EP1007868A1 - Gear with oval pinions - Google Patents

Gear with oval pinions

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Publication number
EP1007868A1
EP1007868A1 EP97931608A EP97931608A EP1007868A1 EP 1007868 A1 EP1007868 A1 EP 1007868A1 EP 97931608 A EP97931608 A EP 97931608A EP 97931608 A EP97931608 A EP 97931608A EP 1007868 A1 EP1007868 A1 EP 1007868A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
axes
transmission according
oval
shafts
transmission
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP97931608A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Andreas Abt
Markus Fritschi
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Abt & Fritschi GmbH
Original Assignee
Abt & Fritschi GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Abt & Fritschi GmbH filed Critical Abt & Fritschi GmbH
Publication of EP1007868A1 publication Critical patent/EP1007868A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H21/00—Gearings comprising primarily only links or levers, with or without slides
    • F16H21/46—Gearings comprising primarily only links or levers, with or without slides with movements in three dimensions

Definitions

  • the invention relates to a transmission for positive torque transmission between two shafts according to the preamble of claim 1, a working machine, in particular a mixer with the mentioned transmission according to claim 14, a drive unit with the mentioned transmission according to claim 15 and a unit for converting the energy of a flowing medium in a torque with the mentioned gear according to claims 16 and 17.
  • the device based on the principle of the reversible cube chain corresponds much better to the movement character of the flowing media, air and water, and therefore works with a significantly higher degree of efficiency. Thanks to the special movement characteristics inherent in the cube chain, the rolling and rolling movements of air and water capture the vane-like and wing-like driver elements of this device as if they were part of the medium flowing around them. By specifically directing the medium, flows can be achieved which further increase this tendency.
  • the connection of such driving elements with parallel axes working on the principle of the reversible cube chain leads to a non-uniform rotational movement of these axes, which can be corrected if necessary by a mechanism with universal joints and conical gear wheels.
  • the invention seeks to remedy this.
  • the invention has for its object to relieve the joints between the links belonging to the cube chain by a positive torque transmission between the two shafts, which are attached to the ends of a chain based on the principle of the reversible cube with moving links, so that the frictional forces reduce and thus improve the efficiency of the device. This is irrespective of whether the device is used as a drive or for converting the energy of a flowing medium into a torque.
  • the principle of the invertible cube is based on a spatial movement system, which consists of individual rigid connecting links, which are connected to one another by swivel joints, which have only one swivel axis and are successively rotated by 90 ° to one another, to form a movable, ring-shaped association and this association can be inverted . If, for example, the device is operated as a wind wheel and the torque derived from the wind energy is taken off on one of the rotating shafts, or also on both, an uneven rotational movement necessarily results due to the kinematics inherent in the cube belt.
  • the difficulty of such devices is that the two shafts to be driven have to rotate non-uniformly if a uniform distribution of the two alternately required accelerations or decelerations in the movement sequence of the device is to be achieved. If this condition is not met, the device to be moved moves irregularly.
  • the invention solves the problem with a gear with oval gears, which has the features of claim 1, a working machine, in particular a mixer with the mentioned gear according to claim 14, a drive unit with the mentioned gear according to claim 15 and a unit for converting the Energy of a flowing medium into a torque with the mentioned transmission according to claims 16 and 17.
  • Figure 1 is an elevation of an embodiment of the transmission according to the invention with the connecting members attached to the parallel shafts.
  • FIG. 2 shows a plan view of the embodiment of the transmission according to the invention shown in FIG. 1;
  • FIG. 3 shows an elevation of a further embodiment of the transmission according to the invention with the connecting elements attached to the parallel shafts;
  • FIG. 4 shows a plan view of the embodiment of the transmission according to the invention shown in FIG. 3;
  • FIG. 5 shows an elevation of an embodiment of a device for using the transmission according to the invention
  • FIG. 6 shows a side elevation of the embodiment shown in FIG. 5 for using the transmission according to the invention
  • FIG. 7 shows a plan view of a further embodiment of the transmission according to the invention.
  • FIG. 8 shows a plan view of a further embodiment of the transmission according to the invention.
  • FIG. 9 shows an elevation of an embodiment of a device for using the transmission according to the invention.
  • FIG. 10 shows an elevation of an embodiment of the transmission according to the invention with the connecting elements attached to the parallel shafts;
  • Fig. 11 is a plan view of the embodiment of the transmission according to the invention shown in Fig. 10.
  • 1 and 2 show an embodiment of the transmission according to the invention connected to a device consisting of three connecting members 25; 26; 27, which are joined by means of the joints 8; 9 attached to the ends of the connecting links 25; 26; 27 to form a chain which is connected at their ends to joints 5; 6 with two parallel shafts 3; 4.
  • the two parallel shafts rotate in opposite directions and non-uniformly so that the connecting links 25; 26; 27 their tumbling and rotating Can perform movement.
  • the torque transmission between these non-uniformly rotating shafts 3; 4 and uniformly rotating axes 28; 29 takes place by means of a gear 10; 30 with oval gears 12; 13; 14; 15.
  • a conventional gear wheel transmission 20 is used for torque transmission between the two uniformly rotating axes 28; 29, the number of toothed wheels being selected such that the two axes 28; 29 gives an opposite sense of rotation.
  • the entire power transmission of the device leads to a single uniformly rotating axis 28, or in the event that the entire device is intended to convert a uniform rotational movement into an axial movement, the entire power transmission leads away from this uniformly rotating axis 28.
  • FIG. 3 and 4 show an embodiment of the transmission according to the invention, in which the torque is transmitted from a uniformly rotating axis 28 to a non-uniformly rotating axis 3 with a transmission 11 which has two oval gear wheels 16; 17 includes.
  • the ratio of the small axes to the large axes of these two oval gear wheels 16; 17 is 1: J2.
  • two oval gear wheels 17; 18 mounted.
  • FIG. 5 and 6 show the arrangement of the moving connecting links as annular disks 1, 2, which are connected to one another like chain links, so that the center points 22; 23 of the annular disks 1; 2 always have the same distance from one another.
  • a device for converting the energy of a flowing medium into a torque can be produced. So that the annular disks 1, 2 generate less friction losses when they slide into one another, they are provided on the inside with parts 7 in the form of segments of a circle, made of a material with good sliding properties.
  • the annular disks 1; 2 are connected to the non-uniformly rotating shafts 3; 4, via which the torques are transmitted to the oval gear wheels 12; 13; 14; 15; 16; 17; 18; 19 of the transmission 10; 11; 21; 30 are transmitted.
  • FIG. 7 shows an embodiment of the transmission according to the invention, which has three oval gear wheels 36; 37; 38 contains, which are arranged so that two of these oval gears 36; 37; 38 are arranged on an axis 43; 44 and these two axes 43; 44 are perpendicular to one another.
  • a terminal oval gear 36 is connected to the non-uniformly rotating axis 3.
  • gear 33 inserted with circular gears.
  • a belt drive with a toothed belt can also be inserted.
  • FIG. 8 shows an embodiment of the transmission according to the invention, which has four oval gear wheels 39; 40; 41; 42 contains, which are arranged so that all four oval gears 39; 40; 41; 42 are arranged on an axis 45.
  • a terminal oval gear 39 is connected to one of the non-uniformly rotating axis 3.
  • a gear 33 with circular gears is inserted so that the direction of rotation is correct and the center distance between the two non-uniformly rotating shafts 3, 4 is maintained.
  • a belt drive with a toothed belt can also be inserted.
  • FIG. 9 shows an embodiment of the transmission according to the invention and the chain of the connecting links 25; 26; 27 with the same parts as the variant shown in FIGS. 1 and 2.
  • an embodiment is shown here in which the middle 26 of the connecting links 25; 26; 27 is mounted in a stationary manner in a bearing block 46 and the two terminal connecting links 25; 27, the non-uniformly rotating shafts 3, 4 and the gear 45 perform a wobbling movement.
  • This embodiment can be used for a vibrating table, for example.
  • the middle connecting link 26 is mounted in a fixed position
  • the drive unit can be a motor 47 with a uniformly rotating torque transmission 48.
  • FIGS. 10 and 11 show two intermeshing oval gear wheels 12; 13, one axis 3 of which connects to a connecting link 25 of a chain of connecting links 25; based on the principle of the invertible cube; 26; 27, which at their ends by means of joints 5; 6 is connected to two parallel shafts 3, 4.
  • the two parallel shafts 3, 4 rotate in opposite directions and non-uniformly so that the connecting members 25; 26; 27 can perform their tumbling and rotating movement.
  • the torque transmission between the non-uniformly rotating axis 3 and the uniformly rotating axis 28 takes place by means of a gear 10 with oval gear wheels 12; 13.
  • the entire power transmission of the device leads to a single, uniformly rotating axis 28, or in the event that the entire device is intended to convert a uniform rotational movement into an axial movement, the entire power transmission leads away from this uniformly rotating axis 28.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Transmission Devices (AREA)

Abstract

The invention relates to a gear for the positive transmission of a torque, wherein two shafts (3; 4) are coupled via swivel linkages (5, 6) to the ends of a chain provided with at least two chain links (25, 26, 27), wherein said chain is based on the reversible cube principle. Each chain link (25; 26; 27) is connected to the adjacent chain link (25; 26; 27) via a linkage (8; 9) having a single linkage axis (51; 52). The swivel axes (50; 53) of said swivel linkage (5; 6) and the linkage axes (51; 52) of said linkages (8; 9) are successively rotated through 90° relative to one another, and said chain links (25, 26, 27) are adapted in such a way that the two end chain links (25; 27) have the same length, and the mid-point of a connecting line between said linkages (8; 9) forms a closed loop when said shafts (3; 4) are rotating. The inventive gear comprises two oval pinions (12; 13; 14; 15) of which the rotation axes (3; 4; 28; 29) are at a constant spacing.

Description

Getriebe mit ovalen ZahnrädernGear with oval gears
Die Erfindung bezieht sich auf ein Getriebe zur formschlüssigen Drehmomentübertragung zwischen zwei Wellen gemass dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1, eine Arbeitsmaschine, insbesondere einem Mischer mit dem erwähnten Getriebe gemass Patentanspruch 14, ein Antriebsaggregat mit dem erwähnten Getriebe gemass Patentanspruch 15 und ein Aggregat zur Umwandlung der Energie eines strömenden Mediums in ein Drehmoment mit dem erwähnten Getriebe gemass den Patentansprüchen 16 und 17.The invention relates to a transmission for positive torque transmission between two shafts according to the preamble of claim 1, a working machine, in particular a mixer with the mentioned transmission according to claim 14, a drive unit with the mentioned transmission according to claim 15 and a unit for converting the energy of a flowing medium in a torque with the mentioned gear according to claims 16 and 17.
Aus dem Stand der Technik sind verschiedene Vorrichtungen bekannt, deren Mechanismus die Kinematik umstülpbarer Gelenksysteme benutzt. Der umstülpbare Würfel wurde von Paul Schatz entdeckt und ist in:Various devices are known from the prior art, the mechanism of which uses the kinematics of articulated joint systems. The invertible cube was discovered by Paul Schatz and is in:
Paul Schatz, "Rhythmusforschung und Technik", Verlag Freies Geistesleben, 1975 ausführlich besprochen. Technische Anwendungen solcher Vorrichtungen zur Erzeugung von taumelnden und rotierenden Bewegungen lassen sich mit hohem Wirkungsgrad als Schüttelmaschinen, als Antriebsorgane für z.B. Schiffsantriebe oder umgekehrt als Vorrichtungen zur Umwandlung der Energie eines strömenden Mediums in ein Drehmoment verwenden. In EP 0 283 439 Bl DETTWILER wird eine auf dem Prinzip der umstülpbaren Würfelkette beruhende Vorrichtung offenbart, deren Aufgabe es ist, sowohl als Wind- und Wasserrad eingesetzt werden zu können und ferner auch anstelle von Schiffsschrauben und Helikopterrotoren verwendet werden zu können. Die auf dem Prinzip der umstülpbaren Würfelkette beruhende Vorrichtung entspricht im Gegensatz zu bekannten rotierenden Vorrichtungen dem Bewegungscharakter der strömenden Medien, der Luft und dem Wasser, weit besser und arbeitet daher mit einem deutlich höheren Wirkungsgrad. Dank der speziellen, der Würfelkette innewohnenden Bewegungscharakteristik erfassen die wälzenden und rollenden Bewegungen von Luft und Wasser die schaufei- und flügelartigen Mitnehmerelemente dieser Vorrichtung, als ob sie ein Bestandteil des sie umströmenden Mediums wären. Durch gezieltes Leiten des Mediums können Strömungen erzielt werden, die diese Tendenz noch steigern. Die Verbindung solcher auf dem Prinzip der umstülpbaren Würfelkette arbeitenden Mitnehmereiemente mit parallelen Achsen führt zu einer ungleichförmigen Rotationsbewegung dieser Achsen, was erforderlichenfalls durch einen Mechanismus mit Kreuzgelenken und kegelförmigen Zahnrädern korrigiert werden kann. Ein solcher Mechanismus wird in CH 361 701 SCHATZ dargestellt. Eine andere Möglichkeit ist in EP 0 283 439 Bl DETTWILER offenbart und besteht darin, im Mittelbereich des mittleren Gelenkarms eine Keilriemenscheibe zu befestigen und mittels eines Keilriemens eine Verbindung zu einer Antriebswelle herzustellen. Bei einem Bewegungszyklus dieser bekannten Vorrichtung beschreibt die Keilriemenscheibe zwar eine Le niskate, doch ist in dieser Ausführungsfor die an der Antriebsscheibe anfallende Rotationsbewegung gleichförmig. Bei diesen bekannten auf dem Prinzip der umstülpbaren Würfelkette arbeitenden Vorrichtungen besteht der Nachteil darin, dass die Drehmomentübertragung zwischen den zwei antreibenden oder angetriebenen Achsen über die die Gelenkarme verbindenden Gelenke stattfindet, was hohe Reibungskräfte verursacht, mit einem beträchtlichen Energieverlust verbunden ist und den Wirkungsgrad der Vorrichtung erheblich beeinträchtigt. Dies gilt speziell bei kritischen Gelenkwinkeln.Paul Schatz, "Rhythm Research and Technology", Verlag Freies Geistesleben, discussed in detail in 1975. Technical applications of such devices for generating wobbling and rotating movements can be used with high efficiency as shaking machines, as drive elements for, for example, ship drives or vice versa as devices for converting the energy of a flowing medium into a torque. EP 0 283 439 B1 DETTWILER describes one that can be turned inside out Cube-based device is disclosed, the task of which is to be able to be used both as a wind and water wheel and can also be used instead of propellers and helicopter rotors. In contrast to known rotating devices, the device based on the principle of the reversible cube chain corresponds much better to the movement character of the flowing media, air and water, and therefore works with a significantly higher degree of efficiency. Thanks to the special movement characteristics inherent in the cube chain, the rolling and rolling movements of air and water capture the vane-like and wing-like driver elements of this device as if they were part of the medium flowing around them. By specifically directing the medium, flows can be achieved which further increase this tendency. The connection of such driving elements with parallel axes working on the principle of the reversible cube chain leads to a non-uniform rotational movement of these axes, which can be corrected if necessary by a mechanism with universal joints and conical gear wheels. Such a mechanism is shown in CH 361 701 SCHATZ. Another possibility is disclosed in EP 0 283 439 B1 DETTWILER and consists in fastening a V-belt pulley in the central region of the middle articulated arm and establishing a connection to a drive shaft by means of a V-belt. In a movement cycle of this known device, the V-belt pulley describes a Le niskate, but in this embodiment, the result is the drive pulley Rotational motion uniform. The disadvantage of these known devices working on the principle of the reversible cube chain is that the torque transmission between the two driving or driven axes takes place via the joints connecting the articulated arms, which causes high frictional forces, is associated with a considerable loss of energy and the efficiency of the device significantly affected. This applies especially to critical joint angles.
Hier will die Erfindung Abhilfe schaffen. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, durch eine formschlüssige Drehmomentübertragung zwischen den beiden Wellen, welche an den Enden einer auf dem Prinzip des umstülpbaren Würfels basierenden Kette mit bewegten Verbindungsgliedern befestigt sind, die Gelenke zwischen den zur Würfelkette gehörenden Verbindungsgliedern zu entlasten, damit die Reibungskräfte zu verringern und somit den Wirkungsgrad der Vorrichtung zu verbessern. Dies unabhängig davon, ob die Vorrichtung als Antrieb oder zur Umwandlung der Energie eines strömenden Mediums in ein Drehmoment verwendet wird. Das Prinzip des umstülpbaren Würfels beruht auf einem räumlichen Bewegungssystem, das aus einzelnen starren Verbindungsgliedern besteht, die miteinander durch Schwenkgelenke, welche nur eine Schwenkachse aufweisen und aufeinanderfolgend um 90° gegeneinander gedreht sind, zu einem beweglichen, ringförmigen Verband verbunden sind und dieser Verband umstülpbar ist. Wenn die Vorrichtung beispielsweise als Windrad betrieben und das von der Windenergie abgeleitete Drehmoment an einer der rotierenden Wellen, oder auch an beiden, abgenommen wird, so ergibt sich notwendigerweise, aufgrund der dem Würfelgürtel innewohnenden Kinematik eine ungleichmässige Rotationsbewegung. Die Schwierigkeit solcher Vorrichtungen besteht darin, dass die beiden anzutreibenden Wellen ungleichförmig rotieren müssen, wenn eine gleichmässige Verteilung der beiden wechselweise verlangten Beschleunigungen bzw. Verzögerungen im Bewegungsablauf der Vorrichtung erzielt werden soll. Wenn diese Bedingung nicht erfüllt ist, bewegt sich die zu bewegende Vorrichtung unregelmässig.The invention seeks to remedy this. The invention has for its object to relieve the joints between the links belonging to the cube chain by a positive torque transmission between the two shafts, which are attached to the ends of a chain based on the principle of the reversible cube with moving links, so that the frictional forces reduce and thus improve the efficiency of the device. This is irrespective of whether the device is used as a drive or for converting the energy of a flowing medium into a torque. The principle of the invertible cube is based on a spatial movement system, which consists of individual rigid connecting links, which are connected to one another by swivel joints, which have only one swivel axis and are successively rotated by 90 ° to one another, to form a movable, ring-shaped association and this association can be inverted . If, for example, the device is operated as a wind wheel and the torque derived from the wind energy is taken off on one of the rotating shafts, or also on both, an uneven rotational movement necessarily results due to the kinematics inherent in the cube belt. The difficulty of such devices is that the two shafts to be driven have to rotate non-uniformly if a uniform distribution of the two alternately required accelerations or decelerations in the movement sequence of the device is to be achieved. If this condition is not met, the device to be moved moves irregularly.
Die Erfindung löst die gestellte Aufgabe mit einem Getriebe mit ovalen Zahnrädern, welches die Merkmale des Patentanspruchs 1 aufweist, einer Arbeitsmaschine, insbesondere einem Mischer mit dem erwähnten Getriebe gemass Patentanspruch 14, einem Antriebsaggregat mit dem erwähnten Getriebe gemass Patentanspruch 15 und einem Aggregat zur Umwandlung der Energie eines strömenden Mediums in ein Drehmoment mit dem erwähnten Getriebe gemass den Patentansprüchen 16 und 17.The invention solves the problem with a gear with oval gears, which has the features of claim 1, a working machine, in particular a mixer with the mentioned gear according to claim 14, a drive unit with the mentioned gear according to claim 15 and a unit for converting the Energy of a flowing medium into a torque with the mentioned transmission according to claims 16 and 17.
Die durch die Erfindung erreichten Vorteile sind im wesentlichen darin zu sehen, dass dank des erfindungsgemässen Getriebes der Kraftfluss zwischen den beiden parallelen Wellen in einer auf dem Prinzip der umstülpbaren Würfel arbeitenden Vorrichtung nicht über die eine taumelnde und rotierenden Bewegung ausführenden Verbindungsglieder geschieht sondern über ein Getriebe mit ovalen Zahnrädern womit sich auch eine gleichförmige Rotationsbewegung in eine ungleichförmige überführen lässt. Die Reibungskräfte in den Gelenken zwischen den Verbindungsgliedern werden erheblich verringert. Somit erhält die Vorrichtung einen deutlich höheren Wirkungsgrad.The advantages achieved by the invention are essentially to be seen in the fact that, thanks to the transmission according to the invention, the force flow between the two parallel shafts in a device operating on the principle of the reversible cube does not take place via the connecting links which execute a wobbling and rotating movement, but via one Gear units with oval gears, which can also be used to convert a uniform rotational movement into a non-uniform one. The frictional forces in the joints between the connecting links are considerably reduced. The device thus has a significantly higher efficiency.
Die Erfindung und Weiterbildungen der Erfindung werden im folgenden anhand der teilweise schematischen Darstellungen mehrerer Ausführungsbeispiele noch näher erläutert. Es zeigen:The invention and further developments of the invention are explained in more detail below on the basis of the partially schematic representations of several exemplary embodiments. Show it:
Fig. 1 einen Aufriss einer Ausführungsform des erfindungsgemässen Getriebes mit den an den parallelen Wellen angebrachten Verbindungsgliedern;Figure 1 is an elevation of an embodiment of the transmission according to the invention with the connecting members attached to the parallel shafts.
Fig. 2 einen Grundriss der in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform des erfindungsgemässen Getriebes;FIG. 2 shows a plan view of the embodiment of the transmission according to the invention shown in FIG. 1;
Fig. 3 einen Aufriss einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemässen Getriebes mit den an den parallelen Wellen angebrachten Verbindungsgliedern;3 shows an elevation of a further embodiment of the transmission according to the invention with the connecting elements attached to the parallel shafts;
Fig. 4 einen Grundriss der in Fig. 3 dargestellten Ausführungsform des erfindungsgemässen Getriebes;FIG. 4 shows a plan view of the embodiment of the transmission according to the invention shown in FIG. 3;
Fig. 5 einen Aufriss einer Ausführungsform einer Vorrichtung zur Anwendung des erfindungsgemässen Getriebes; Fig. 6 einen Seitenriss der in Fig. 5 dargestellten Ausführungsform zur Anwendung des erfindungsgemässen Getriebes;5 shows an elevation of an embodiment of a device for using the transmission according to the invention; FIG. 6 shows a side elevation of the embodiment shown in FIG. 5 for using the transmission according to the invention;
Fig. 7 einen Grundriss einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemässen Getriebes;7 shows a plan view of a further embodiment of the transmission according to the invention;
Fig. 8 einen Grundriss einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemässen Getriebes;8 shows a plan view of a further embodiment of the transmission according to the invention;
Fig. 9 einen Aufriss einer Ausführungsform einer Vorrichtung zur Anwendung des erfindungsgemässen Getriebes.9 shows an elevation of an embodiment of a device for using the transmission according to the invention.
Fig. 10 einen Aufriss einer Ausführungsform des erfindungsgemässen Getriebes mit den an den parallelen Wellen angebrachten Verbindungsgliedern; und10 shows an elevation of an embodiment of the transmission according to the invention with the connecting elements attached to the parallel shafts; and
Fig. 11 einen Grundriss der in Fig. 10 dargestellten Ausführungsform des erfindungsgemässen Getriebes.Fig. 11 is a plan view of the embodiment of the transmission according to the invention shown in Fig. 10.
Fig. 1 und 2 zeigen eine Ausführungsform des erfindungsgemässen Getriebes verbunden mit einer Vorrichtung bestehend aus drei Verbindungsgliedern 25; 26; 27, die mittels den an den Enden der Verbindungsglieder 25;26;27 angebrachten Gelenken 8;9 zu einer Kette zusammengefügt sind, welche an ihren Enden mit Gelenken 5;6 mit zwei parallelen Wellen 3;4 verbunden ist. Die beiden parallelen Wellen rotieren gegenläufig und ungleichförmig, damit die Verbindungsglieder 25; 26; 27 ihre taumelnde und rotierende Bewegung ausführen können. Die Drehmomentübertragung zwischen diesen ungleichförmig rotierenden Wellen 3;4 und gleichförmig rotierenden Achsen 28;29 geschieht mittels je einem Getriebe 10; 30 mit ovalen Zahnrädern 12; 13;14;15. Zur Drehmomentübertragung zwischen den beiden gleichförmig rotierenden Achsen 28;29 dient ein übliches Zahnradgetriebe 20, wobei die Anzahl der Zahnräder so gewählt ist, dass sich für die beiden Achsen 28; 29 ein gegenläufiger Drehsinn ergibt. Somit führt die gesamte Kraftübertragung der Vorrichtung zu einer einzigen gleichförmig rotierenden Achse 28, oder im Falle, dass die gesamte Vorrichtung eine Umsetzung einer gleichförmigen Rotationsbewegung in eine axiale Bewegung erbringen soll, führt die gesamte Kraftübertragung von dieser gleichförmig rotierenden Achse 28 weg.1 and 2 show an embodiment of the transmission according to the invention connected to a device consisting of three connecting members 25; 26; 27, which are joined by means of the joints 8; 9 attached to the ends of the connecting links 25; 26; 27 to form a chain which is connected at their ends to joints 5; 6 with two parallel shafts 3; 4. The two parallel shafts rotate in opposite directions and non-uniformly so that the connecting links 25; 26; 27 their tumbling and rotating Can perform movement. The torque transmission between these non-uniformly rotating shafts 3; 4 and uniformly rotating axes 28; 29 takes place by means of a gear 10; 30 with oval gears 12; 13; 14; 15. A conventional gear wheel transmission 20 is used for torque transmission between the two uniformly rotating axes 28; 29, the number of toothed wheels being selected such that the two axes 28; 29 gives an opposite sense of rotation. Thus, the entire power transmission of the device leads to a single uniformly rotating axis 28, or in the event that the entire device is intended to convert a uniform rotational movement into an axial movement, the entire power transmission leads away from this uniformly rotating axis 28.
Fig. 3 und 4 zeigen eine Ausführungsform des erfindungsgemässen Getriebes, bei der die Drehmomentübertragung von einer gleichförmig rotierenden Achse 28 zu einer ungleichförmig rotierenden Achse 3 mit einem Getriebe 11 geschieht, das zwei ovale Zahnräder 16; 17 umfasst. Das Verhältnis der kleinen Achsen zu den grossen Achsen dieser beiden ovalen Zahnräder 16; 17 beträgt 1 : J2. Zwischen den beiden ungleichförmig rotierenden Wellen 3;4 liegt ebenfalls ein Getriebe 21 mit ovalen Zahnrädern 18;19, die ein Verhältnis der kleinen Achsen zu den grossen Achsen von 1 : 2 aufweisen. Auf der einen ungleichförmig rotierenden Achse 3 sind in der hier dargestellten Ausführungsform des Getriebes zwei ovale Zahnräder 17; 18 montiert. Fig. 5 und 6 zeigen die Anordnung der bewegten Verbindungsglieder als kreisringförmige Scheiben 1;2, die miteinander wie Kettenglieder verbunden sind, so dass die Mittelpunkte 22; 23 der kreisringförmigen Scheiben 1;2 immer dieselbe Distanz zueinander haben. Mit Hilfe dieser kreisringförmigen Scheiben l;2 lässt sich eine Vorrichtung zur Umwandlung der Energie eines strömenden Mediums in ein Drehmoment erzeugen. Damit die kreisringförmigen Scheiben 1;2 beim ineinander gleiten weniger Reibungsverluste erzeugen sind sie innen mit kreissegmentförmigen, aus einem Material mit guten Gleiteigenschaften gefertigten Teilen 7 versehen. Mittels Gelenken 5;6 am Umfang sind die kreisringförmigen Scheiben 1;2 mit den ungleichförmig rotierenden Wellen 3;4 verbunden, über welche die Drehmomente an die ovalen Zahnräder 12; 13; 14; 15;16; 17;18; 19 der Getriebe 10; 11; 21; 30 übertragen werden.3 and 4 show an embodiment of the transmission according to the invention, in which the torque is transmitted from a uniformly rotating axis 28 to a non-uniformly rotating axis 3 with a transmission 11 which has two oval gear wheels 16; 17 includes. The ratio of the small axes to the large axes of these two oval gear wheels 16; 17 is 1: J2. Between the two non-uniformly rotating shafts 3; 4 there is also a gear 21 with oval gears 18; 19, which have a ratio of the small axes to the large axes of 1: 2. In the embodiment of the transmission shown here, two oval gear wheels 17; 18 mounted. 5 and 6 show the arrangement of the moving connecting links as annular disks 1, 2, which are connected to one another like chain links, so that the center points 22; 23 of the annular disks 1; 2 always have the same distance from one another. With the aid of these annular disks 1; 2, a device for converting the energy of a flowing medium into a torque can be produced. So that the annular disks 1, 2 generate less friction losses when they slide into one another, they are provided on the inside with parts 7 in the form of segments of a circle, made of a material with good sliding properties. By means of joints 5; 6 on the circumference, the annular disks 1; 2 are connected to the non-uniformly rotating shafts 3; 4, via which the torques are transmitted to the oval gear wheels 12; 13; 14; 15; 16; 17; 18; 19 of the transmission 10; 11; 21; 30 are transmitted.
In Fig. 7 ist eine Auεführungsform des erfindungsgemässen Getriebes dargestellt, welches drei ovale Zahnräder 36; 37; 38 enthält, welche so angeordnet sind, dass jeweils zwei dieser ovalen Zahnräder 36; 37; 38 auf einer Achse 43;44 angeordnet sind und diese beiden Achsen 43;44 zueinander rechtwinklig stehen. Ein endständiges ovales Zahnrad 36 ist mit der ungleichförmig rotierenden Achse 3 verbunden. Damit die Drehrichtung stimmt und der Achsabstand zwischen den beiden ungleichförmig rotierenden Wellen 3;4 eingehalten wird, ist ein Getriebe 33 mit kreisförmigen Zahnrädern eingefügt. Anstelle des Getriebes 33 mit kreisförmigen Zahnrädern kann auch ein Riemenantrieb mit einem Zahnriemen eingefügt sein.FIG. 7 shows an embodiment of the transmission according to the invention, which has three oval gear wheels 36; 37; 38 contains, which are arranged so that two of these oval gears 36; 37; 38 are arranged on an axis 43; 44 and these two axes 43; 44 are perpendicular to one another. A terminal oval gear 36 is connected to the non-uniformly rotating axis 3. To ensure that the direction of rotation is correct and that the center distance between the two non-uniformly rotating shafts 3, 4 is maintained, there is a gear 33 inserted with circular gears. Instead of the gear 33 with circular gear wheels, a belt drive with a toothed belt can also be inserted.
In Fig. 8 ist eine Ausführungsform des erfindungsgemässen Getriebes dargestellt, welches vier ovale Zahnräder 39; 40; 41; 42 enthält, welche so angeordnet sind, dass alle vier ovalen Zahnräder 39;40;41;42 auf einer Achse 45 angeordnet sind. Ein endständiges ovales Zahnrad 39 ist mit einer der ungleichförmig rotierenden Achse 3 verbunden. Damit die Drehrichtung stimmt und der Achsabstand zwischen den beiden ungleichförmig rotierenden Wellen 3;4 eingehalten wird, ist ein Getriebe 33 mit kreisförmigen Zahnrädern eingefügt. Anstelle des Getriebes 33 mit kreisförmigen Zahnrädern kann auch ein Riemenantrieb mit einem Zahnriemen eingefügt sein.FIG. 8 shows an embodiment of the transmission according to the invention, which has four oval gear wheels 39; 40; 41; 42 contains, which are arranged so that all four oval gears 39; 40; 41; 42 are arranged on an axis 45. A terminal oval gear 39 is connected to one of the non-uniformly rotating axis 3. A gear 33 with circular gears is inserted so that the direction of rotation is correct and the center distance between the two non-uniformly rotating shafts 3, 4 is maintained. Instead of the gear 33 with circular gear wheels, a belt drive with a toothed belt can also be inserted.
Fig. 9 zeigt eine Ausführungsform des erfindungsgemässen Getriebes und der Kette der Verbindungsglieder 25; 26; 27 mit denselben Teilen wie die in Fig. 1 und 2 dargestellte Variante. Jedoch ist hier eine Ausführungsform gezeigt, bei der das Mittlere 26 der Verbindungsglieder 25; 26; 27 in einem Lagerbock 46 ortsfest gelagert ist und die beiden endständigen Verbindungsglieder 25; 27, die ungleichförmig rotierenden Wellen 3;4 und das Getriebe 45 gesamthaft eine taumelnde Bewegung ausführen. Diese Ausführungsform kann beispielsweise für einen Rütteltisch eingesetzt werden. In diesem Fall, wo das mittlere Verbindungsglied 26 ortsfest gelagert ist, besteht die Möglichkeit, das Verbindungsglied 26 mit Hilfe eines Antriebsaggregates um seine Längsachse rotativ anzutreiben. Beispielsweise kann die Antriebseinheit ein Motor 47 mit einer gleichförmig rotierenden Drehmomentübertragung 48 sein.9 shows an embodiment of the transmission according to the invention and the chain of the connecting links 25; 26; 27 with the same parts as the variant shown in FIGS. 1 and 2. However, an embodiment is shown here in which the middle 26 of the connecting links 25; 26; 27 is mounted in a stationary manner in a bearing block 46 and the two terminal connecting links 25; 27, the non-uniformly rotating shafts 3, 4 and the gear 45 perform a wobbling movement. This embodiment can be used for a vibrating table, for example. In this case, where the middle connecting link 26 is mounted in a fixed position, there is the possibility of connecting the connecting link 26 using a Drive unit to rotate around its longitudinal axis. For example, the drive unit can be a motor 47 with a uniformly rotating torque transmission 48.
Die in Fig. 10 und 11 dargestellte Ausführungsform des erfindungsgemässen Getriebes zeigt zwei ineinander eingreifende ovale Zahnräder 12; 13, deren eine Achse 3 an ein Verbindungsglied 25 einer auf dem Prinzip des umstülpbaren Würfels basierenden Kette von Verbindungsgliedern 25; 26; 27, welche an ihren Enden mittels Gelenken 5; 6 mit zwei parallelen Wellen 3;4 verbunden ist, gekoppelt ist. Die beiden parallelen Wellen 3;4 rotieren gegenläufig und ungleichförmig, damit die Verbindungsglieder 25; 26; 27 ihre taumelnde und rotierende Bewegung ausführen können. Die Drehmomentübertragung zwischen der ungleichförmig rotierenden Achse 3 und der gleichförmig rotierende Achsen 28 geschieht mittels einem Getriebe 10 mit ovalen Zahnrädern 12; 13. Somit führt die gesamte Kraftübertragung der Vorrichtung zu einer einzigen gleichförmig rotierenden Achse 28, oder im Falle, dass die gesamte Vorrichtung eine Umsetzung einer gleichförmigen Rotationsbewegung in eine axiale Bewegung erbringen soll, führt die gesamte Kraftübertragung von dieser gleichförmig rotierenden Achse 28 weg. The embodiment of the transmission according to the invention shown in FIGS. 10 and 11 shows two intermeshing oval gear wheels 12; 13, one axis 3 of which connects to a connecting link 25 of a chain of connecting links 25; based on the principle of the invertible cube; 26; 27, which at their ends by means of joints 5; 6 is connected to two parallel shafts 3, 4. The two parallel shafts 3, 4 rotate in opposite directions and non-uniformly so that the connecting members 25; 26; 27 can perform their tumbling and rotating movement. The torque transmission between the non-uniformly rotating axis 3 and the uniformly rotating axis 28 takes place by means of a gear 10 with oval gear wheels 12; 13. Thus, the entire power transmission of the device leads to a single, uniformly rotating axis 28, or in the event that the entire device is intended to convert a uniform rotational movement into an axial movement, the entire power transmission leads away from this uniformly rotating axis 28.

Claims

Patentansprüche claims
1. Getriebe zur formschlüssigen Drehmomentübertragung, wobei1. Gearbox for positive torque transmission, whereby
A) zwei Wellen (3;4) mittels Schwenkgelenken (5;6), welche jeweils nur eine Schwenkachse (50;53) aufweisen, an die Enden einer auf .dem Prinzip des umstülpbaren Würfels basierenden Kette von mindestens zwei bewegbaren Verbindungsgliedern (1;2;25;26;27) gekoppelt sind;A) two shafts (3; 4) by means of swivel joints (5; 6), each with only one swivel axis (50; 53), at the ends of a chain of at least two movable connecting links (1; 2; 25; 26; 27) are coupled;
B) jedes Verbindungsglied (1;2;25;26;27) der Kette über ein Gelenk (8;9;22;23), welches nur eine Gelenkachse (51;52) aufweist, mit dem jeweils nächsten Verbindungsglied (1;2;25;26;27) verbunden ist;B) each connecting link (1; 2; 25; 26; 27) of the chain via a joint (8; 9; 22; 23), which has only one joint axis (51; 52), to the next connecting link (1; 2 ; 25; 26; 27) is connected;
C) die Schwenkachsen (50;53) der Schwenkgelenke (5; 6) und die Gelenkachsen (51; 52) der Gelenke (8;9;22;23) aufeinanderfolgend um 90° gegeneinander gedreht sind; undC) the swivel axes (50; 53) of the swivel joints (5; 6) and the hinge axes (51; 52) of the joints (8; 9; 22; 23) are successively rotated by 90 ° relative to one another; and
D) die Verbindungsglieder (l;2;25;26;27) so gestaltet sind, dass die beiden endständigen Verbindungsglieder (1; 2;25; 27) gleich lang sind, dadurch gekennzeichnet, dass das Getriebe ovale Zahnräder (12;13;14; 15;16; 17; 18;19) umfasst und die Drehachsen (3;4;28;29;54; 55;56,57) der ovalen Zahnräder (12; 13; 14; 15; 16;17; 18; 19) einen konstanten Abstand zueinander aufweisen.D) the connecting links (1; 2; 25; 26; 27) are designed so that the two terminal connecting links (1; 2; 25; 27) are of the same length, characterized in that the gear unit has oval gear wheels (12; 13; 14; 15; 16; 17; 18; 19) and the axes of rotation (3; 4; 28; 29; 54; 55; 56,57) of the oval gears (12; 13; 14; 15; 16; 17; 18 ; 19) have a constant distance from each other.
2. Getriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sich der Abstand der Drehachsen (3;4;28;29;54;55;56,57) zwischen zwei ineinander eingreifenden ovalen Zahnrädern (12;13; 14;15;16;17;18;19) aus der Summe einer grossen Halbachse {h/2 ) und einer kleinen Halbachse (B/2) dieser beiden ovalen Zahnräder (12; 13; 14; 15; 16; 17; 18;19) zusammensetzt.2. Transmission according to claim 1, characterized in that the distance between the axes of rotation (3; 4; 28; 29; 54; 55; 56,57) between two intermeshing oval gear wheels (12; 13; 14; 15; 16; 17; 18; 19) from the sum of a large semiaxis {h / 2) and a small semiaxis (B / 2) of these two oval gearwheels (12; 13; 14; 15; 16; 17; 18; 19).
3. Getriebe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die ovalen Zahnräder (12; 13; 14; 15; 16; 17; 18; 19) eine grosse Achse (A) und eine kleine Achse (B) aufweisen und die Form des Ovals dadurch festgelegt ist, dass zwei ineinander eingreifende ovale Zahnräder (12;13;14; 15;16;17;18;19) sich bei konstantem Abstand ihrer Drehachsen (3 ;4;28;29;54 ; 55; 56, 57) formschlüssig abwälzen.3. Transmission according to claim 1 or 2, characterized in that the oval gears (12; 13; 14; 15; 16; 17; 18; 19) have a large axis (A) and a small axis (B) and the shape the oval is defined by the fact that two intermeshing oval gearwheels (12; 13; 14; 15; 16; 17; 18; 19) are at a constant distance from their axes of rotation (3; 4; 28; 29; 54; 55; 56, 57) roll off with a positive fit.
4. Getriebe ge ass einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Mittelpunkt einer Verbindungsgeraden zwischen den Gelenken (8;9;22;23) bei rotierenden Wellen (3; 4) eine geschlossene Kurve beschreibt.4. Gear ge ass one of claims 1 to 3, characterized in that the center of a connecting straight line between the joints (8; 9; 22; 23) with rotating shafts (3; 4) describes a closed curve.
5. Getriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass jede der beiden Wellen (3;4) über je zwei ovale Zahnräder (12 ; 13 ; 14; 15) mit je einer Achse (28; 29) verbunden ist.5. Transmission according to one of claims 1 to 4, characterized in that each of the two shafts (3; 4) via two oval gear wheels (12; 13; 14; 15) each with an axis (28; 29) is connected.
6. Getriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 5 , dadurch gekennzeichnet, dass die ovalen Zahnräder (12; 13; 14; 15) ein Verhältnis ihrer kleinen Achsen (B) zu ihren grossen Achsen (A) von 1 : 2 aufweisen. 6. Transmission according to one of claims 1 to 5, characterized in that the oval gears (12; 13; 14; 15) have a ratio of their small axes (B) to their large axes (A) of 1: 2.
7. Getriebe nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Achsen (28; 29) der beiden ovalen Zahnräder (12; 14) durch eine formschlüssige Kraftübertragung miteinander verbunden sind.7. Transmission according to claim 5 or 6, characterized in that the axes (28; 29) of the two oval gears (12; 14) are interconnected by a positive force transmission.
8. Getriebe nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Achsen (28; 29) der beiden ovalen Zahnräder (12; 14) durch ein Zahnradgetriebe (20) miteinander verbunden sind.8. Transmission according to one of claims 5 to 7, characterized in that the axes (28; 29) of the two oval gear wheels (12; 14) are connected to one another by a gear transmission (20).
9. Getriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den beiden Wellen (3;4) ein Getriebe (21) mit ovalen Zahnrädern (18; 19) eingeschaltet ist und zwischen einer der Wellen (3;4) und einer Achse (28) ebenfalls ein Getriebe (11) mit ovalen Zahnrädern (16; 17) eingeschaltet ist.9. Transmission according to claim 1, characterized in that between the two shafts (3; 4), a transmission (21) with oval gears (18; 19) is switched on and between one of the shafts (3; 4) and an axis (28 ) also a gear (11) with oval gears (16; 17) is switched on.
10. Getriebe nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die zwei zwischen der Achse (28) und der Welle (3) miteinander im Eingriff stehenden ovalen Zahnräder (16; 17) ein Verhältnis ihrer kleinen Achsen (B) zu ihren grossen Achsen (A) von 1 : 2 aufweisen.10. Transmission according to claim 9, characterized in that the two between the axis (28) and the shaft (3) in engagement with each other oval gears (16; 17) a ratio of their small axes (B) to their large axes (A ) of 1: 2.
11. Getriebe nach Anspruch 7 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass das zwischen den Wellen (3;4) liegende Getriebe (21) mit ovalen Zahnrädern (18; 19), die ein Verhältnis ihrer kleinen Achsen (B) zu ihren grossen Achsen (A) von 1 : 2 aufweisen, versehen ist. 11. A transmission according to claim 7 or 10, characterized in that the transmission (21) lying between the shafts (3; 4) with oval gearwheels (18; 19) which have a ratio of their small axes (B) to their large axes ( A) of 1: 2, is provided.
12. Getriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die an die Wellen (3;4) gekoppelten Verbindungsglieder (1;2) kreisringförmige Scheiben oder Tori sind und miteinander wie Kettenglieder verbunden sind.12. Transmission according to one of claims 1 to 11, characterized in that the connecting links (1; 2) coupled to the shafts (3; 4) are annular disks or tori and are connected to one another like chain links.
13. Getriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Wellen (3;4) mit Winkelgetrieben versehen sind.13. Transmission according to one of claims 1 to 12, characterized in that the shafts (3; 4) are provided with angular gears.
14. Arbeitsmaschine, insbesondere Mischer mit einem Getriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Gelenke (8;9), die das mittlere Verbindungsglied (26) mit den endständigen Verbindungsgliedern (25; 27) verbinden, eine taumelnde Bewegung ausführen und mindestens eine der Achsen (28; 29) motorisch angetrieben wird.14. Working machine, in particular mixer with a transmission according to one of claims 1 to 13, characterized in that the two joints (8; 9), which connect the middle connecting member (26) with the terminal connecting members (25; 27), a wobbling Carry out movement and at least one of the axes (28; 29) is driven by a motor.
15. Antriebsaggregat mit einem Getriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die an die Wellen (3;4) gekoppelten Verbindungsglieder (1;2) kreisringförmige Scheiben oder Tori sind und miteinander wie Kettenglieder verbunden sind und mindestens eine der Achsen (28; 29) motorisch angetrieben wird.15. Drive unit with a transmission according to one of claims 1 to 13, characterized in that the connecting links (1; 2) to the shafts (3; 4) are annular disks or tori and are connected to one another like chain links and at least one of the axes (28; 29) is driven by a motor.
16. Aggregat zur Umwandlung der Energie eines strömenden Mediums in ein Drehmoment mit einem Getriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die an die Wellen (3;4) gekoppelten Verbindungsglieder (1;2) kreiεringförmige Scheiben oder Tori sind und miteinander wie Kettenglieder verbunden sind und das Drehmoment von mindestens einer der Achsen (28;29) weitergegeben wird.16. Unit for converting the energy of a flowing medium into a torque with a transmission according to one of claims 1 to 13, characterized in that the connecting elements (1; 2) coupled to the shafts (3; 4) are circular-shaped disks or Tori and are connected to each other like chain links and the torque is passed on by at least one of the axes (28; 29).
17. Aggregat zur Umwandlung der Energie eines strömenden Mediums in ein Drehmoment mit einem Getriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Gelenke (8;9), die das mittlere Verbindungsglied (26) mit den endständigen Verbindungsgliedern (25; 27) verbinden, eine taumelnde Bewegung ausführen und das Drehmoment von mindestens einer der Achsen (28;29) weitergegeben wird. 17. Unit for converting the energy of a flowing medium into a torque with a transmission according to one of claims 1 to 13, characterized in that the two joints (8; 9) connecting the middle connecting member (26) with the terminal connecting members (25 ; 27) connect, perform a wobbling movement and the torque is passed on by at least one of the axes (28; 29).
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