DE2846575A1

DE2846575A1 - Rotationsantrieb

Info

Publication number: DE2846575A1
Application number: DE19782846575
Authority: DE
Inventors: Werner Bott
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1978-10-26
Filing date: 1978-10-26
Publication date: 1980-05-08

Description

ROTATIONSANTRIEB
Die Erfindung betrifft einen Rotationsantrieb, der eine elektrische Energie mittels rotierender mechanischer Teile in eine richtungsbezogene Fliehkraft umwandelt.
Derartige Antriebe sind bereits bekannt.
Doch haben diese bekarlnten Ausführungen einige Nachteile, die durch die vorliegende Erfindung vermieden werden sollen.
So ist z.B. die Patentanmeldung räumlich zu aufwendig, während die Patentanmeldung im richtungsgebenden Wuchtmoment eine Schlagwirkung zur Folge hat, die Materialverschleiß und Vibrationswirkung, sowie Lärm verursacht.
Aufgabe der Erfindung ist es darum, einen Rotationsantrieb zu schaffen, der klein und kompakt in der Bauweise ist, möglichst geräuscharm arbeitet und wartungsfrei ist.
Gelöst wird die erfindungsgemäße Aufgabe dadurch,daß drei gleichgroße Kunststoffzahnräder mit vorzugsweise integrierten Gewichten zur Anwendung kommen, die eine richtungsgebende Fliehkraft erzeugen, indem ein mittleres Zahnrad fest montiert ist und zwei weitere Zahnräder um dieses rotieren.
Dabei sind die Gewichte so ausgerichtet, daß sie in einer Ausgangsstellung beim ersten rotierenden Zahnrad innen liegen, während sie beim zweiten rotierenden Zahnrad au13en liegen.
Die Kraftübertragung zwischen Motor und rotierenden Zahnrädern erfolgt über eine Halterung, die im Zentrum die Achse des Antriebsmotors aufnimmt. Das mittlere Zahnrad ist auf der Motorstirnseite montiert und die Antriebswelle des Motors wird durch das Zentrum des mittleren Zahnrades hindurchgeführt.
Drehmoment, Drehzahl und schwere der Geo wichte müssen dabei so bemessen sein, daß eine konstante Drehzahl des Motors gewährleistet ist. Ein Spezialmotor, dessen Leistungsabgabe sich im Wuchtmoment elektronisch steuern läßt, ist hier von Vorteil, so daß die Drehzahl immer konstant ist.
Die Anwendung des erfindungsgemäßen Rotationsantriebes bezieht sich vor allem auf die Astronautik und Weltraumfahrt, so z.n. Satelitensteuerung, kleine Handantriebe für den Astronauten und in größeren Dimensionen Antriebe für stellare Raumfahrzeuge.
Die Erfindung soll nun anhand von einigen Ausführungsbeispielen erläutert werden. Es zeigen: Fig. 1 Eine Explosionszeichnung des Rotationsantriebes Fig. 2 Eine Ansicht des Rotationsantriebes im zusammengebauten Zustand Fig. 3 Ein Schnitt durch die Zahnradkonstruktion, schematische Darstellung Fig. 4 Zahnrad mit integriertem Gewicht Fig. 5 Zahnrad mit integriertem Gewicht Fig. 6 Eine Ansicht eines IIandantriebes in der Astronautik Wie aus Fig 1 zu sehen ist, besteht der Rotationsantrieb im wesentlichen aus den drei, vorzugsweise kegelförmigen Zahnrädern 1,2 und 3 , der Halterung 4 und dem Antriebsmotor 7. Wie weiter zu sehen ist, ragt die Antriebswelle 6 des Motors 7 durch die Zentrale 8 und ist in der Halterung 4 im Punkt 9 fest arretiert.
Die Bolzen 10, der Halterung 4 sind im Mittelpunkt der Zahnräder 2 und 3 fliegendgelagert.Ein Simmering 11 hält die Zahnräder 2 und 3 auf den Bolzen 1o der Halterung 4 Die Schrauben 12 ragen durch die Senkbohrlöcher 13 des mittleren Zahnrades 1 und halten dieses in den Gewinden 15 fest auf der Stirnseite des Motors 7. Damit die Zahnräder 2 und 3 ungehindert rotieren können, befindet sich zwischen dem Zahnrad 1 und dem Motor 7 eine Distanzscheibe 14.
Figur 2 zeigt den erfindungsgemäßen Rotations an trieb im zusammengebauten Zustand. Es ist ersichtlich, daß die Bauweise äußerst flach ist. Dies insbesondere bei Verwendung des Spezialmotors 7, dessen nähere Beschreibung jedoch nicht Gegenstand dieser Erfindung ist.
Figur 3 zeigt die Arbeitsweise und Funktion des Antriebes.Die Achskurve b verläuft konzentrisch um die Antriebswelle 6, während die Hüllkurve c exentrisch verläuft und nahezu nierenförmig ist. Die Bewegungsrichtung ergibt sich aus dem Punkt, wo die Gewichte 5 am weitesten von der Achse 6 entfernt sind. Die richtungsbezogene Fliehkraft ergibt sich aus der Hüllkurve c und der konstanten Drehrichtung und Drehzahl a . Da die Drehzahl auch in den "Wuchtmomenten", wo die Gewichte 5 eine fast doppelte Strecke der Hüllkurve c zurücklegen,konstant ist, ergibt sich die Fliehkraftrichtung d am entferntesten Punkt der Hüllkurve.
Wie Figur 4 zeigt, befindet sich das Gewicht 5 auf der Unterseite der Zahnräder 2 bzw. 3 und ist im Zahnrad integriert. Dabei kann das Gewicht 5 aus einem schweren Material bestehen, wie z.B. Blei oder Kupfer. Um das Gewicht eines Rotationsantriebes gering zu halten, sind die Zahnräder aus einem leichten Kunststoff hergestellt,lediglich die Gewichte und die Halterung sind aus Metall. Figur 5 zeigt schließlich eine Abwandlung des Gewichtes in U-Form.
Der gesamte Antrieb, wie er erfindungsgemäß beschrieben ist, läßt sich selbstverständlich noch wesentlich flacher ausgestalten,sodaß damit ein Gürtel bestückt und im schwerelosen All den Astronauten das Überwinden kurzer Entfernungen ermöglicht.
Aus Figur 6 ist ein Anwendungsbeispiel des Rotationsantriebes 2c ersichtlich und zeigt einen Hand antrieb 30 für den Astronauten.
Die Baterien 26 bilden dabei einen Stab, ähnlich einer Taschenlampe der gleichzeitig das Griffstück des Handantriebes bildet. Das Gehäuse 23 weist den mit dem Daumen zu betäti -genden Schalter 21 auf, der mittels einer Gummikappe 22 geschützt ist.
Der Rotationsantrieb 20 befindet sich im oberen Teil des Handantriebes 2c, Auf dem oberen Teil des Gehäuses 23 befindet sich schließlich ein Richtungspfeil 25, der die Bewegungsrichtung angibt. Um eine bessere Griffigkeit des Handantriebes zu gewährleisten, sind Griffmulden 24 vorgesehen.
Leerseite

Claims

ANSPRÜCHE ( 1 ))Rotationsantrieb, bestehend aus drei gleichgroßen, vorzugsweise kegelförmigen Zahnrädern (1,2,3), einer IIalterung (4) und zwei Gewichten (5), dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß zwei Zahnräder (,3) um ein zentrales, feststehondes Zahnrad (1) mittels einer Halterung (4) kreisen und daß die Antriebswelle (6) des Motors (7) durch die Zentralbohrung (8) des mittleren Zahnrades (1) hindurchragt und im Zentrum (9) der Halterung (4) befestigt ist, wobei die Gewichte (5) vorzugsweise auf der Unterseite und/oder in den rotierenden Zahnrädern (2,3) angebracht sind und gemäß der Ausgangsstellung in Fig.3 ausgerichtet sind.
2.) Rotationsantrieb nach Anspruch 1 dadurch g e k e n n z e i c h n e t daß die Zahnräder (1,2,3) aus Kunststoff und die Gewichte (5) aus einem schweren Metall gefertigt sind und daß die Gewichte (5) vorzugsweise in den Zahnrädern (1,2) eingebaut sind.
3.) Rotationsantrieb nach Anspruch ii und 2 dadurch g e k e n n z e i c h n e t daß die Zahnräder (11,2,3) vorzugsweise kegelförmig sind und daß das zenrale Zahnrad (1) auf der Motorstirnseite mittels Schrauben (12), Bohrungen (13) und Gewinden (15) befestigt ist.
4.) Rotationsantrieb nach Anspruch 1 bis 3 dadurch g e k e n n z e i c h n e t daß die rotierenden Zahnräder (2,3) auf den Bolzen (10) der Halterung (4) fliegend gelagert sind.