DE4436067C2 - Vorrichtung zur Erzielung von Translationsbewegungen - Google Patents
Vorrichtung zur Erzielung von TranslationsbewegungenInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Erzielung
von Translationsbewegungen, die zu einer Wirklinie
paarweise einander gegenüberliegend, paarweise angeord
nete Unwuchterreger aufweist, deren Schwungmassen in
Richtung einer sich quer zur Wirklinie erstreckenden
Querachse rotieren und sich zu einer Stützeinrichtung
bewegen.
Eine Vorschuberzeugung kann mit Hilfe eines polarisier
ten Unwuchterreger-Antriebs durchgeführt werden, bei
dem zwei gleichgroße Unwuchtmassen mit konstanter Um
fangsgeschwindigkeit gegenläufig zueinander rotieren
Aufgrund der Überlagerung der aus den
Rotationsbewegungen resultierenden Kräfte entsteht eine
ausschließlich in eine bestimmte Richtung wirkende
Wechselkraft mit konstanter Amplitude. Diese Wechsel
kraft bewirkt den Vorschub.
In der gattungsbildenden DE-OS 22 45 563 wird eine Vorrichtung zur
Erzielung von Translationsbewegungen beschrieben, die
als senkrechter Vibrationsförderer ausgebildet ist. Es
werden paarweise angeordnete Unwuchterreger verwendet,
die mit rotierenden Schwungmassen versehen sind. Durch
den derart ausgebildeten Unwuchtantrieb wird eine
Translationsbewegung entlang einer Stützeinrichtung
verursacht.
Die DE-AS 11 23 850 beschreibt einen Linearantrieb für
einen Schlitten. Die hierdurch ausgebildete Schwingvor
richtung ist für eine Verwendung bei Sieb- und Förder
einrichtungen vorgesehen. Es werde schwingende Massen
verwendet, die einen nicht zwangsweise synchronisierten
Schwingantrieb besitzen.
Aus der DE 39 39 762 A1 ist ein Linearantrieb für
Masten bekannt, der als Bauaufzug für den Material-
oder Personentransport einsetzbar ist. Entlang eines
Tragmastes sind Zahnstangenabschnitte angeordnet, in
die ein Transportelement mit einer Verzahnung ein
greift.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Vor
richtung zur Nutzung von durch Unwuchterregung er
zeugten Vorschubkräfte derart bereitzustellen, daß ein
Schlitten eine zielgerichtete Translationsbewegung
erfährt.
Diese Aufgabe wird bei einer gattungsgemäßen Vorrichtung dadurch gelöst, daß
die Schwungmassen auf der entgegengesetzten Seite der
Wirklinie Kräfte erzeugen, die einen Phasenversatz von
180° zueinander aufweisen und einen an der
Stützeinrichtung geführten Schlitten entlang dieser
durch wechselseitiges Nutzen der gleichgerichteten, in
Richtung der Bewegung weisenden Kräfte auf ver
schiedenen Seiten der Wirklinie fortbewegen.
Durch das spielbehaftete Eingreifen der Gegenprofilie
rungen in die Profilierungen des Mastes ist es möglich,
die von den Unwuchterregern hervorgerufenen Wippbewe
gungen in eine Kletterbewegung entlang des Mastes umzu
setzen. Jeweils eine der Gegenprofilierungen stützt
sich dabei aufgrund der Kraftwirkung des zugeordneten
Unwuchterregers derart im Bereich der Profilierung des
Mastes ab, daß sich die andere der Gegenprofilierungen
entlang der Profilierung des Mastes weiterbewegt. Nach
einem Wechsel der Kraftrichtungen im Bereich der
Unwuchterreger stützt sich die andere der Gegenprofi
lierungen im Bereich der Profilierung des Mastes ab und
es erfolgt eine Weiterbewegung im Bereich der anderen
Gegenprofilierung. Hierdurch erfolgt somit alternierend
ein Wechsel von Abstützen und Weiterbewegen, so daß
resultierend eine Längsbewegung in Richtung der Wirk
linie hervorgerufen wird.
Zur definierten Ausrichtung der vom Unwuchterreger er
zeugten Translationskräfte ausschließlich entlang der
Wirklinie wird vorgeschlagen, daß im Bereich jedes der
Unwuchterreger jeweils zwei gegensinnig rotierende
Schwungmassen angeordnet sind.
Ein Antrieb mit regenerativen Energien wird dadurch
ermöglicht, daß die Schwungmassen mit einem sie antrei
benden elektrischen Antriebsmotor verbunden sind.
Eine einfache mechanische Realisierung der Profilie
rungen und der Gegenprofilierungen besteht darin, daß
die Profilierungen als Zahnstangen und die Gegenprofi
lierungen als Zahnräder ausgebildet sind.
Zur Bereitstellung gleichmäßig wirkender Kraftkomponen
ten wird vorgeschlagen, daß die Unwuchterreger
zur Wirklinie symmetrisch angeordnet sind.
Ein gleichmäßiger Vorschub wird auch dadurch unter
stützt, daß die im Bereich der Unwuchterreger rotieren
den Schwungmassen im wesentlichen mit einer gleichen
Masse versehen sind.
Zur Nutzung der translatorischen Kräfte zum Transport
von Nutzlasten wird vorgeschlagen, daß die Unwuchter
reger im Bereich eines in Richtung der Wirklinie posi
tionierbaren Schlittens angeordnet sind.
Eine mechanisch robuste Konstruktion wird dadurch be
reitgestellt, daß die Unwuchterreger über rahmenartig
aneinander angekoppelte Längshebel und Querhebel mit
einander verbunden sind.
Zur Erhöhung der Flexibilität des Systems ist es vor
teilhaft, daß die Längshebel und die Querhebel über
Gelenke miteinander verbunden sind.
Eine Überlagerung unerwünschter Sekundärbewegungen wird
dadurch vermieden, daß für den Schlitten Führungen vor
gesehen sind.
Ein wechselseitiges Abstützen und Vorwärtsbewegen zur
Bereitstellung einer Translationsbewegung in eine dafür
vorgesehene Richtung wird dadurch unterstützt, daß für
die die Gegenprofilierungen tragenden Zahnräder Frei
läufe vorgesehen sind.
Zur Ermöglichung sowohl eines Vorwärts- als auch eines
Rückwärtsbetriebes wird vorgeschlagen, daß die Freiläu
fe zuschaltbar ausgebildet sind.
Die Einnahme einer definierten Endposition des Schlit
tens wird dadurch unterstützt, daß im Bereich eines
einen Translationsweg des Schlittens begrenzenden An
schlages des Mastes eine Druckfeder angeordnet ist.
Ein Verbleiben in einer definierten Endposition wird
dadurch unterstützt, daß für den Schlitten im Bereich
seiner Endpositionierung entlang des Mastes eine Ver
riegelung vorgesehen ist.
Die Flexibilität bei einer Aussetzung von Nutzlast wird
dadurch erhöht, daß eine Führung für den Schlitten vor
gesehen ist, die der Translationsbewegung in Richtung
der Wirklinie eine Rotationsbewegung bezüglich der
Wirklinie überlagert.
In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfin
dung schematisch dargestellt. Es zeigen:
Fig. 1 eine perspektivische stark schematisierte Dar
stellung der Antriebsvorrichtung,
Fig. 2 eine vereinfachte Darstellung eines entlang
eines Mastes der Vorrichtung verschieblichen
Schlittens,
Fig. 3 eine Skizze zur Verdeutlichung des Vortriebs
konzeptes,
Fig. 4 eine Darstellung zur Verdeutlichung einer
Übertragung der Antriebskräfte des Unwuchter
regers auf die Gegenprofilierungen, die in die
Profilierungen des Mastes eingreifen,
Fig. 5 eine prinzipielle Darstellung eines Antriebs
konzeptes mit acht Unwuchterregern, die vier
Aggregatpaare ausbilden,
Fig. 6 eine schematische Darstellung zur Verdeutli
chung einer Verwendung im Bereich von seilge
koppelten Satellitensystemen,
Fig. 7 eine schematische Darstellung zur Verdeutli
chung einer Verwendung im Bereich von Spezial
fahrzeugen,
Fig. 8 eine Ansicht der Vorrichtung in Fig. 7 gemäß
Blickrichtung VIII,
Fig. 9 eine Ansicht der Vorrichtung in Fig. 7 gemäß
Blickrichtung IX,
Fig. 10 eine Ansicht der Vorrichtung in Fig. 7 gemäß
Blickrichtung X,
Fig. 11 eine Ansicht der Vorrichtung in Fig. 7 gemäß
Blickrichtung XI.
Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 1 erstreckt sich
entlang einer Wirklinie (1) ein Mast (2). Quer zur
Wirklinie (1) ist eine Querachse (3) angeordnet, in
deren Bereich mit einem Abstand zur Wirklinie (1)
Unwuchterreger (4) angeordnet sind. Jeder der Unwucht
erreger (4) besteht aus einem Antriebsmotor (5), der
mindestens eine versetzt zu einer Drehachse (6) ange
ordnete Schwungmasse (7) antreibt. Gemäß der Ausfüh
rungsform in Fig. 1 treibt jeder der Antriebsmotoren
(5) zwei Schwungmassen (7) an, die sich bezüglich der
ihnen zugeordneten Drehachsen (6) relativ zueinander
gegensinnig bewegen.
In Fig. 1 sind die jeweiligen Rotationsrichtungen (8)
der Schwungmassen (7) bezüglich ihrer Drehachsen (6)
sowie die aus der Kräfteüberlagerung resultierenden
Vorschubkräfte (9) eingezeichnet.
Fig. 2 zeigt schematisch einen Schlitten (10), der ent
lang des Mastes (2) positionierbar ist. Der Schlitten
(10) dient dazu, eine Nutzlast (11), die über eine Auf
nahmevorrichtung (12) mit dem Schlitten (10) verbunden
ist, entlang des Mastes (2) zu verschieben. Bei Anwen
dungen im Bereich der Raumfahrt kann die Nutzlast (11)
beispielsweise als ein Tochtersatellit ausgebildet
sein, der relativ zu einem Muttersatelliten zu positio
nieren bzw. auszusetzen ist.
Der Schlitten (10) besteht aus Längshebeln (13) und
Querhebeln (14), die über Gelenke (15) miteinander ver
bunden sind. Die Längshebel (13) erstrecken sich im
wesentlichen parallel zur Wirklinie (1) und die Querhe
bel (14) erstrecken sich im wesentlichen senkrecht zur
Wirklinie (1). Im Bereich der Längshebel (13) sind Füh
rungen (16) angeordnet. Der Schlitten (10) kann einen
Schlittenweg (17) durchlaufen und ein maximaler Schlit
tenweg (17) wird von einem Anschlag (18) im Bereich
eines Mastendes (19) des Mastes (2) begrenzt. Zur Ge
währleistung einer kontinuierlichen Abbremsung ist im
Bereich des Anschlages (18) eine Druckfeder (20) ange
ordnet, die bei einer Annäherung des Schlittens (10) an
den Anschlag (18) eine der Bewegungsrichtung des
Schlittens (10) entgegenwirkende Kraft aufbaut.
Schematisch ist in Fig. 2 ein Hauptelement (21) darge
stellt, relativ zu dem die Nutzlast (11) zu positionie
ren ist. Das Hauptelement (21) kann bei Anwendungen im
Bereich der Raumfahrt als der bereits erwähnte Mutter
satellit ausgebildet sein.
Fig. 3 zeigt das Prinzip der Kopplung der Unwuchter
reger (4) mit dem Mast (2). Im Bereich des Mastes (2)
sind Profilierungen (22) angeordnet, in die die Unwuch
terreger (4) mit Gegenprofilierungen (23) eingreifen.
Die Profilierungen (22) können beispielsweise als Zahn
stangen ausgebildet sein, in die als Zahnräder ausge
bildete Gegenprofilierungen (23) eingreifen. Es ist
aber beispielsweise denkbar, den Mast (2) mit einem
Außengewinde zu versehen, das die Profilierung (22)
ausbildet. Die die Gegenprofilierungen (23) ausbilden
den Zahnräder weisen eine Geradverzahnung auf, wodurch
gleichzeitig eine Rotation um die Z-Achse (1) ermög
licht werden kann. Die Kopplung der Gegenprofilierungen
(23) miteinander erfolgt spielbehaftet über ein Ge
stänge (24).
In Fig. 3 ist der Phasenversatz der im Bereich der
Unwuchterreger (4) resultierenden Schwungmassen (7)
verdeutlicht, der 180 Grad beträgt. Um die aus diesem
Phasenversatz resultierenden alternierenden Vorschub
kräfte (9) in eine Bewegung des Schlittens (10)
umzusetzen, ist gemäß Fig. 4 ein Freilauf (25) vorgese
hen, der zuschaltbar ist. Bei einer Vorwärtsbewegung
des Schlittens (10) ist der Freilauf (25) derart einge
schaltet, daß eine Aufwärtsbewegung entlang des Mastes
(2) ermöglicht wird, eine Rückwärtsbewegung jedoch ge
sperrt wird. Zusätzlich ist es möglich, eine Bremse
(26) vorzusehen. Der Freilauf (25) und die Bremse (26)
sind auf einer gemeinsamen Welle (27) angeordnet, die
auch ein Ritzel (28) trägt, in dessen Bereich die Ge
genprofilierung (23) als Verzahnung angeordnet ist. Die
Welle (27) ist über ein Kegelradgetriebe (29) mit einer
Welle (30) verbunden, die über eine Kupplung (31) an
den Unwuchterreger (4) angeschlossen ist. Durch die
Kombination der aus der Bewegung der Unwuchterreger (4)
resultierenden Vortriebskräfte sowie des wirksamen
Freilaufes (25) erfolgt somit wechselseitig ein Anheben
und Abstützen des Schlittens (10) relativ zum Mast (2).
Hierdurch klettert der Schlitten (10) quasi durch eine
Wippbewegung im Bereich des Gestänges (24) am Mast (2)
entlang. Eine ausreichende Elastizität des Schlittens
(10) wird durch die Gelenke (15) bereitgestellt, die
eine Abminderung von Bewegungsschwankungen erlauben.
Zur Gewichtseinsparung kann der Mast (2) als dünnwandi
ges Rohr ausgebildet sein.
Durch die in Fig. 2 eingezeichnete Druckfeder (20) wird
vor einem Aussetzen der Nutzlast (11) eine Abbremsung
des Schlittens (10) hervorgerufen. Zur Arretierung des
Schlittens (10) in der vorgesehenen Endposition kann
eine Verriegelung verwendet werden. Für ein Zurückfah
ren des Schlittens (10) in eine Anfangsposition wird
der Freilauf (25) für eine Rückwärtsbewegung freige
schaltet und anschließend wird die Arretierung gelöst.
Aufgrund der in der Druckfeder (20) gespeicherten
Energie wird der Schlitten (10) entlang des Mastes (2)
zurückgedrückt. Zur Abbremsung des Schlittens (10) vor
Erreichen der Anfangsposition sind unterschiedliche
Maßnahmen denkbar. Entweder kann ein Abbremsen entspre
chend des Abbremsens in der Endlage erfolgen. Darüber
hinaus ist es denkbar, mit Hilfe der Bremse (26) die
Rückfahrbewegung derart zu beeinflussen, daß am Ziel
punkt eine Nullgeschwindigkeit erreicht wird. Ebenfalls
ist es gemäß Fig. 4 möglich, ein Kegelradgetriebe (29)
zu verwenden, das die Drehbewegung an die Bremse (26)
weitergibt. Die Bremse (26) kann beispielsweise als
Reibungsbremse oder als entsprechend geschalteter
Gleichstromnebenschluß-Elektromotor ausgebildet sein,
der im generatorischen Drehzahlbereich betrieben ist.
Bei Erreichen der vorgegebenen Anfangsposition für
einen erneuten Nutzlastaussetzvorgang wird der Schlit
ten wieder relativ zum Mast (2) verriegelt.
Bei einer Realisierung mit dem Kegelradgetriebe (29)
gemäß Fig. 4 ist es auch möglich, die Druckfeder (20)
nicht zu verwenden und die erforderlichen Bremsbewegun
gen mit Hilfe der Antriebsmotoren (5) durchzuführen.
Ebenfalls führen die Antriebsmotoren (5) bei dieser
Ausführungsform die erforderliche Rückführbewegung
durch. Dem durch dieses Prinzip zu realisierenden re
lativ gleichmäßigen Kraftfluß stehen allerdings erhöhte
Energieaufwendungen entgegen.
Der gesamte Antrieb des Unwuchterregerantriebes erfolgt
mit Hilfe von elektrischer Energie, die bei Raumfahrt
anwendungen regenerierbar ist. Es wird somit kein mit
geführter Treibstoff verbraucht, der eine entsprechende
Einsatzdauer begrenzen würde. Als Antriebsmotor (5)
können beispielsweise hochtourig laufende Elektromoto
ren verwendet werden, es ist aber ebenfalls denkbar,
Schrittmotoren einzusetzen.
Bei Anwendungen im Bereich der Raumfahrt hat ein Aus
setzen der Nutzlast (11) mit Hilfe der Unwuchterreger
(4) den wesentlichen Vorteil, daß in das Hauptelement
(21), beispielsweise den Muttersatelliten, nur
geringe Gegenkräfte eingeleitet werden. Diese Gegen
kräfte können besser beherrscht werden, als
kurzzeitig auftretende Kraftspitzen, die beispielsweise
bei einem Auswerfen von Nutzlasten (11) über vorge
spannte Federn auftreten.
Eine weitere Betriebsvariante besteht darin, gleichzei
tig mit dem Abbremsens des Schlittens (10) ein Ausset
zen der Nutzlast (11) durchzuführen. Dies könnte bei
spielsweise durch eine vorgespannte Druckfeder (20)
erfolgen, die sich zur Abbremsung des Schlittens (10)
nicht am Mast (2), sondern an der Nutzlast (11) ab
stützt. Bei einer geeigneten konstruktiven Auslegung
wird somit durch den Entspannungsvorgang der Druckfeder
(20) die kinetische Energie des Schlittens (10) auf die
Nutzlast (11) übertragen. Ebenfalls ist es denkbar,
eine Überkompensation der Bewegung des Schlittens (10)
derart durchzuführen, daß diesem nach Durchführung der
Abbremsung Energie für die Rückfahrbewegung verliehen
wird. Der Nutzlast (11) wird hierdurch ein zusätzlicher
Bewegungsimpuls verliehen.
Um der Nutzlast (11) zusätzlich zur Bewegungskomponente
in Richtung der Wirklinie (1) eine Drehbewegung in Ro
tationsrichtung bezüglich der Wirklinie (1) zu ver
leihen, ist es beispielsweise möglich, die Profilierung
(22) im Bereich der Außenseite des Mastes (1) als Ge
windespindel zu realisieren. Hierdurch überlagert sich
bei der Durchführung der Wippbewegung eine rotatorische
Komponente aufgrund der Geradeverzahnung der Ritzel
(28). Eine andere Variante besteht darin, die Profi
lierung (22) durch eine längenvariable Spiraldruckfeder
auszubilden. In Abhängigkeit von der vorgegebenen
Federspannung wird die hieraus resultierende Gewinde
steigung verändert und somit die Umfangsgeschwindigkeit
beeinflußt. Die Ritzel (28) sind hierbei mit geeignet
gestalteten Gegenprofilierungen (23) zu versehen. Eine
entsprechende Anpassung ist auch im Bereich der Führung
(16) erforderlich, die eine rotatorische Bewegung des
Schlittens (10) relativ zum Mast (2) unterstützen muß.
Gemäß der Ausführungsform in Fig. 5 sind vier Aggregat
paare vorgesehen, die aus jeweils zwei Unwuchterregern
(4) ausgebildet sind. Eine derartige Anordnung kann zum
einen zur Verstärkung der translatorischen Bewegung
verwendet werden, es ist aber auch möglich, beispiels
weise zwei Aggregatpaare zur Erzeugung der translato
rischen Bewegung zu verwenden und mit den beiden ande
ren Aggregatpaaren durch eine gezielte Ausrichtung der
resultierenden Antriebskraft die rotatorische Kompo
nente bereitzustellen. Im Bereich des Mastes (2) ist
hierzu in den jeweils zugeordneten Bereichen zum einen
eine Längsverzahnung und zum anderen eine Umfangsver
zahnung zu realisieren. Bei einer derartigen Anordnung
ist eine Zwangskopplung zwischen translatorischer und
rotatorischer Bewegung aufgehoben und beide Bewegungen
können durch entsprechende Ansteuerungen gezielt und
unabhängig voneinander beeinflußt werden.
Bei Anwendungen im Bereich der Raumfahrt ist die be
schriebene Anordnung insbesondere dafür geeignet, eine
Mehrzahl von Aussetzvorgängen nacheinander durchzufüh
ren. Hierzu ist es lediglich erforderlich, eine ent
sprechende Beschickungseinrichtung vorzusehen, die je
weils nach einem Zurückfahren des Schlittens (10) eine
neue Nutzlast im Bereich des Schlittens (10) positio
niert.
Gemäß Fig. 5 kann eine modulare Ausführungsform bei
spielsweise dadurch bereitgestellt werden, daß die
Unwuchterreger (4) im Bereich von Eckpunkten eines wür
felförmigen Rahmens (32) angeordnet werden.
Zur Verbesserung einer Synchronisation der Unwuchter
reger (4) bei einer Verwendung einer Mehrzahl von
Unwuchterregern ist es beispielsweise möglich, eine
Zwangskopplung sämtlicher Antriebswellen durchzuführen.
Hierzu können beispielsweise starre Wellen mit Kegel
radgetrieben oder biegsame Wellen verwendet werden.
Fig. 6 zeigt die Verwendung der Anordnung als Positio
niereinrichtung für seilgekoppelte Systeme. Fig. 6
zeigt dabei sowohl eine Draufsicht als auch eine Sei
tenansicht. Der Schlitten (10) bewegt sich hier entlang
eines Koppelseiles (33), das sich in eingezeichneter
x-Richtung erstreckt und zwei nicht dargestellte Satel
liten miteinander verbindet. Zur Gewährleistung einer
ausreichenden Spannung des Koppelseiles (33) ist der
Schlitten (10) im Bereich von Seilzuführungen mit einer
Spanneinrichtung versehen, die aus jeweils zwei Halte
rollen (34) und einer Spannrolle (35) ausgebildet ist.
Die Halterollen (34) sind fest im Bereich des Schlit
tens (10) gelagert und die Spannrolle (35) ist über
eine Feder (36) relativ zum Schlitten (10) verspannt.
Durch eine Umlenkung des Koppelseiles (33) im Bereich
der Spannrolle (35) wirkt auf die Spannrolle (35) eine
der Kraft der Feder (36) entgegengerichtete Kraft.
Der Schlitten (10) ist in zwei Teilschlitten (37, 38)
unterteilt, die durch eine doppelte Parallelogrammfüh
rung (39) miteinander verbunden sind. Im Bereich jeder
der Teilschlitten (37, 38) ist ein Unwuchterreger (4)
angeordnet, der aus einem Antriebsmotor (5) sowie zwei
Schwungmassen (7) ausgebildet ist. Die Schwungmassen
(7) sind symmetrisch zur Längserstreckung des Koppel
seiles (33) angeordnet. Zur Ermöglichung einer zuver
lässigen Aufbringung der Antriebskräfte in das Koppel
seil (33) ist im Bereich jedes der Teilschlitten
(37, 38) eine Seilspule (40) angeordnet, die vom Koppel
seil (33) umschlungen ist. Eine Drehung der Seilspule
(40) führt hierdurch zu einer Längsbewegung der Teil
schlitten (37, 38) entlang des Koppelseiles (33).
Jede der Seilspulen (40) ist mit einem Freilauf (41)
ausgestattet. Getriebe (42) sind vorzugsweise einstufig
ausgebildet und zur Drehrichtungsumkehr geeignet. Aus
der zweiten Teildarstellung in Fig. 6 ist ersichtlich,
daß die zwei Schwungmassen (7), die im Bereich jedes
der Unwuchterreger (4) angeordnet sind, auch bei dieser
Ausführungsform gegensinnig rotieren.
Mit Hilfe der Vorrichtung in Fig. 6 ist es möglich, bei
seilgekoppelten Systemen das zwischen den Satelliten
liegende Metazentrum anzufahren, in dem Kräftefreiheit
herrscht und in dessen Bereich somit Experimente unter
definierter Restbeschleunigung ausgeführt werden
können. Durch die resultierenden Kräfte bewegen sich
die beiden Teilschlitten (37, 38) mit einer sinusförmig
schwankenden Vorschubgeschwindigkeit, die zwischen Null
und einem Maximum oszilliert. Die jeweiligen
Geschwindigkeiten der Teilschlitten (37, 38) sind
relativ zueinander um 180 Grad versetzt. Aufgrund der
Freiläufe (41) wird bei einer konstanten Ge
schwindigkeit des Gesamtschwerpunktes keine Be
schleunigungskraft in das Koppelseil (33) eingeleitet,
es treten vielmehr nur Reibungskräfte auf. Durch die
Parallelogrammführung (39) stützen sich die Teil
schlitten (37, 38) bei der Durchführung der Kriech
bewegung gegeneinander ab. Die Parallelogrammführung
(39) gewährleistet, daß außer einer
Translationsbewegung entlang des Koppelseiles (33)
keine weiteren Translationsbewegungen oder Rotations
bewegungen auftreten. Die Freiläufe (41) sind umschalt
bar, so daß eine Bewegung in beiden Richtungen der Seil
erstreckung erfolgen kann.
Aufgrund der elektrischen Versorgung der Antriebsmotore
(5) ist es beispielsweise möglich, ein elektrisch lei
tendes Koppelseil (33) zu verwenden und hierdurch eine
Energieversorgung über die Satelliten vorzunehmen. Die
Teilschlitten (37, 38) können hierdurch sehr leicht aus
gebildet werden, da keine eigene Energiequelle mitge
führt werden muß.
Fig. 7 zeigt eine Anwendung der Vorrichtung im Bereich
eines Spezialfahrzeuges, das für einen Einsatz in un
wegsamen Gelände vorgesehen ist. Ein Fahrzeugchassis
(43) ist über eine Parallelogrammführung (44) mit
Unwuchterregern (4) verbunden, die jeweils mit zwei
rotierenden Schwungmassen (7) versehen sind, die gegen
läufige Rotationsrichtungen aufweisen. Ein Antrieb er
folgt über Antriebsmotore (5) und zur Koordinierung ist
ein Getriebe (42) vorgesehen. An die Unwuchterreger (4)
sind über Antriebswellen (45) Räder (46) angekoppelt.
Insbesondere ist daran gedacht, die Räder (46) schwimm
fähig auszubilden. Zur Ermöglichung von Lenkbewegungen
ist vorgesehen, eine Querverschieblichkeit der Unwucht
massen in Lenkrichtung (47) vorzusehen.
Die Räder (46) sind walzenförmig ausgebildet und mit
einer relativ ausgeprägten Breite versehen. Darüber
hinaus ist vorgesehen, die Räder (46) mit einem zahn
radartigen Profil mit geringem Rollwiderstand zu ver
sehen. Hierdurch wird eine geringe Eindringtiefe in den
Untergrund gewährleistet. Im Bereiches jedes der Räder
(46) ist ein Freilauf (48) angeordnet. Die Freiläufe
(48) werden jeweils in Abhängigkeit von der vorge
sehenen Bewegungsrichtung geschaltet.
Die Vorwärtsbewegung des Fahrzeuges erfolgt als Kriech
vorgang. Dies resultiert daraus, daß bei einer maxi
malen Vortriebsgeschwindigkeit im Bereich der vorderen
Antriebswelle (45) die Vortriebsgeschwindigkeit im Be
reich der hinteren Antriebswelle (45) gleich Null ist.
Umgekehrt gelten die gleichen Verhältnisse bei einer
maximalen Vortriebsgeschwindigkeit der hinteren An
triebswelle (45).
In Fig. 8 und in Fig. 9 sind in relativer Anordnung
zueinander die jeweiligen Positionierungen der Schwung
massen (7) dargestellt. Es ist zum einen erkennbar, daß
die Schwungmassen (7) der einzelnen Unwuchterreger (4)
relativ zueinander gegensinnig rotieren und daß die
Schwungmassen (7) im Bereich der Vorderachse einerseits
und der Hinterachse andererseits des Fahrzeuges um 180
Grad phasenversetzt zueinander angeordnet sind.
Aus Fig. 10 ist zum einen die Profilierung der Räder
(46) zu erkennen. Darüber hinaus ist schematisch der
Freilauf (48) dargestellt. "F" kennzeichnet die Frei
laufrichtung, "S" die Sperrichtung. Diese Richtungen
sind umpolbar.
In Fig. 11 ist verdeutlicht, daß Gelenke (49, 50) der
Parallelogrammführung (44) in kreisförmigen Nuten (51)
einer Vorderachse (52) geführt sind. Im Bereich der
Vorderachse (52) ist auch einer der Unwuchterreger (4)
angeordnet. Durch die Führung in den Nuten (51) ist
eine relative Drehung bezüglich der eingezeichneten
x-Achse möglich, wodurch der Bodenkontakt der Räder bei
unebenem Gelände besser gewährleistet ist.
Claims (6)
1. Vorrichtung zur Erzielung von Translationsbewegun
gen, die zu einer Wirklinie (1) paarweise einander
gegenüberliegend, paarweise angeordnete Unwuchter
reger aufweist, deren Schwungmassen (7, 8) in Rich
tung einer sich quer zur Wirklinie (1) er
streckenden Querachse rotieren und sich zu einer
Stützeinrichtung (2) bewegen, dadurch gekennzeich
net, daß die Schwungmassen (7, 8) auf der entgegen
gesetzten Seite der Wirklinie (1) Kräfte erzeugen,
die einen Phasenversatz von 180° zueinander auf
weisen und einen an der Stützeinrichtung (2) ge
führten Schlitten (10) entlang dieser durch wech
selseitiges Nutzen der gleichgerichteten, in
Richtung der Bewegung weisenden Kräfte auf ver
schiedenen Seiten der Wirklinie (1) fortbewegen.
2. Vorrichtung zur Erzielung von Translationsbewegun
gen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
die Stützeinrichtung (2) als Mast ausgebildet ist
und zahnartige Profilierungen (22) aufweist, in die
Gegenprofilierungen, insbesondere Zahnräder (23)
eingreifen.
3. Vorrichtung zur Erzielung von Translationsbewegun
gen nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
daß die Zahnräder (23), insbesondere in ihrer Dreh
richtung umschaltbare, Freiläufe aufweisen.
4. Vorrichtung zur Erzielung von Translationsbewegun
gen nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch
gekennzeichnet, daß die paarweise angeordneten
Schwungmassen (7, 8) des Unwuchterregers (4)
gegensinnig rotieren.
5. Vorrichtung zur Erzielung von Translationsbewegun
gen nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch
gekennzeichnet, daß die Unwuchterreger (4) über
rahmenartig aneinander gekoppelte Längshebel (13)
und Querhebel (14) miteinander verbunden sind.
6. Vorrichtung zur Erzielung von Translationsbewegun
gen nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch ge
kennzeichnet, daß für den Schlitten (10) Führungen
(16) vorliegen.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE4436067A DE4436067C2 (de) | 1994-10-10 | 1994-10-10 | Vorrichtung zur Erzielung von Translationsbewegungen |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE4436067A DE4436067C2 (de) | 1994-10-10 | 1994-10-10 | Vorrichtung zur Erzielung von Translationsbewegungen |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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DE4436067A1 DE4436067A1 (de) | 1996-04-11 |
DE4436067C2 true DE4436067C2 (de) | 1996-07-25 |
Family
ID=6530324
Family Applications (1)
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DE4436067A Expired - Fee Related DE4436067C2 (de) | 1994-10-10 | 1994-10-10 | Vorrichtung zur Erzielung von Translationsbewegungen |
Country Status (1)
Country | Link |
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DE (1) | DE4436067C2 (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102021121614B3 (de) | 2021-08-20 | 2022-10-13 | Heinrich Kühlert | Fördersystem sowie Verfahren zum Fördern von Schüttgut |
Families Citing this family (2)
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DE102005019226A1 (de) | 2005-04-20 | 2006-10-26 | Schulte-Tigges, Gotthard, Dr. | System zur Speicherung von Hysteresebewegungen |
GB2449679A (en) * | 2007-06-01 | 2008-12-03 | Mark Thompsom | A drive mechanism for driving an electrical generator |
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DE2245563A1 (de) * | 1972-09-16 | 1974-03-21 | Wladimir Ewsejewitsch Ryskin | Senkrechter vibrationsfoerderer |
DE3939762A1 (de) * | 1989-12-01 | 1991-06-06 | Boecker Albert Gmbh & Co Kg | Bauaufzug fuer den material- und/oder personentransport |
-
1994
- 1994-10-10 DE DE4436067A patent/DE4436067C2/de not_active Expired - Fee Related
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102021121614B3 (de) | 2021-08-20 | 2022-10-13 | Heinrich Kühlert | Fördersystem sowie Verfahren zum Fördern von Schüttgut |
Also Published As
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DE4436067A1 (de) | 1996-04-11 |
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OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
D2 | Grant after examination | ||
8364 | No opposition during term of opposition | ||
8327 | Change in the person/name/address of the patent owner |
Owner name: DAIMLERCHRYSLER AEROSPACE AKTIENGESELLSCHAFT, 8099 |
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8327 | Change in the person/name/address of the patent owner |
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8327 | Change in the person/name/address of the patent owner |
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Owner name: ASTRIUM GMBH, 85521 OTTOBRUNN, DE |
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8327 | Change in the person/name/address of the patent owner |
Owner name: ASTRIUM GMBH, 82024 TAUFKIRCHEN, DE |
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8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |