DE2908954C2

DE2908954C2 - Hebeltrieb

Info

Publication number: DE2908954C2
Application number: DE2908954A
Authority: DE
Inventors: Des Erfinders Auf Nennung Verzicht
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1978-04-17
Filing date: 1979-03-07
Publication date: 1981-05-21
Also published as: CH636418A5; AT380547B; DE2908954B1; ATA265878A; US4299133A

Description

Die Erfindung betrifft einen Hebeltrieb mit starren Hebeln an zwei miteinander im Eingriff stehenden parallel zueinander versetzten Scheiben, wobei die Hebel der einen Scheibe gegenüber den Hebeln der anderen Scheibe eine unterschiedliche Länge aufweisen.

Es ist bekannt, daß man mittels eines Hebels Arbeiten bequemer verrichten kann. Hebel werden z. B. für Hebelbäume, Brechstangen, Zangen usw. verwendet. Es ist auch bekannt, Hebelvorrichtungen z. B, bei in Bewegung befindlichen Fahrzeugen (z. B. Fahrrädern) zur Anwendung zu bringen. In diesem Fall entsteht die Hebelwirkung meist dadurch, daß ein Kurbeltrieb mit einer Kurbel versehen ist, die in einer einen veränderlichen Hebelarm ergebenden Bahn mittels einer Leitschiene geführt wird. Die Kurbel ist in diesem Fall mit einem Schlitz, in dem das Antriebsorgan (Kraftangriffsorgan) eingreift, versehen oder teleskopartig ausgebildet. Es sind auch Fälle bekannt, in denen der veränderliche Hebelarm dadurch entsteht, daß die Achse des Antriebsorganes und die der Kurbel zueinander versetzt sind.

Es ist auch eine Stangenverzahnung bekannt, bei der die Stangen der beiden Kuppelungshälften miteinander im Eingriff stehen. Die Stangen sind starre hebel und können eine unterschiedliche Länge aufweisen. Auch hier stehen die Hebel in Abständen zueinander angeordnet (DE-PS 55 785).

Aufgabe des Gegenstandes der Patentanmeldung ist die Energieeinsparung durch Hebelwirken. Zur Lösung dieser Aufgabe wird der Hebeltrieb gemäß dem Kennzeichen des Anspruches 1 ausgebildet. Die Wirkung des verlängerten Hebelarmes wird dadurch erhöht, daß die hemmende Wirkung des verkürzten Hebelarmes wegfällt.

Es ist vorteilhaft, das Ende der Bolzen wie eine Kuppe abzurunden oder so auszugestalten, daß die sich von dem Bolzen absetzende Kurbel nicht durch Reibung behindert wird. Dies kann beispielsweise auch dadurch geschehen, daß die runde Kuppe an einem Stift sitzt bzw. dieser entsprechend abgerundet und im oberen Teil des hülsenartig ausgebildeten Bolzens lose eingefügt ist. Der Stift kann an seinem unteren Teil mit einer Druckfederung versehen sein und dadurch bei einer Berührung durch die Kurbel zurückgedrückt werden.

Desgleichen können in bekannter Weise an den verschiedenen Reibungsstellen Gleitelemente für die Herabsetzung der Reibungen verwendet werden.

In der Zeichnung ist in F i g. 1 ein Ausführungsbeispiel des Anmeldungsgegenstandes dargestellt
Hierbei ist der Achsbolzen 1 mit der Antriebsscheibe oder dgL 2 fest verbunden. Der Bolzen 1 dreht sich in einem Loch der Halterung 3a. Die Scheibe 2 wird z. 3. mittels eines Transmissionsriemens eines Motors, einer Windmühle oder dgl. angetrieben. Auf der Scheibe 2

ίο sind Bolzen 4 angebracht, die bei einer Drehung der Scheibe die schräggestellten, über das Rad Wb mit der mit der Achse 5 fest verbundenen Kurbeln 6 abwechselnd erfassen und wieder loslassen. Da immer nur eine Kurbel 6 im periodischen Wechsel an Stellen, die einen verlängerten Hebelarm ergeben, von den Bolzen 4 erfaßt werden, so findet bei gleichzeitiger Ausschaltung des kurzen Hebelarmes eine stets kontinuierliche Drehbewegung statt Die Achse 5 dreht sich lose in der Halterung 3Zj und überträgt ihre Drehkraft auf das Rad 7, mit dem sie fest verbunden ist Der Punkt 16a, durch den die Achse 1 läuft, ist zu dem Punkt 16ö, durch den die Achse 5 läuft versetzt. An die Achse 5 können auch ein oder mehrere weitere Kurbeltriebe vorbeschriebener Art angeschlossen werden.

Dabei werden die Bolzen und die Kurbeln so zu den Bolzen und Kurbeln des ersten Kurbeltriebes verschoben angeordnet, daß sie die Wirkung und den gleichmäßigen Lauf des ersten Kurbeltriebes unterstützen bzw ergänzen. Die Anzahl sowohl der Bolzen als auch der Kurbeln ist voneinander abweichend. Gewichte 8 können z. B. an den Spitzen der Kurbeln 6 angebracht werden, um einen gleichmäßigen Lauf des Getriebes zu fördern. Auf der Antriebswelle 9 befinden sich die Antriebsräder 10a, b, c und gegebenenfalls d. Das Antriebsrad 10a erhält den Antrieb durch einen Motor, eine Windmühle und dgl. Antriebsräder \0b und 10c übertragen ihre Kraft durch die Transmissionsriemen 12a und \2b oder dgl. auf die Antriebsscheibe 2 bzw. das dieser gleich große Rad 116, das mit dem kleinen Rad 11a und über dieses mit den Kurbeln 6 fest verbunden ist.

Soll die Scheibe 2 mit den Bolzen 4 das Rad Ha mit den Kurbeln 6 beschleunigt antrieben, so wird das Antriebsrad 10c mit dem Transmissionsriemen 126 auf der Antriebswelle 9 durch ein kleineres Rad 10c/mit dem Transmissionsriemen 12c ersetzt und der Transmissionsriemen 12a lockerer gespannt als der Transmissionsriemen 12c. Der Transmissionsriemen 12c/bewegt das Antriebsrad 10a.

Die Wirkung des Hebeltriebes entsteht dadurch, daß bei versetzten Achsen des Angriffsorganes und der Kurbeln das Antriebsorgan bei seinen Drehungen stellenweise außer Kontakt mit den Kurbeln gebracht wird.

Dies kann dadurch erreicht werden, daß eine starre Kurbel (Hebel) konstanter Länge schräg in Richtung eines Bolzens (Hebel), mit dem das Kraftangriffsorgan, ζ. B. eine Antriebsscheibe, versehen ist, schräg gestellt wird und nur mit ihrem Endteil (achsenfernen Teil) bei den Abwärtsbewegungen mit diesen in gleitende Berührung kommt. Diese Verbindung ergibt dann die Wirkung eines verlängerten Hebelarmes. Bei der Aufwärtsbewegung, die sonst mit dem kurzen Hebelarm durchgeführt wird, hat die Kurbel mit dem Bolzen des Antriebsorganes keine Berührung, wodurch auch jede ibung wegfällt.
Anstelle der Schrägstellung der Kurbel oder der

Kurbeln kann auch eine Schrägstellung der Bolzen des Kraftangriffsorganes (eventuell eine Schrägstellung sowohl der Kurbeln als auch der Bolzen) erfolgen. Kurbel oder Bolzen können auch ganz oder teilweise gebogen ausgebildet sein.

Die Ausbildung der Kurbel in vorbeschriebener Weise durch Schrägstellung gibt nun insbesondere die Möglichkeit, eine Vielzahl derartiger Kurbeltriebe in einen einzigen Kurbeltrieb zusammenzufassen. Hierbei wird das Kraftangriffsorgan ζ. B. in Form eines Antriebsrades mit mehreren Bolzen (Hebeln) versehen, die wiederum die Anzahl von schräggestellten Kurbeln (Hebeln), die mit einer Antriebsachse fest verbunden sind, nur in ihren Endteilen erfassen. Dadurch, daß die Kurbeln schräg gestellt sind und zeitweise Kontakt mit den antreibenden Bolzen verlieren, wird eine gegenseitige Behinderung bei den Drehungen vermieden. Die Bolzen unterlaufen bei den Drehungen stellenweise die schräg gestellten Kurbeln.

F i g. 2 zeigt den Bolzen 4 mit dem lose eingefügten und bei 15 abgerundeten oder an der Kuppe abgeschrägten Stift 17, der auf einer Druckfeder 18 gelagert ist 19a und 19b sind an 17 bzw. 4 angebrachte Leisten oder Stifte, die den Austritt des Stiftes 17 aus dem Bolzen 4 mit einem hohlen Teil 13 und einem massiven Teil 14 begrenzen.

Das Kraftangriffsorgan und die Kurbeln können auch mit gleicher Zielsetzung anders ausgebi'det werden. So können z. B. Scheiben oder dgl., die sich ebenfalls um eine zueinander versetzte Achse drehen, Verwendung finden, wobei die Scheibe, die das Kraftangriffsorgan darstellt, mit Kurvenrollen versehen wird. Die Scheibe, bei der die Hebelwirkung erzielt wird, soll mit kurbelartigen Leisten, Vertiefungen oder dgl. ausgestattet werden, an denen die Kurvenrolle auf- und abgleitet. Diese Leisten, die beispielsweise in Richtung der Achse von links nach rechts gestellt sind, enden an einer Stelle, an der die Kurvenrollen außer Kontakt mit den Leisten kommen sollen.

Im Prinzip kommt es in jedem Fall darauf an, daß jeweils immer nur ein langer Hebelarm bei Fortfall des kurzen Hebelarmes in Tätigkeit ist. Um dieses Ziel zu erreichen, muß die Schrägstellung der Kurbeln, die Länge der Bolzen des Kraftangriffsorganes (Antriebsscheibe) und die Entfernung der Achse des Kraftangriffsorganes zu der Achse der Kurbeln in horizontaler und vertikaler Richtung aufeinander abgestimmt werden.

Um einen Kurbeltrieb zu schaffen, bsi dem das Abtriebsdrehmoment vergrößert wird, aber auch die Drehzahl bei einem gleichmäßigen Lauf des Kurbeltriebes konstant bleibt, wird der Antriebsscheibe mit den Bolzen ein gleich großes Antriebsrad in fester Verbindung mit den schräggestellten Kurbeln bei versetzter Achse der Antriebsscheibe und des Antriebsrades gegenüber gestellt Antriebsscheibe und Antriebsrad werden von einer Stelle aus gleichzeitig und gleichmäßig angetrieben, was z. B. durch einen Motor auf Transmissionsbasis erfolgen kann.

Die zwischen der Antriebsscheibe und dem Antriebsrad liegenden Bolzen und Kurbeln bewirken noch eine Verbesserung und Stärkung des Drehmomentes, die sich von der Antriebsscheibe bis zu dem Antriebsrad undjjen anschließenden Kraftabnahmeorgan auswirkt.

Die Wirkung ist etwa so, als wenn ein rollendes Rad oder ein rollender Reifen mit einem Stock angetrieben und dadurch auf höhere Touren gebracht wird.

Falls in diesem Zusammenhang die Bolzen der Antriebsscheibe durch schnellere Umdrehungen das Antriebsrad mit den Kurbeln beschleunigt antreiben soll, so wird das Transmissionsrad, das das Rad mit den Kurbeln antreiben soll, kleiner gehalten, als dies sonst bei einem beabsichtigten gleichmäßigen Wirken der Bolzen und der Kurbeln der Fall ist

Es ist hierbei zweckdienlich, den Transmissionsriemen, der das Transmissionsrad mit der Scheibe, auf der die Bolzen befestigt sind, verbindet, etwas weniger anzuspannen als den anderen Transmissionsriemen. Dadurch wird erreicht, daß die unterschiedliche Antriebsgeschwindigkeit des Antriebsrades mit den Kurbeln durch deren Transmissionsrad und zugleich durch die Bolzen der Antriebsscheibe durch ein Schleifen des lockerer gehaltenen Transmissionsriemen ausgeglichen wird und die Antriebsscheibe und das Antriebsrad sich nicht gegenseitig blockieren.

Statt der unterschiedlichen Spannung der Transmissionsriemen kann auch eine Rutschkupplung eingebaut werden. Dies geschieht beispielsweise dadurch, daß eine zweite Scheibe, die im Gegensatz zu der ersten Scheibe mit der Achse nur lose verbunden ist und auf der die Bolzen montiert sind, an die erstere Scheibe angepreßt und bei deren Bewegungen mitgenommen wird. Zwischen beiden Scheiben wird ein Bremsbelag eingeführt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Hebeltrieb mit starren Hebeln an zwei miteinander in Eingriff stehenden, parallel zueinander versetzten Scheiben, wobei die Hebel eier einen Scheibe gegenüber den Hebeln der anderen Scheibe eine unterscheidliche Länge aufweisen, dadurch gekennzeichnet, daß die Scheiben (2,11) eine zueinander unterschiedliche Anzahl von Hebeln (4, 6) aufweisen und daß beide Scheiben von einem gemeinsamen Antrieb (9) angetrieben werden.

2. Hebeltrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Hebel (4) im oberen Teil hülsenartig (13) ausgebildet und mit einem lose eingeführten, etwas herausragenden Stift (17) versehen sind, der durch Lagerung auf einer Druckfeder (18) in die Hebel bei Berührung mit den Hebeln (6) der anderen Scheibe (11) eingedrückt wird.