsweise durch eine Führung oder durch eine drehfeste Verbindung mit dem die Druckkraft ausübenden Bauteil, beispielsweise durch Reibung, die größer ist als die Reibung zwischen den Teilen 20 und 22.
Wie man am besten aus Fig. 2 erkennt, ist der Zahnring 20 ähnlich einem Faltenbalg gestaltet und weist eine innere Verzahnung 26 und eine äußere Verzahnung 28 auf. Auf einer Welle 30, die koaxial mit den Ringen 12 und 20 angeordnet ist, ist ein anzutreibendes Bauteil 32 angebracht. Das anzutreibende Bauteil 32 kann mit einer Vorrichtung verbunden werden, die zu ihrer Betätigung schrittweise drehend angetrieben werden soll. Wenn der Durchmesser des Ringes 12 beträchtlich größer ist als der des Ringes 20, bewirkt das Niederdrücken des Ringes 12 in Richtung des Pfeiles 24, daß die Federelemente eine nach unten und innen wirkende, zusammendrückende Kraft auf den Ring 20 ausüben, so daß dessen Durchmesser von dem Maß d auf das Maß d' abnimmt, während er zugleich gedreht wird, so daß eine Drehung des anzutreibenden Bauteils 32 erreicht wird, wie in Fig. 3 dargestellt. Läßt man den Druckring 12 los, so vergrößert sich der Durchmesser des Ringes 20 weder von d' auf d; dieser nimmt die in Fig. 2 gezeigte Stellung ein und kommt außer Eingriff mit dem anzutreibenden Bauteil 32.
Bei dem in Fig. 4 und 5 gezeigten Ausführungsbeispiel ist der Durchmesser des Druckringes 112 geringer als der des faltenbalgartigen Zahnringes 120; beide Ringe 112 und 120 sind durch eine Gruppe von gewendelten Federelementen 114, 116 und 118 verbunden, deren Durchmesser im entspannten Zustand (Ruhezustand) erheblich geringer ist als der des Zahnringes 120 (Fig. 4). Das anzutreibende Bauteil 132 ist an einer Welle 134 angebracht, die so gelagert ist, daß sie eine Drehung um eine Achse 136 ausführen kann, die nicht mit der Achse der Ringe 112 und 120 zusammenfällt.
Im Betrleb bewirkt das Niederdrücken des starren Druckringes 112 in Richtung auf den federnden Zahnring 120 daher eine radiale Ausdehnung des Zahnringes 120, so daß seine äußeren Zähne mit dem anzutreibenden Bauteil 132 in Eingriff treten und dieses um einen Drehschritt weiter drehen. In Fig. 4 und 5 ist ein klinkenartiges Bauteil 132 mit nur einem Zahn dargestellt. Es versteht sich, daß das Bauteil 132 auch ein Zahnrad sein kann und dann nach einer weiteren Drehung der Welle 134 andere Zähne mit dein Zahnring 120 in Eingriff treten, um es weiterzudrehen, nachdem der in den Fig. 4 und 5 dargestellte Zahn außer Eingriff mit dem Zahnring 120 gedreht wurde. Statt dessen kann das Bauteil 132 auch durch eine Rückstellkraft in den Eingriffbereich einer Zahnlücke des Zahnringes 120 zurückgedreht werden.
Druckring, Zahnring und gewendelte Federelemente sind einstückig aus einem thermoplastischen Kunstharz, beispielsweise einem Azetat-Kunstharz, Polypropylen oder Polyäthylen, gespritzt.
Es wurden Vorrichtungen beschrieben zum Umsetzen einer linearen Bewegung in eine Drehbewegung mit einem Druckring, der im Abstand zu einem Zahnring angeordnet und mit diesem durch mehrere im Abstand zueinander angeordnete gewendelte Federelemente einstückig verbunden ist. Ein anzutreibendes Bauteil tritt in Eingriff mit dem Zahnring, der vorzugsweise nach Art eines Faltenbalgs ausgeführt ist, so daß eine Bewegung des Druckringes in Richtung auf den Zahnring eine Durchmesseränderung und eine Drehung des Zahnringes bewirkt, wobei dieser in Eingriff mit dem anzutreibenden Bauteil tritt.
- Patentansprüche -

Claims

Patentansprüche Vorrichtung zum Umsetzen einer linearen Bewegung in eine Drehbewegung, dadurch gekennzeichnet, daß ein Druckring (12,112), auf den eine linear in Richtung der Ringachse wirkende Kraft aufgebracht werden kann, in axialem Abstand zu einem elastisch federnden Zahnring (20,120) angeordnet und mit diesem durch mehrere im Abstand zueinander angeordnete wendelförmige Federelemente (14, 16,18;114,116,118) einstückig verbunden ist, und daß ein anzutreibendes Bauteil (32,132), das um eine Achse drehbar gelagert ist, mit dem Zahnring in Eingriff tritt.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Einrichtung vorgesehen ist, um den Druckring (12,112) in Richtung auf den Zahnring (20,120) zu bewegen.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Zahnring (20,120) nach Art eines Faltenbalgs gestaltet ist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchmesser des Druckringes (12) größer ist als der des Zahnringes (20), so daß eine Bewegung des Druckringes in Richtung auf den Zahnring zu einer Drehung und einem Zusammenziehen des Zahnringes zum Eingriff mit dem anzutreibenden Bauteil (32) führt.
5. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das anzutreibende Bauteil (32) innerhalb des Zahnringes (20) angeordnet ist.
6. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchmesser des Druckringes (112) geringer ist als der des Zahnringes (120), so daß eine Bewegung des Druckringes in Richtung auf den Zahnring zu einer Drehung und einer Ausdehnung des Zahnringes führt, so daß dieser in Eingriff mit dem anzutreibenden Bauteil (132) tritt.

L e e r s e i t e