EP1497172B1 - Movement conversion device - Google Patents

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Publication number
EP1497172B1
EP1497172B1 EP03746209A EP03746209A EP1497172B1 EP 1497172 B1 EP1497172 B1 EP 1497172B1 EP 03746209 A EP03746209 A EP 03746209A EP 03746209 A EP03746209 A EP 03746209A EP 1497172 B1 EP1497172 B1 EP 1497172B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
rotation
working
self
bearing element
sun gear
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
EP03746209A
Other languages
German (de)
French (fr)
Other versions
EP1497172A1 (en
Inventor
Hermann Dettwiler
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.)
PLIM Cooperation AG
Original Assignee
PLIM Cooperation AG
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 PLIM Cooperation AG filed Critical PLIM Cooperation AG
Publication of EP1497172A1 publication Critical patent/EP1497172A1/en
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Publication of EP1497172B1 publication Critical patent/EP1497172B1/en
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Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63H—MARINE PROPULSION OR STEERING
    • B63H1/00—Propulsive elements directly acting on water
    • B63H1/02—Propulsive elements directly acting on water of rotary type
    • B63H1/04—Propulsive elements directly acting on water of rotary type with rotation axis substantially at right angles to propulsive direction
    • B63H1/06—Propulsive elements directly acting on water of rotary type with rotation axis substantially at right angles to propulsive direction with adjustable vanes or blades
    • B63H1/08—Propulsive elements directly acting on water of rotary type with rotation axis substantially at right angles to propulsive direction with adjustable vanes or blades with cyclic adjustment
    • B63H1/10—Propulsive elements directly acting on water of rotary type with rotation axis substantially at right angles to propulsive direction with adjustable vanes or blades with cyclic adjustment of Voith Schneider type, i.e. with blades extending axially from a disc-shaped rotary body

Definitions

  • a propeller In turbomachines, such as marine propulsion, nowadays the propeller is the preferred flow-generating one Element.
  • a propeller is on a rotating axis mounted device which radially protruding from the axle circumference.
  • Suitable propeller designs generate different, the respective requirements corresponding effects.
  • propeller blades used that went awry from the rotation plane protrude. Upon rotation, the medium slides in which the propeller moves, from the cutting edge of the propeller blades over its surface, because the next Medium pushes the previous one away. This process will interrupted when e.g. Air enters the propeller in the water. The whole printed structure falls through the thinner air together and must be rebuilt again.
  • WO 01/01017 discloses a device for converting a rotational movement into a one cone defining and a self-rotating movement of a working lever or conversely, a cone defining one and self-rotating movement of a working lever into one Rotational movement, in which the working truss against rotation is mounted in a lever bearing element.
  • a rotatable Rotational element is with the working lever or the lever bearing element coupled. The motion transformation is thereby allows the lever-bearing member to pivot about a pivot axis pivotable and about a perpendicular to the pivot axis
  • Bearing rotation axis is rotatable and the bearing rotation axis and the pivot axis a common point of intersection exhibit.
  • DE-A-42 16 531 discloses a rotor assembly having a plurality Rotor blades whose axes of rotation perpendicular to the flow direction of a medium.
  • the rotor blades are on a common support about an axis perpendicular to Carrier plane rotatably arranged.
  • the carrier is about a central axis rotatably mounted.
  • the device still has at least one further working lever, which in the lever bearing element to a Self-rotating axis is storedsrotierbar and on the a planetary gear is arranged against rotation, with the Sun wheel or another around the rotation axis arranged sun gear coupled via a transmission means is, so that upon rotation of the lever bearing element around the axis of rotation of the other working lever on the one hand due to the bearing in the lever bearing element a rotation in the same sense of rotation and on the other hand due to the coupled via the transmission means to the sun gear Planetary a self-rotation about the self-rotation axis in the opposite direction of rotation, wherein the at least two working levers obliquely and spaced from the axis of rotation are arranged and intersect.
  • the rotation lock of the sun gear leads when rotating the Lever bearing element to two overlapping rotations of the working lever.
  • the working lever rotates due to the storage in the lever bearing element with the Lever bearing element with.
  • the working lever leads a self-rotation caused by the planetary gear, wherein the planetary gear due to the rotation of the lever bearing element around the axis of rotation through the transmission means and the sun block blocked in the rotation of the Lever bearing element opposite sense of rotation is rotated.
  • the two overlapping, opposing rotational movements of the working lever result in the resulting Rotational movement of the working lever a smaller Rotation speed than the lever bearing element.
  • the operating lever executes during a rotation of the lever bearing element of 360 ° a self-rotation of 180 °.
  • a suitable working equipment such as a flat Paddle, on the working lever can thus a directed flow or a drive can be generated in a desired direction or a flow can be optimally removed.
  • the device according to the invention comprises means on, with which the sun gear is adjustable in rotation and the lock it except when turning it, i. hold against rotation.
  • the sun gear By Wheelverstellen the sun gear can via the planetary gear coupled thereto via the transmission means set the self-rotation position of the working lever become what e.g. to control a water or Aircraft can be used.
  • the rotation blocking the sun gear preferably takes place by the same means.
  • these include Means a sprocket connected to the sun gear another, rotatable sprocket and one the two Chain wheels connecting chain.
  • the rotational adjustment of the sun gear so can be at a remote from the axis of rotation Place done.
  • the transmission means is a belt, for example a V-belt or a flat belt, in particular made of rubber or leather, or a alternloses wheel, for example made of rubber or a plastic.
  • the planet wheels the at least two working lever with the same Sun gear coupled.
  • the planetary gears of the at least two working levers with separate Coupled sun gears This allows the self-rotation position to adjust each working lever separately, what to change the drive direction or the direction the generated flow can be used. At flying machines can this individual adjustment also make the airframe suitable for gliding flights, for example Very important in case of engine failure during the flight is.
  • mixing and / or stirring devices can by the Adjustment of the self-rotation position of a working lever other mixing and / or stirring effects are achieved.
  • the planet gears may be the working lever or the sun gears in each case an equal or different number
  • Have teeth or between the planetary gears and the Sun gear or the sun gears can have different rotational gear ratios be present, as the case may be what should be done.
  • the lever bearing element is in a housing rotatably mounted and arranged with a on the axis of rotation Connected shaft, which protrudes from the housing.
  • the housing forms the stationary, supporting part of the device and also largely protects the rotating parts against pollution.
  • the lever bearing element with a drive for generating the rotational movement connected is at the working levers respectively a working device, in particular a paddle, a Shovel or a blade, arranged.
  • a working device for example, as a drive and / or control a means of transport in the water or in the air, to Generation of a water or gas flow or for mixing be used by flowable materials.
  • lever bearing element means for decreasing the torque, in particular a power generator connected.
  • a such device can, for example, for power generation by transforming a truncated cone or a cylinder defining and self-rotating, by flowing Water or wind generated movement of a working lever a working device in a rotational movement of the lever bearing element and decreasing the torque of the lever bearing member be used.
  • Fig. 1 is a first embodiment of the inventive Movement conversion device shown which suitable for example for a ship propulsion is.
  • the device has as a supporting element Housing 1, which contains the remaining mechanical parts in defined position holds.
  • the housing 1 provided with a removable housing cover 10.
  • a lever bearing element 2 in the form rotatably arranged a yoke.
  • the lever bearing element 2 is in the lower part of the housing 1 in a rolling bearing 15th rotatably mounted.
  • From above protrudes a drive shaft 9 in the lever bearing element 2 inside, with this against rotation connected is.
  • the drive shaft 9 is via a rolling bearing 16 passed through the housing cover 10, so that they are driven from outside the housing 1 can and at the same time the lever bearing element 2 stabilized.
  • the lever bearing element 2 comprises two outwards from the outside bottom inside extending holes 21, in which upper and lower pivot bearings 22 and 23 are arranged. Through each Bore 21 is a working lever 3 and 4 performed, the is rotatably supported by the rotary bearings 22, 23.
  • the Working levers 3, 4 are crossed, but spaced apart, and each have a work facility in Shape of a paddle 31 and 41, respectively.
  • the lever bearing element 2 and the working lever 3, 4 co-rotates, leaving the bottom of the housing 1 protruding parts of the working lever 3, 4 each one perform a truncated cone defining movement.
  • the planet gears 5, 6 are designed as gears and via transmission wheels 50, 55 with a sun gear 7 in Coupled form of a gear.
  • the transmission wheels 50, 55 are each formed as double gears, i. she each comprise two interconnected gears 51, 52 and 56, 57, one of which in the planetary gear 5, the sixth and the other engages the sun gear 7.
  • the sun wheel 7 is about the drive shaft 9 and its rotation axis C. arranged around and with respect to the drive shaft 9 rotatable. It is firmly connected to a sprocket 11, which over a chain 12 connected to a rotatable sprocket 13 is.
  • the sprocket 13 is attached to a shaft 131, which is rotatably mounted in a rolling bearing 14.
  • the sun gear 7 is rotatable. At a Rotary adjustment of the sun gear 7 are also on the Transmission wheels 50, 55 planetary gears 5 coupled thereto and 6 and the associated working levers 3 and 4 rotatably adjusted, so that in this way the self-rotation position the working lever 3, 4 can be adjusted. While the rotation of the lever bearing element 2, the sun gear 7th in general, however, blocked from turning by the sprocket 13, the chain 12 and the sprocket 11 are kept still.
  • Fig. 2 shows the arrangement of the working lever 3, 4 with respect a theoretical double cone caused by the movement of an infinitely thin working lever, so through the axial Center of the lever bearing element 2 is guided, that he the axis of rotation C intersects, is defined. Not there both working levers 3, 4 are guided by the same center can, they are each a distance a or b to Center of the double cone offset, with the two distances are preferably the same size. During the rotation of the lever bearing element 2, therefore, do not define the working levers 3, 4 Cone, but only a truncated cone.
  • FIG. 3 the movement of the paddle 31, 41 of the two working levers 3, 4 during a rotational movement of the drive shaft 9 and the lever bearing element 2 taken from 360 ° become.
  • Schematically represented are the working levers 3, 4, the paddle 31, 41, the planet gears 5, 6, the transmission wheels 50, 55, the sun gear 7 and the drive shaft 9 in one position. Dash-dotted are other positions the paddle 31, 41 drawn. It is obvious that the working lever 3, 4 with the paddles 31, 41 at a rotation of the drive shaft 9 of 360 °, during the they perform a movement defining a truncated cone, do an opposite self-rotation of 180 °, what due to the fact that the planet gears 5, 6 double have as many teeth as the sun gear 7.
  • the self-rotation positions of the working lever 3, 4 with the Paddles 31, 41 in Fig. 4 can by Drehverstellen of Sun gear 7 can be adjusted, reducing the drive direction D is changed.
  • 4 to 8 are different drive directions D and corresponding self-rotation positions the working lever 3, 4 based on the orientation of the paddle 31, 41 shown.
  • the illustrated in Fig. 9 second embodiment of inventive device for motion conversion has two working levers with planet gears 105, 106, the transmission wheels 150, 155 in two separate sun gears 107, 108 intervene.
  • Both sun gears 107, 108 are individually rotatable about the shaft 9 arranged around and each with its own sprocket 111, 112 connected via they by means of chains 121, 122 and sprockets 113, 114 rotatable and nadoblockierbar are. In this way This allows the self-rotation position of each working lever 3, 4 and thus the position of each paddle 31, 41 is individually adjustable.
  • Figs. 10 and 11 show a ship having four devices 90 for the motion conversion according to FIG. 1 as drives having.
  • the drives 90 are connected in pairs, as shown in Fig. 12.
  • These composite units are height-adjustable according to the arrows E and F in FIG. 10, such that the immersion depth of the paddles 31 ', 41' can be changed. This allows, for example, to pull up the paddles 31 ', 41' in a shallow water, so that the ground is not touched.
  • the inventive Actuators 90 have the advantage that even with partial Ausforce the paddle 31 ', 41' generates a thrust moment so that they are also very good for shallow inland waterway vessels are suitable.
  • Fig. 13 shows the principle of a solid mixer, which by means of two juxtaposed, interdisciplinary, drives 100, 101 according to the invention, each with one Working lever 103, 104, each with a blade 131, 141 as Working device generates a countercurrent.
  • conventional Two-shaft mixers work with blades, which are the mix press against each other, which requires a lot of energy requires and the mix exposes high pressure.
  • this inventive mixer in which a Bucket 131, 141 lifts the mix outside and above the center of the counter-rotating blade 131, 141 feeds. With a suitable rotational speed, fluidization takes place of the mix, which allows it, via a nozzle head Inject 110 additives into the fluidization zone.
  • Figs. 14 and 15 show a novel flying machine which by the inventive device for motion conversion can be realized.
  • the wing beats correspond in principle to the wing movements of flying insects using high-speed cameras can be observed.
  • each blade is individually controlled, allowing maneuvers of great diversity are possible, e.g. Forward, backward, up, Down and curve flying and gliding with the engine off.
  • the flying machine can be easily configured that the wing tips only at a speed of movement of over 750 km / h the critical sound limit to reach. From experiments in the wind tunnel is also known that the noise is minimal.
  • the inventive Device for motion conversion allows thus the realization of a low-noise flying machine, whose drive system has a high thrust and accelerates the air without large inactive zones.
  • a wind turbine is shown, the two inventive devices for motion conversion each with a working lever 303, 304, respectively a wind surface 331, 341.
  • the two devices are arranged axially symmetrical and mechanical connected so that by the at the wind surfaces 331, 341 attacking wind opposite movement patterns of the working levers 303, 304 are generated.
  • the movements of the working levers 303, 304 are converted into rotational movements, for generating electricity by means not shown Power generator can be used.
  • Power generator can be used.
  • eccentric Mounting the devices on a pillar 310 with Rotary bearings turn the devices always automatically downwind, so that in this application the sun gear not adjustable to be mounted.
  • one each Working lever 303, 304 per device also design variants conceivable with several levers per device.
  • the illustrated in Fig. 18 third embodiment of The device according to the invention for the conversion of motion corresponds largely the first embodiment shown in Fig. 1.
  • the transmission wheels 50, 55 which couple the planet wheels 5, 6 with the sun gear 7, but serve via Umleitizer 401, 403 guided endless roller chains 450, 455 as transmission means between the Planetary gears 402, 404 and the sun gear 407.
  • the planet gears 402, 404 and sun gear 407 are sprocket wheels educated. Are the planetary gears 402, 404 in comparison to the sun gear 407 with twice the number of entrainment equipped, in turn, will have the same effect as the first embodiment achieved.
  • a Self-rotation of the working lever 503, 504 about the self-rotation axes A ', B' are the working levers 503, 504 at its upper end, each with a planetary gear 505, 506 provided.
  • the planet gears 505, 506 are as gears formed and via transmission wheels 550, 555 with a Sun gear 507 coupled in the form of a gear.
  • the sun wheel 507 is about the rotation axis C 'around at an adjusting shaft Attached 580, about the pivot bearings 581, 582 is rotatably mounted in the drive shaft 509.
  • the sun gear 507 is rotationally adjustable, wherein at a rotational adjustment of the sun gear 507 and the via the transmission wheels 550, 555 planetary gears coupled thereto 505, 506 and the associated levers 503, 504 are adjusted in rotation, so that in this way the Self-rotation position of the working lever 503, 504 adjusted can be.
  • the sun gear 507 is generally locked in rotation, so that by the rotation of the working lever 503, 504 about the axis of rotation C ', the planet gears 505, 506th about the rotation changing transmission wheels 550, 555th to be unrolled on the sun gear 507, causing the working levers 503, 504 with a self-rotation in rotation counter-rotating sense of circulation are provided.
  • the device be built very compact in height. It is suitable Therefore, for example, especially good for drives of Ships used on rivers with low water level become.
  • the device can be more compact in width to be built as the fourth embodiment. Therefore it is a bit higher, but much lower than at the embodiments with crossed levers.
  • the inventive device for motion conversion is a basic element, which by appropriate cultivation of suitable elements and possibly combination with others Basic elements used in a variety of ways can be.
  • the inventive device for motion conversion can also be considered as a ferry on the rope in flowing waters floating river power plant are used, they too provided with floats for this purpose.
  • the river flow drives the Mitschschaufeln in rotation, which activated the built-up power generator.
  • At the riverbed are No structural measures necessary, so that the power plant immediately ready for use. Because of the floating body is the water level insignificant.

Landscapes

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Abstract

A device for conversion of a rotational movement into a movement of each of two working levers defining a truncated cone and a self-rotating movement of each of the two working levers and vice versa comprises a lever bearing element which is rotatable around a rotation axis. The two working levers are each self-rotatably positioned around a self-rotation axis in the lever bearing element. A planetary wheel is arranged in a non-rotatable manner on each working lever. The planetary wheels are each coupled to a sun wheel, which is able to be blocked from turning, via a transmission wheel, the sun wheel being arranged around the rotation axis. This device for conversion of movement is utilisable for a great variety of uses and has a simple mechanical construction.

Description

Die Vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Umwandlung einer Rotationsbewegung in eine einen Kegelstumpf definierende und eine eigenrotierende Bewegung eines Arbeitshebels oder umgekehrt einer einen Kegelstumpf definierenden und einer eigenrotierenden Bewegung eines Arbeitshebels in eine Rotationsbewegung, wie sie im Oberbegriff des unabhängigen Patentanspruchs 1 definiert ist.The present invention relates to a device for converting a rotational movement into a truncated cone defining and a self-rotating movement of a Working lever or vice versa of a truncated cone defining and a self-rotating movement of a working lever in a rotational movement, as in the preamble of independent claim 1 is defined.

Bei Strömungsmaschinen, wie beispielsweise Schiffsantrieben, ist heutzutage der Propeller das bevorzugte strömungserzeugende Element. Grundsätzlich ist ein Propeller eine an einer drehenden Achse angebrachte Vorrichtung, welche radial aus dem Achsumfang herausragt. Geeignete Propellergestaltungen erzeugen unterschiedliche, den jeweiligen Anforderungen entsprechende Effekte. Prinzipiell werden Propellerblätter verwendet, die schief aus der Rotationsebene herausragen. Bei Drehung gleitet das Medium, in dem sich der Propeller bewegt, von der Schneidekante der Propellerblätter über deren Oberfläche hinweg, weil das nachstossende Medium das vorherige wegdrückt. Dieser Ablauf wird unterbrochen, wenn z.B. im Wasser Luft zum Propeller gelangt. Das ganze aufgebaute Druckgebilde fällt durch die dünnere Luft zusammen und muss wieder neu aufgebaut werden. Weitere Nachteile des Propellers sind beispielsweise eine turbulente Strömungserzeugung sowie eine eingeschränkte Bandbreite der optimalen Wirkung. Auch zu erwähnen sind Lärmerzeugung, Verschleiss, Wirbelbildung und Bewirkung von Erosion in der Umgebung. Nachteilhaft ist ausserdem, dass sich die Peripherie des Propellers an der physisch möglichen Grenze bewegt, während zugleich das Zentrum praktisch inaktiv ist. In turbomachines, such as marine propulsion, Nowadays the propeller is the preferred flow-generating one Element. Basically, a propeller is on a rotating axis mounted device which radially protruding from the axle circumference. Suitable propeller designs generate different, the respective requirements corresponding effects. In principle, propeller blades used that went awry from the rotation plane protrude. Upon rotation, the medium slides in which the propeller moves, from the cutting edge of the propeller blades over its surface, because the next Medium pushes the previous one away. This process will interrupted when e.g. Air enters the propeller in the water. The whole printed structure falls through the thinner air together and must be rebuilt again. Further disadvantages of the propeller are, for example, one turbulent flow generation as well as a limited Range of optimal effect. Also to mention are Noise generation, wear, vortex formation and effect of Erosion in the environment. Another disadvantage is that The periphery of the propeller is physically possible Border moves, while at the same time the center practically is inactive.

Es wurden daher verschiedentlich andere Vorrichtungen zur Bewegungsumwandlung entwickelt, die in Strömungsmaschinen eingesetzt zum Teil vorteilhaft sind.There were therefore various devices for Motion transformation developed in turbomachines used are partly advantageous.

Beispielsweise offenbart die WO 01/01017 eine Vorrichtung zur Umwandlung einer Rotationsbewegung in eine einen Kegel definierende und eine eigenrotierende Bewegung eines Arbeitshebels oder umgekehrt einer einen Kegel definierenden und eigenrotierenden Bewegung eines Arbeitshebels in eine Rotationsbewegung, bei der der Arbeitstiebel verdrehsicher in einem Hebellagerelement gelagert ist. Ein rotierbares Rotationselement ist mit dem Arbeitshebel oder dem Hebellagerelement gekoppelt. Die Bewegungsumwandlung wird dadurch ermöglicht, dass das Hebellagerelement um eine Schwenkachse schwenkbar und um eine auf die Schwenkachse senkrecht stehende Lagerrotationsachse rotierbar ist und die Lagerrotationsachse und die Schwenkachse einen gemeinsamen Schnittpunkt aufweisen.For example, WO 01/01017 discloses a device for converting a rotational movement into a one cone defining and a self-rotating movement of a working lever or conversely, a cone defining one and self-rotating movement of a working lever into one Rotational movement, in which the working truss against rotation is mounted in a lever bearing element. A rotatable Rotational element is with the working lever or the lever bearing element coupled. The motion transformation is thereby allows the lever-bearing member to pivot about a pivot axis pivotable and about a perpendicular to the pivot axis Bearing rotation axis is rotatable and the bearing rotation axis and the pivot axis a common point of intersection exhibit.

Ein Nachteil dieser Vorrichtung zur Bewegungsumwandlung besteht im relativ komplizierten mechanischen Aufbau, insbesondere was die Lagerung des Hebellagerelements betrifft. Ausserdem kann sie aufgrund der zentralen Anordnung des Arbeitshebels im Hebellagerelement und des Hebellagerelements selbst nicht mehrere Arbeitshebel aufweisen.A disadvantage of this motion conversion device is in a relatively complicated mechanical structure, in particular as far as the bearing of the lever bearing element is concerned. In addition, it can due to the central arrangement of the working lever in the lever bearing element and the lever bearing element do not have several levers themselves.

Aus der US-A-2 539 436 i.st ein Mixer bekannt, bei dem eine Rotationsbewegung in eine einen Kegel definierende und eine eigenrotierende Bewegung eines Mixstabs umgewandelt wird. Der Mixstab ist einerseits in einem Rotationselement und anderseits schwenkbar in einem weiteren Lagerteil eigenrotierbar gelagert. Beim kegelförmigen Rotieren des Mixstabs führt dieser eine Eigenrotation in Gegenrichtung aus, welche durch ein am Mixstab angebrachtes Zahnrad bewirkt wird, das im Innern eines Zahnkranzes abrollt. Die Eigenrotation in Gegenrichtung weist eine grössere Rotationsgeschwindigkeit auf als das kegelförmige Rotieren, was zwar einen guten Mixeffekt zur Folge hat, aber für andere Anwendungen, beispielsweise als Antrieb für ein Wasser- oder Luftfahrzeug, nachteilhaft ist.US-A-2,539,436 discloses a mixer in which a Rotational motion in a cone defining and a self-rotating movement of a blender bar is converted. The Mixstab is on the one hand in a rotating element and on the other hand pivotable in a further bearing part eigenrotierbar stored. When cone-shaped rotating the mixing rod this performs a self-rotation in the opposite direction, which caused by a gear attached to the mixing rod, rolling inside a sprocket. The self-rotation in the opposite direction has a greater rotational speed on as the cone-shaped rotating, which is a good one Mix effect, but for other applications, For example, as a drive for a watercraft or aircraft, is disadvantageous.

Die DE-A-42 16 531 offenbart eine Rotoranordnung mit mehreren Rotorblättern, deren Drehachsen senkrecht zur Strömungsrichtung eines Mediums liegen. Die Rotorblätter sind auf einem gemeinsamen Träger um eine Achse senkrecht zur Trägerebene drehbar angeordnet. Der Träger ist um eine Mittelachse drehbar gelagert. Mittels Transmissionsmitteln wird erreicht, dass sich die Rotorblätter beim Umlauf um die Trägerachse um ihre Rotorblattachsen drehen. Durch die parallele Anordnung der Rotorblattachsen benötigen die Rotorblätter relativ viel Platz.DE-A-42 16 531 discloses a rotor assembly having a plurality Rotor blades whose axes of rotation perpendicular to the flow direction of a medium. The rotor blades are on a common support about an axis perpendicular to Carrier plane rotatably arranged. The carrier is about a central axis rotatably mounted. By means of transmission means is achieved that the rotor blades around the circulation rotate the carrier axle around its rotor blade axes. By the parallel arrangement of the rotor blade axes require the rotor blades relatively much space.

Aus der gattungsgemäßen FR-A-639 928 ist eine Vorrichtung zur Umwandlung einer Rotationsbewegung in eine einen Kegel definierende und eine eigenrotierende Bewegung eines Arbeitshebels mit Paddel bekannt, die ein um eine Rotationsachse rotierbares Hebellagerelement umfasst, in dem der Arbeitshebel um eine Eigenrotationsachse eigenrotierbar gelagert ist. Um die Rotationsachse herum ist ein Sonnenrad angeordnet, mit dem ein am Arbeitshebel verdrehsicher angeordnetes Planetenrad über Zahnräder gekoppelt ist, so dass bei einer Rotation des Hebellagerelements um die Rotationsachse der Arbeitshebel einerseits aufgrund der Lagerung im Hebellagerelement eine Rotation im gleichen Umlaufsinn vornimmt und anderseits aufgrund des über die Zahnräder an das Sonnenrad gekoppelten Planetenrads eine Eigenrotation um die Eigenrotationsachse im umgekehrten Umlaufsinn vornimmt. Die offenbarte Vorrichtung realisiert einen Antrieb mit sich wellenartig ändernden Antriebskräften. From the generic FR-A-639 928 is a device for conversion a rotational movement into a cone defining and a self-rotating movement of a working lever with Paddle known which rotatable about a rotation axis Includes lever bearing element in which the working lever to a Self-rotation axis is stored selfrotatable. Around the rotation axis around a sun wheel is arranged with the a rotationally arranged on the working lever planet gear coupled via gears, so that during a rotation the lever bearing element about the axis of rotation of the working lever on the one hand due to the bearing in the lever bearing element makes a rotation in the same sense of rotation and on the other hand due to coupled via the gears to the sun gear Planetary a self-rotation about the self-rotation axis in the opposite direction. The revealed Device realizes a drive with a wave changing drive forces.

Angesichts der Nachteile der bisher bekannten, oben beschriebenen Vorrichtungen zur Bewegungsumwandlung liegt der Erfindung die folgende Aufgabe zugrunde. Zu schaffen ist eine Vorrichtung zur Bewegungsumwandlung der eingangs erwahnten Art, die für verschiedenste Anwendungen einsetzbar und mechanisch einfach aufgebaut ist. Vorzugsweise soll sie mehrere Arbeitshebel aufweisen können.Given the disadvantages of the previously known, described above Movement conversion devices is the Invention the following object. To create is a motion conversion device of the initially mentioned Type that can be used for a wide variety of applications and is mechanically simple. Preferably, she should may have several working levers.

Diese Aufgabe wird durch die erfindungsgemässe Vorrichtung zur Bewegungsumwandlung gelöst, wie sie im unabhängigen Patentanspruch 1 definiert ist. Bevorzugte Ausführungsvarianten ergeben sich aus den abhängigen Patentansprüchen. Die unabhängigen Patentansprüche 14 und 15 betreffen bevorzugte Verwendungen der erfindungsgemässen Vorrichtung.This object is achieved by the device according to the invention solved for the motion conversion, as in the independent claim 1 is defined. Preferred embodiments result from the dependent claims. The independent claims 14 and 15 relate to preferred Uses of the inventive device.

Das Wesen der Erfindung besteht im Folgenden: Eine Vorrichtung zur Umwandlung einer Rotationsbewegung in eine einen Kegelstumpf definierende und eine eigenrotierende Bewegung eines Arbeitshebels oder umgekehrt einer einen Kegelstumpf definierenden und einer eigenrotierenden Bewegung eines Arbeitshebels in eine Rotationsbewegung umfasst ein um eine Rotationsachse rotierbares Hebellagerelement, in dem der Arbeitshebel um eine Eigenrotationsachse eigenrotierbar gelagert ist. Um die Rotationsachse herum ist ein drehblockierbares Sonnenrad angeordnet, mit dem ein am Arbeitshebel verdrehsicher angeordnetes Planetenrad über ein Transmissionsmittel gekoppelt ist, so dass bei einer Rotation des Hebellagerelements um die Rotationsachse der Arbeitshebel einerseits aufgrund der Lagerung im Hebellagerelement eine Rotation im gleichen Umlaufsinn vornimmt und anderseits aufgrund des über das Transmissionsmittel an das Sonnenrad gekoppelten Planetenrads eine Eigenrotation um die Eigenrotationsachse im umgekehrten Umlaufsinn vornimmt. Erfindungsgemäss weist die Vorrichtung noch mindestens einen weiteren Arbeitshebel auf, der im Hebellagerelement um eine Eigenrotationsachse eigenrotierbar gelagert ist und an dem ein Planetenrad verdrehsicher angeordnet ist, das mit dem Sonnenrad oder einem weiteren um die Rotationsachse herum angeordneten Sonnenrad über ein Transmissionsmittel gekoppelt ist, so dass bei einer Rotation des Hebellagerelements um die Rotationsachse der weitere Arbeitshebel einerseits aufgrund der Lagerung im Hebellagerelement eine Rotation im gleichen Umlaufsinn vornimmt und anderseits aufgrund des über das Transmissionsmittel an das Sonnenrad gekoppelten Planetenrads eine Eigenrotation um die Eigenrotationsachse im umgekehrten Umlaufsinn vornimmt, wobei die mindestens zwei Arbeitshebel schräg und beabstandet zur Rotationsachse angeordnet sind und sich kreuzen.The essence of the invention consists in the following: A device for converting a rotational movement into a one Truncated cone defining and a self-rotating movement a working lever or vice versa a truncated cone defining and a self-rotating movement of a working lever in a rotary motion includes one around a Rotation axis rotatable lever bearing element in which the Working lever stored around a self-rotation axis self-rotatable is. Around the rotation axis is a drehblockierbares Sun gear arranged, with the one at the working lever against rotation arranged planetary gear via a transmission medium is coupled, so that during a rotation the lever bearing element about the axis of rotation of the working lever on the one hand due to the bearing in the lever bearing element makes a rotation in the same sense of rotation and on the other hand due to the transmission via the sun gear coupled planetary a self-rotation around the Self-rotation axis in the opposite direction of rotation makes. According to the invention the device still has at least one further working lever, which in the lever bearing element to a Self-rotating axis is stored selbstrotierbar and on the a planetary gear is arranged against rotation, with the Sun wheel or another around the rotation axis arranged sun gear coupled via a transmission means is, so that upon rotation of the lever bearing element around the axis of rotation of the other working lever on the one hand due to the bearing in the lever bearing element a rotation in the same sense of rotation and on the other hand due to the coupled via the transmission means to the sun gear Planetary a self-rotation about the self-rotation axis in the opposite direction of rotation, wherein the at least two working levers obliquely and spaced from the axis of rotation are arranged and intersect.

Das Drehblockieren des Sonnenrads führt beim Rotieren des Hebellagerelements zu zwei sich überlagernclen Rotationsbewegungen des Arbeitshebels. Einerseits rotiert der Arbeitshebel aufgrund der Lagerung im Hebellagerelement mit dem Hebellagerelement mit. Anderseits führt der Arbeitshebel eine durch das Planetenrad bewirkte Eigenrotation durch, wobei das Planetenrad aufgrund der Rotation des Hebellagerelements um die Rotationsachse durch das Transmissionsmittel und das drehblockierte Sonnenrad im zur Rotation des Hebellagerelements gegenläufigen Umlaufsinn gedreht wird. Die beiden sich überlagernden, gegenläufigen Rotationsbewegungen des Arbeitshebels haben zur Folge, dass die resultierende Rotationsbewegung des Arbeitshebels eine kleinere Rotationsgeschwindigkeit aufweist als das Hebellagerelement.The rotation lock of the sun gear leads when rotating the Lever bearing element to two overlapping rotations of the working lever. On the one hand, the working lever rotates due to the storage in the lever bearing element with the Lever bearing element with. On the other hand, the working lever leads a self-rotation caused by the planetary gear, wherein the planetary gear due to the rotation of the lever bearing element around the axis of rotation through the transmission means and the sun block blocked in the rotation of the Lever bearing element opposite sense of rotation is rotated. The two overlapping, opposing rotational movements of the working lever result in the resulting Rotational movement of the working lever a smaller Rotation speed than the lever bearing element.

Dadurch, dass zur Erzeugung der Eigenrotation des Arbeitshebels ein Planetenrad, ein Transmissionsmittel und ein Sonnenrad verwendet werden, kann das den Arbeitshebel lagernde Hebellagerelement im Vergleich zu der in der WO 01/01017 offenbarten Vorrichtung einfacher konstruiert werden, insbesondere muss es nicht schwenkbar ausgebildet werden. Ausserdem ist es nicht notwendig, dass der Arbeitshebel durch das Zentrum des Hebellagerelements und die Spitze eines durch die Bewegung des Arbeitshebels definierten Kegels führt, so dass die erfindungsgemässe Vorrichtung mehrere Arbeitshebel aufweisen kann, die im selben Hebellagerelement gelagert sind, was zu einer erheblichen Erweiterung der Vielfalt der potentiellen Anwendungen führt.Due to the fact that for generating the self-rotation of the working lever a planetary gear, a transmission medium and a Sun gear can be used, this can be the working lever overlapping lever bearing element compared to that in the WO 01/01017 device designed easier in particular, it does not have to be made pivotable become. Moreover, it is not necessary that the working lever through the center of the lever bearing element and the Top of one defined by the movement of the working lever Cone leads, so that the inventive device may have several working levers, which in the same lever bearing element are stored, resulting in a significant expansion the variety of potential applications.

Trotz dieser einfacheren Konstruktion und der Möglichkeit der Verwendung mehrerer Arbeitshebel können Bewegungsumwandlungen vorgenommen werden, die denjenigen der in der WO 01/01017 offenbarten Vorrichtung ähnlich sind. Die Vorteile gegenüber einer Propellervorrichtung, beispielsweise das Erzeugen einer weniger turbulenten Strömung, eine grössere Bandbreite der optimalen Wirkung, eine geringere Lärmerzeugung, ein kleinerer Verschleiss, eine geringere erodierende Wirkung auf die Umgebung und ausgedehntere aktive Wirkungszonen des Arbeitshebels, bleiben somit erhalten.Despite this simpler design and the possibility The use of multiple levers can cause movement conversions be made, those of those in the WO 01/01017 are similar. The advantages opposite a propeller device, for example generating a less turbulent flow, a larger one Range of optimal effect, less noise generation, a minor wear, a lower eroding Effect on the environment and more extensive active Action zones of the working lever, thus remain.

Mit Vorteil besteht zwischen Planetenrad und Sonnenrad ein Rotations-Übersetzungsverhältnis, so dass der Arbeitshebel bei einer Rotation des Hebellagerelements um 360° um weniger als 360° eigenrotiert. Dies bedeutet, dass die Eigenrotation des Arbeitshebels mit einer kleineren Frequenz erfolgt als die Rotation des Hebellagerelements und die einen Kegelstumpf oder einen Zylinder definierende Bewegung des Arbeitshebels. Die Übersetzung kann entweder durch geeignete Ausbildung des Planetenrads und des Sonnenrads oder durch das Transmissionsmittel erreicht werden.Advantageously exists between planetary gear and sun gear Rotational gear ratio, so that the working lever during a rotation of the lever bearing element by 360 ° to less self-rotated as 360 °. This means that the self-rotation of the working lever with a smaller frequency as the rotation of the lever bearing element and the one Truncated cone or a cylinder defining movement of the Working lever. The translation can be done either by appropriate Training of the planetary gear and the sun wheel or be achieved by the transmission means.

Vorteilhafterweise besteht zwischen Planetenrad und Sonnenrad ein Rotations-Übersetzungsverhältnis von 2:1. Dadurch vollzieht der Arbeitshebel bei einer Rotation des Hebellagerelements von 360° eine Eigenrotation von 180°. Mit einer geeigneten Arbeitseinrichtung, beispielsweise einem flachen Paddel, am Arbeitshebel kann so eine gerichtete Strömung bzw. ein Antrieb in eine gewünschte Richtung erzeugt werden oder es kann eine Strömung optimal abgenommen werden.Advantageously, there is between planet and sun a rotation ratio of 2: 1. Thereby the operating lever executes during a rotation of the lever bearing element of 360 ° a self-rotation of 180 °. With a suitable working equipment, such as a flat Paddle, on the working lever can thus a directed flow or a drive can be generated in a desired direction or a flow can be optimally removed.

Vorzugsweise weist die erfindungsgemässe Vorrichtung Mittel auf, mit denen das Sonnenrad drehverstellbar ist und die dieses ausser beim Drehverstellen drehblockieren, d.h. drehfest halten. Durch Drehverstellen des Sonnenrads kann über das daran über das Transmissionsmittel gekoppelte Planetenrad die Eigenrotationsstellung des Arbeitshebels eingestellt werden, was z.B. zur Steuerung eines Wasser- oder Luftfahrzeugs verwendet werden kann. Die Drehblockierung des Sonnenrads erfolgt vorzugsweise mit denselben Mitteln.Preferably, the device according to the invention comprises means on, with which the sun gear is adjustable in rotation and the lock it except when turning it, i. hold against rotation. By Drehverstellen the sun gear can via the planetary gear coupled thereto via the transmission means set the self-rotation position of the working lever become what e.g. to control a water or Aircraft can be used. The rotation blocking the sun gear preferably takes place by the same means.

Bei einer bevorzugten Ausführungsvariante umfassen diese Mittel ein mit dem Sonnenrad verbundenes Kettenrad, ein weiteres, drehverstellbares Kettenrad und eine die beiden Kettenräder verbindende Kette. Das Drehverstellen des Sonnenrads kann so an einer von der Rotationsachse entfernten Stelle erfolgen.In a preferred embodiment, these include Means a sprocket connected to the sun gear another, rotatable sprocket and one the two Chain wheels connecting chain. The rotational adjustment of the sun gear so can be at a remote from the axis of rotation Place done.

Bei einer bevorzugten Ausführungsvariante sind das Planetenrad, das Transmissionsmittel und das Sonnenrad Zahnrader.In a preferred embodiment, the planetary gear, the transmission means and the sun gear gears.

Bei einer anderen vorteilhaften Ausführungsvariante sind das Planetenrad und das Sonnenrad Kettenrader, während das Transmissionsmittel eine die Kettenräder verbindende Rollenkette ist. Dies ermöglicht es, die Vorrichtung mit einfacheren Normteilen herzustellen.In another advantageous embodiment are the planetary gear and the sun gear sprockets while the Transmission means a roller chain connecting the sprockets is. This allows the device with simpler Manufacture standard parts.

Alternativ ist das Transmissionsmittel ein Riemen, beispielsweise ein Keilriemen oder ein Flachriemen, insbesondere aus Gummi oder Leder, oder ein zähneloses Rad, beispielsweise aus Gummi oder einem Kunststoff.Alternatively, the transmission means is a belt, for example a V-belt or a flat belt, in particular made of rubber or leather, or a Zähneloses wheel, for example made of rubber or a plastic.

Bei einer vorteilhaften Ausführungsvariante sind die planetenräder der mindestens zwei Arbeitshebel mit demselben Sonnenrad gekoppelt.In an advantageous embodiment, the planet wheels the at least two working lever with the same Sun gear coupled.

Insbesondere mit zwei Arbeitshebeln mit geeigneten Arbeitseinrichtüngen kann eine gerichtete Strömung bzw, ein Antrieb in eine gewünschte Richtung noch viel besser erzeugt werden als mit nur einem Arbeitshebel. Auch bei einem Einsatz als Mischvorrichtung erweisen sich zwei oder mehr Arbeitshebel als vorteilhaft, da die Arbeitseinrichtungen der verschiedenen Arbeitshebel das Mischgut einander gegenläufig zuführen können.Especially with two working levers with suitable working equipment can be a directed flow or, a drive generated in a desired direction even better be as with only one working lever. Even with a use as a mixing device prove to be two or more levers as advantageous as the working facilities of the different working lever the mix in opposite directions can supply.

Bei einer anderen vorteilhaften Ausführungsvariante sind die Planetenräder der mindestens zwei Arbeitshebel mit separaten Sonnenrädern gekoppelt. Dies ermöglicht es, die Eigenrotationsstellung jedes Arbeitshebels separat einzustellen, was zur Änderung der Antriebsrichtung bzw. der Richtung der erzeugten Strömung genutzt werden kann. Bei Flugmaschinen kann diese individuelle Verstellmöglichkeit auch das Flugwerk zu Gleitflügen tauglich machen, was beispielsweise bei einem Motorausfall während des Flugs sehr wichtig ist. Bei Misch- und/oder Rührvorrichtungen können durch die Verstellung der Eigenrotationsstellung eines Arbeitshebels andere Misch- und/oder Rühreffekte erzielt werden.In another advantageous embodiment are the planetary gears of the at least two working levers with separate Coupled sun gears. This allows the self-rotation position to adjust each working lever separately, what to change the drive direction or the direction the generated flow can be used. At flying machines can this individual adjustment also make the airframe suitable for gliding flights, for example Very important in case of engine failure during the flight is. In mixing and / or stirring devices can by the Adjustment of the self-rotation position of a working lever other mixing and / or stirring effects are achieved.

Bei diesen Ausführungsvarianten mit mindestens zwei Arbeitshebeln und einem Sonnenrad oder mehreren Sonnenrädern können die Planetenräder der Arbeitshebel oder die Sonnenräder jeweils eine gleiche oder unterschiedliche Anzahl Zähne aufweisen bzw. zwischen den Planetenrädern und dem Sonnenrad oder den Sonnenrädern können unterschiedliche Rotations-Übersetzungsverhältnisse vorhanden sein, je nachdem was bewirkt werden soll.In these embodiments with at least two working levers and a sun gear or multiple sun gears The planet gears may be the working lever or the sun gears in each case an equal or different number Have teeth or between the planetary gears and the Sun gear or the sun gears can have different rotational gear ratios be present, as the case may be what should be done.

Vorzugsweise ist das Hebellagerelement in einem Gehäuse drehbar gelagert und mit einer auf der Rotationsachse angeordneten Welle verbunden, die aus dem Gehäuse herausragt. Das Gehäuse bildet den ortsfesten, tragenden Teil der Vorrichtung und schützt ausserdem die rotierenden Teile weitgehend vor Verschmutzung.Preferably, the lever bearing element is in a housing rotatably mounted and arranged with a on the axis of rotation Connected shaft, which protrudes from the housing. The housing forms the stationary, supporting part of the device and also largely protects the rotating parts against pollution.

Bei einer vorteilhaften Ausführungsvariante ist das Hebellagerelement mit einem Antrieb zur Erzeugung der Rotationsbewegung verbunden und ist an den Arbeitshebeln jeweils eine Arbeitseinrichtung, insbesondere ein Paddel, eine Schaufel oder ein Flügelblatt, angeordnet. Eine solche Vorrichtung kann beispielsweise als Antrieb und/oder Steuerung eines Fortbewegungsmittels im Wasser oder in der Luft, zur Erzeugung einer Wasser- oder Gasströmung oder zum Mischen von fliessfähigen Materialien verwendet werden.In an advantageous embodiment, the lever bearing element with a drive for generating the rotational movement connected and is at the working levers respectively a working device, in particular a paddle, a Shovel or a blade, arranged. Such a device For example, as a drive and / or control a means of transport in the water or in the air, to Generation of a water or gas flow or for mixing be used by flowable materials.

Bei einer anderen vorteilhaften Ausführungsvariante sind mit dem Hebellagerelement Mittel zur Abnahme des Drehmoments, insbesondere ein Stromgenerator, verbunden. Eine solche Vorrichtung kann beispielsweise zur Stromerzeugung durch Umwandlung einer einen Kegelstumpf oder einen Zylinder definierenden und eigenrotierenden, durch fliessendes Wasser oder Wind erzeugten Bewegung eines Arbeitshebels mit einer Arbeitseinrichtung in eine Rotationsbewegung des Hebellagerelements und Abnahme des Drehmoments des Hebellagerelements verwendet werden.In another advantageous embodiment are with the lever bearing element means for decreasing the torque, in particular a power generator connected. A such device can, for example, for power generation by transforming a truncated cone or a cylinder defining and self-rotating, by flowing Water or wind generated movement of a working lever a working device in a rotational movement of the lever bearing element and decreasing the torque of the lever bearing member be used.

Im Folgenden wird die erfindungsgemässe Vorrichtung zur Bewegungsumwandlung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen anhand von Ausführungsbeispielen detaillierter beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 -
eine teilweise Schnittansicht eines ersten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemässen Vorrichtung zur Bewegungsumwandlung mit zwei gekreuzten Arbeitshebeln mit einem gemeinsamen Sonnenrad und Zahnrädern als Transmissionsmittel;
Fig. 2 -
schematisch die Anordnung der Arbeitshebel der Vorrichtung von Fig. 1 bezüglich eines theoretischen Doppelkegels;
Fig. 3 -
schematisch die Bewegung von Paddeln der beiden Arbeitshebel während einer Rotationsbewegung des Hebellagerelements von 360°;
Fig. 4 bis 8 -
schematisch die Änderung der Paddelstellungen und der Antriebsrichtung bei einer Verstellung des Sonnenrads;
Fig. 9 -
einen Ausschnitt einer teilweisen Schnittansicht eines zweiten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemässen Vorrichtung zur Bewegungsumwandlung mit zwei Arbeitshebeln mit separaten Sonnenrädern;
Fig. 10 -
schematisch in Seitenansicht die Verwendung von vier Vorrichtungen zur Bewegungsumwandlung gemäss Fig. 1 als Schiffsantriebe;
Fig. 11 -
das Schiff mit den vier Antriebsvorrichtungen von Fig. 10 in einer Draufsicht;
Fig. 12 -
eine detailliertere Ansicht zweier verbundener Antriebsvorrichtungen von Fig. 10;
Fig. 13 -
schematisch die Verwendung von zwei erfindungsgemässen Vorrichtungen zur Bewegungsumwandlung mit jeweils einem Arbeitshebel als Mischer;
Fig. 14 -
schematisch in einer Ansicht von vorne die Verwendung von zwei Vorrichtungen zur Bewegungsumwandlung gemäss Fig. 9 als Antriebe einer Flugmaschine;
Fig. 15 -
die Flugmaschine mit den zwei Antriebsvorrichtungen von Fig. 14 in einer Seitenansicht;
Fig. 16 -
schematisch in einer Ansicht von vorne die Verwendung von zwei erfindungsgemässen Vorrichtungen zur Bewegungsumwandlung mit jeweils einem Arbeitshebel als Windkraftanlage;
Fig. 17 -
die Windkraftanlage von Fig. 16 in einer Seitenansicht;
Fig. 18 -
einen Ausschnitt einer teilweisen Schnittansicht eines dritten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemässen Vorrichtung zur Bewegungsumwandlung mit zwei Arbeitshebeln mit einem gemeinsamen Sonnenrad und Rollenketten als Transmissionsmittel;
Fig. 19 -
eine teilweise Schnittansicht eines Beispiels, das nicht zu der Erfindung gehört, mit zwei Arbeitshebeln mit zueinander parallelen Eigenrotationsachsen; und
Fig. 20 -
eine teilweise Schnittansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels der erfindungsgemässen Vorrichtung zur Bewegungsumwandlung mit zwei schräg angeordneten, nicht gekreuzten Arbeitshebeln.
In the following, the motion conversion apparatus according to the present invention will be described in more detail with reference to the attached drawings by way of embodiments. Show it:
Fig. 1 -
a partial sectional view of a first embodiment of the inventive device for motion conversion with two crossed working levers with a common sun gear and gears as transmission means;
Fig. 2 -
schematically the arrangement of the operating lever of the device of Figure 1 with respect to a theoretical double cone.
Fig. 3 -
schematically the movement of paddles of the two working lever during a rotational movement of the lever bearing member of 360 °;
4 to 8 -
schematically the change of the paddle positions and the drive direction in an adjustment of the sun gear;
Fig. 9 -
a detail of a partial sectional view of a second embodiment of the inventive device for motion conversion with two working levers with separate sun gears;
Fig. 10 -
schematically in side view the use of four devices for motion conversion according to Figure 1 as ship propulsion.
Fig. 11 -
the ship with the four drive devices of Figure 10 in a plan view.
Fig. 12 -
a more detailed view of two connected drive devices of Fig. 10;
Fig. 13 -
schematically the use of two inventive devices for motion conversion, each with a working lever as a mixer;
Fig. 14 -
schematically in a front view the use of two devices for motion conversion according to Figure 9 as drives of a flying machine.
Fig. 15 -
the flying machine with the two drive devices of Figure 14 in a side view.
Fig. 16 -
schematically in a front view the use of two inventive devices for motion conversion, each with a working lever as a wind turbine;
Fig. 17 -
the wind turbine of Figure 16 in a side view.
Fig. 18 -
a detail of a partial sectional view of a third embodiment of the inventive device for motion conversion with two working levers with a common sun gear and roller chains as a transmission means;
Fig. 19 -
a partial sectional view of an example, which does not belong to the invention, with two working levers with mutually parallel self-rotation axes; and
Fig. 20 -
a partial sectional view of another embodiment of the inventive device for motion conversion with two obliquely arranged, not crossed working levers.

In Fig. 1 ist ein erstes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Vorrichtung zur Bewegungsumwandlung dargestellt, welches beispielsweise für einen Schiffsantrieb geeignet ist. Die Vorrichtung weist als tragendes Element ein Gehäuse 1 auf, welches die übrigen mechanischen Teile in definierter Stellung hält. Um den Ein- und Ausbau der im Gehäuse 1 angeordneten Teile zu erleichtern, ist das Gehäuse 1 mit einem abnehmbaren Gehäusedeckel 10 versehen. Im Innern des Gehäuses 1 ist ein Hebellagerelement 2 in Form eines Tragjochs rotierbar angeordnet. Das Hebellagerelement 2 ist im unteren Teil des Gehäuses 1 in einem Wälzlager 15 drehbar gelagert. Von oben her ragt eine Antriebswelle 9 in das Hebellagerelement 2 hinein, das mit diesem verdrehsicher verbunden ist. Die Antriebswelle 9 ist über ein Wälzlager 16 durch den Gehäusedeckel 10 hindurchgeführt, so dass sie von ausserhalb des Gehäuses 1 angetrieben werden kann und gleichzeitig das Hebellagerelement 2 stabilisiert.In Fig. 1 is a first embodiment of the inventive Movement conversion device shown which suitable for example for a ship propulsion is. The device has as a supporting element Housing 1, which contains the remaining mechanical parts in defined position holds. To the installation and removal of the To facilitate housing 1 arranged parts, the housing 1 provided with a removable housing cover 10. in the Inside the housing 1 is a lever bearing element 2 in the form rotatably arranged a yoke. The lever bearing element 2 is in the lower part of the housing 1 in a rolling bearing 15th rotatably mounted. From above protrudes a drive shaft 9 in the lever bearing element 2 inside, with this against rotation connected is. The drive shaft 9 is via a rolling bearing 16 passed through the housing cover 10, so that they are driven from outside the housing 1 can and at the same time the lever bearing element 2 stabilized.

Das Hebellagerelement 2 umfasst zwei von oben aussen nach unten innen verlaufende Bohrungen 21, in denen obere und untere Drehlagerungen 22 und 23 angeordnet sind. Durch jede Bohrung 21 ist ein Arbeitshebel 3 bzw. 4 durchgeführt, der durch die Drehlagerungen 22, 23 drehbar gelagert ist. Die Arbeitshebel 3, 4 verlaufen gekreuzt, aber voneinander beabstandet, und weisen jeweils eine Arbeitseinrichtung in Form eines Paddels 31 bzw. 41 auf. Bei einer Rotation der Antriebswelle 9 werden das Hebellagerelement 2 und die Arbeitshebel 3, 4 mitrotiert, so dass die unten aus dem Gehäuse 1 ragenden Teile der Arbeitshebel 3, 4 jeweils eine einen Kegelstumpf definierende Bewegung ausführen.The lever bearing element 2 comprises two outwards from the outside bottom inside extending holes 21, in which upper and lower pivot bearings 22 and 23 are arranged. Through each Bore 21 is a working lever 3 and 4 performed, the is rotatably supported by the rotary bearings 22, 23. The Working levers 3, 4 are crossed, but spaced apart, and each have a work facility in Shape of a paddle 31 and 41, respectively. During a rotation of the Drive shaft 9, the lever bearing element 2 and the working lever 3, 4 co-rotates, leaving the bottom of the housing 1 protruding parts of the working lever 3, 4 each one perform a truncated cone defining movement.

Um bei der Rotation des Hebellagerelements 2 auch eine Eigenrotation der Arbeitshebel 3, 4 um die Eigenrotationsachsen A, B zu erzeugen, sind die Arbeitshebel 3, 4 an ihrem oberen Ende jeweils mit einem Planetenrad 5, 6 versehen. To the rotation of the lever bearing element 2 also a self-rotation the working lever 3, 4 to the self-rotation axes A, B to produce, are the working lever 3, 4 at their upper end respectively provided with a planetary gear 5, 6.

Die Planetenräder 5, 6 sind als Zahnräder ausgebildet und über Transmissionsräder 50, 55 mit einem Sonnenrad 7 in Form eines Zahnrads gekoppelt. Die Transmissionsräder 50, 55 sind jeweils als Doppelzahnräder ausgebildet, d.h. sie umfassen jeweils zwei miteinander verbundene Zahnräder 51, 52 bzw. 56, 57, von denen das eine in das Planetenrad 5, 6 und das andere in das Sonnenrad 7 eingreift. Das Sonnenrad 7 ist um die Antriebswelle 9 und deren Rotationsachse C herum angeordnet und bezüglich der Antriebswelle 9 drehbar. Es ist mit einem Kettenrad 11 fest verbunden, welches über eine Kette 12 mit einem drehverstellbaren Kettenrad 13 verbunden ist. Das Kettenrad 13 ist an einer Welle 131 befestigt, welche in einem Wälzlager 14 drehbar gelagert ist. Über die Welle 131, das Kettenrad 13, die Kette 12 und das Kettenrad 11 ist das Sonnenrad 7 drehverstellbar. Bei einer Drehverstellung des Sonnenrads 7 werden auch die über die Transmissionsräder 50, 55 daran gekoppelten Planetenräder 5 und 6 und die damit verbundenen Arbeitshebel 3 und 4 drehverstellt, so dass auf diese Weise die Eigenrotationsstellung der Arbeitshebel 3, 4 verstellt werden kann. Während der Rotation des Hebellagerelements 2 wird das Sonnenrad 7 im Allgemeinen jedoch drehblockiert, indem das Kettenrad 13, die Kette 12 und das Kettenrad 11 stillgehalten werden. Durch die Rotation der Arbeitshebel 3, 4 um die Rotationsachse C werden die Planetenräder 5, 6 über die den Drehsinn ändernden Transmissionsräder 50, 55 auf dem Sonnenrad 7 abgerollt, wodurch die Arbeitshebel 3, 4 mit einer Eigenrotation im zur Rotation gegenläufigen Umlaufsinn versehen werden.The planet gears 5, 6 are designed as gears and via transmission wheels 50, 55 with a sun gear 7 in Coupled form of a gear. The transmission wheels 50, 55 are each formed as double gears, i. she each comprise two interconnected gears 51, 52 and 56, 57, one of which in the planetary gear 5, the sixth and the other engages the sun gear 7. The sun wheel 7 is about the drive shaft 9 and its rotation axis C. arranged around and with respect to the drive shaft 9 rotatable. It is firmly connected to a sprocket 11, which over a chain 12 connected to a rotatable sprocket 13 is. The sprocket 13 is attached to a shaft 131, which is rotatably mounted in a rolling bearing 14. About the shaft 131, the sprocket 13, the chain 12 and the Sprocket 11, the sun gear 7 is rotatable. At a Rotary adjustment of the sun gear 7 are also on the Transmission wheels 50, 55 planetary gears 5 coupled thereto and 6 and the associated working levers 3 and 4 rotatably adjusted, so that in this way the self-rotation position the working lever 3, 4 can be adjusted. While the rotation of the lever bearing element 2, the sun gear 7th in general, however, blocked from turning by the sprocket 13, the chain 12 and the sprocket 11 are kept still. By the rotation of the working lever 3, 4 about the axis of rotation C are the planet gears 5, 6 on the rotation changing transmission wheels 50, 55 unrolled on the sun gear 7, whereby the working lever 3, 4 with a self-rotation be provided in the counter-rotating direction of rotation.

Je nach Verhältnis der Anzahl Zähne der Planetenräder 5, 6, des Sonnenrads 7 und der Transmissionsräder 50, 55 erfolgt bei einer Rotation des Hebellagerelements 2 von 360° eine gegenläufige Eigenrotation der Arbeitshebel 3, 4 um einen grösseren oder kleineren Winkel. Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel weisen die Planetenräder 5, 6 genau doppelt so viele Zähne wie das Sonnenrad 7 auf. Dadurch vollziehen die Arbeitshebel 3, 4 bei einer Rotation des Hebellagerelements 2 von 360° eine gegenläufige.Eigenrotation von 180°. Aufgrund der einen Kegelstumpf definierenden und der eigenrotierenden Bewegung der Arbeitshebel 3, 4 wird durch die Paddel 31, 41 eine gerichtete Strömung bzw. ein Antrieb in eine gewünschte Richtung erzeugt.Depending on the ratio of the number of teeth of the planet gears 5, 6, of the sun gear 7 and the transmission wheels 50, 55 takes place during a rotation of the lever bearing element 2 of 360 ° one opposite self-rotation of the working lever 3, 4 by one larger or smaller angle. In the present embodiment have the planet gears 5, 6 exactly twice as many teeth as the sun gear 7 on. Do this the working lever 3, 4 during a rotation of the lever bearing element 2 of 360 ° a gegenläufige.Eigenrotation of 180 °. Due to the truncated cone defining and the self-rotating Movement of the working lever 3, 4 is by the Paddle 31, 41 a directed flow or a drive in generates a desired direction.

Für die gesamte weitere Beschreibung gilt folgende Festlegung. Sind in einer Figur zum Zweck zeichnerischer Eindeutigkeit Bezugszeichen enthalten, aber im unmittelbar zugehörigen Beschreibungstext nicht erwähnt, oder umgekehrt, so wird auf deren Erläuterung in vorangehenden Figurenbeschreibungen Bezug genommen.The following definition applies to the entire further description. Are in a figure for the purpose of graphic uniqueness Reference numerals included, but in the directly associated Description text not mentioned, or vice versa, so to its explanation in the preceding figure descriptions Referenced.

Fig. 2 zeigt die Anordnung der Arbeitshebel 3, 4 bezüglich eines theoretischen Doppelkegels, der durch die Bewegung eines unendlich dünnen Arbeitshebels, der so durch das axiale Zentrum des Hebellagerelements 2 geführt ist, dass er die Rotationsachse C schneidet, definiert ist. Da nicht beide Arbeitshebel 3, 4 durch dasselbe Zentrum geführt werden können, sind sie jeweils um eine Distanz a bzw. b zur Mitte des Doppelkegels versetzt, wobei die beiden Distanzen vorzugsweise gleich gross sind. Bei der Rotation des Hebellagerelements 2 definieren die Arbeitshebel 3, 4 daher keinen Kegel, sondern nur einen Kegelstumpf.Fig. 2 shows the arrangement of the working lever 3, 4 with respect a theoretical double cone caused by the movement of an infinitely thin working lever, so through the axial Center of the lever bearing element 2 is guided, that he the axis of rotation C intersects, is defined. Not there both working levers 3, 4 are guided by the same center can, they are each a distance a or b to Center of the double cone offset, with the two distances are preferably the same size. During the rotation of the lever bearing element 2, therefore, do not define the working levers 3, 4 Cone, but only a truncated cone.

Die Variante mit nur einem die Rotationsachse C schneidenden Arbeitshebel ist ein Sonderfall der Erfindung, da in diesem Fall die Bewegung des Arbeitshebels annähernd einen Kegel definiert. Ein Kegel enthält aber immer auch Kegelstümpfe, so dass die Definition der Erfindung auch hier zutrifft. The variant with only one axis of rotation C intersecting Working lever is a special case of the invention, as in In this case, the movement of the working lever approximately one Cones defined. But a cone always contains truncated cones so that the definition of the invention also applies here.

Fig. 3 kann die Bewegung der Paddel 31, 41 der beiden Arbeitshebel 3, 4 während einer Rotationsbewegung der Antriebswelle 9 und des Hebellagerelements 2 von 360° entnommen werden. Schematisch dargestellt sind die Arbeitshebel 3, 4, die Paddel 31, 41, die Planetenräder 5, 6, die Transmissionsräder 50, 55, das Sonnenrad 7 und die Antriebswelle 9 in einer Stellung. Strichpunktiert sind weitere Stellungen der Paddel 31, 41 eingezeichnet. Es ist gut ersichtlich, dass die Arbeitshebel 3, 4 mit den Paddeln 31, 41 bei einer Rotation der Antriebswelle 9 von 360°, während der sie eine einen Kegelstumpf definierende Bewegung ausführen, eine gegenläufige Eigenrotation von 180° vollziehen, was darauf zurückzuführen ist, dass die Planetenräder 5, 6 doppelte soviele Zähne wie das Sonnenrad 7 aufweisen.Fig. 3, the movement of the paddle 31, 41 of the two working levers 3, 4 during a rotational movement of the drive shaft 9 and the lever bearing element 2 taken from 360 ° become. Schematically represented are the working levers 3, 4, the paddle 31, 41, the planet gears 5, 6, the transmission wheels 50, 55, the sun gear 7 and the drive shaft 9 in one position. Dash-dotted are other positions the paddle 31, 41 drawn. It is obvious that the working lever 3, 4 with the paddles 31, 41 at a rotation of the drive shaft 9 of 360 °, during the they perform a movement defining a truncated cone, do an opposite self-rotation of 180 °, what due to the fact that the planet gears 5, 6 double have as many teeth as the sun gear 7.

Bei einer Rotation der Antriebswelle 9 im Uhrzeigersinn wird durch die sich ergebenden Paddelbewegungen eine Strömung in Richtung 12 Uhr bzw. beim Einsatz bei einem Fortbewegungsmittel, z.B. einem Schiff, ein Antrieb des Fortbewegungsmittels in Richtung 6 Uhr bewirkt, wie in Fig. 4 durch einen Pfeil D angezeigt. In den Fig. 4 bis 9 sind die Paddel 31, 41 in der Draufsicht der Einfachheit halber im Gegensatz zu Fig. 3 nicht korrekt versetzt zu den Planetenrädern 5, 6 gezeichnet (Die Versetzung ergibt sich durch die schräge, nicht durch die Rotationsachse C verlaufende Anordnung der Arbeitshebel 3, 4).Upon rotation of the drive shaft 9 in a clockwise direction becomes a flow due to the resulting paddle movements in the direction of 12 o'clock or when used in a means of transportation, e.g. a ship, a propulsion of the means of transport in the direction of 6 o'clock, as in Fig. 4 by an arrow D is displayed. In Figs. 4 to 9 are the paddles 31, 41 in plan view for the sake of simplicity in contrast to Fig. 3 is not correctly offset from the planetary gears 5, 6 drawn (The displacement results from the oblique, not by the rotation axis C extending Arrangement of the working lever 3, 4).

Die Eigenrotationsstellungen der Arbeitshebel 3, 4 mit den Paddeln 31, 41 in Fig. 4 können durch Drehverstellen des Sonnenrads 7 verstellt werden, wodurch die Antriebsrichtung D verändert wird. In den Fig. 4 bis 8 sind verschiedene Antriebsrichtungen D und entsprechende Eigenrotationsstellungen der Arbeitshebel 3, 4 anhand der Ausrichtung der Paddel 31, 41 dargestellt. The self-rotation positions of the working lever 3, 4 with the Paddles 31, 41 in Fig. 4 can by Drehverstellen of Sun gear 7 can be adjusted, reducing the drive direction D is changed. 4 to 8 are different drive directions D and corresponding self-rotation positions the working lever 3, 4 based on the orientation of the paddle 31, 41 shown.

Das in Fig. 9 dargestellte zweite Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Vorrichtung zur Bewegungsumwandlung weist zwei Arbeitshebel mit Planetenrädern 105, 106 auf, die über Transmissionsräder 150, 155 in zwei separate Sonnenräder 107, 108 eingreifen. Beide Sonnenräder 107, 108 sind individuell drehbar um die Welle 9 herum angeordnet und mit je einem eigenen Kettenrad 111, 112 verbunden, über das sie mittels Ketten 121, 122 und Kettenräder 113, 114 drehverstellbar und drehblockierbar sind. Auf diese Weise wird ermöglicht, dass die Eigenrotationsstellung jedes Arbeitshebels 3, 4 und damit die Stellung jedes Paddels 31, 41 individuell einstellbar ist. Durch diese individuelle Einstellbarkeit der Eigenrotationsstellungen und allenfalls die Verwendung von Planetenrädern 5, 6 oder Sonnenrädern 107, 108 mit unterschiedlicher Zähnezahl können beispielsweise zusätzliche Strömungs-, Misch- oder Rühreffekte erzeugt werden. Bei helikopterähnlichen Flugmaschinen kann diese Verstellmöglichkeit das Flugwerk zu Gleitflügen tauglich machen.The illustrated in Fig. 9 second embodiment of inventive device for motion conversion has two working levers with planet gears 105, 106, the transmission wheels 150, 155 in two separate sun gears 107, 108 intervene. Both sun gears 107, 108 are individually rotatable about the shaft 9 arranged around and each with its own sprocket 111, 112 connected via they by means of chains 121, 122 and sprockets 113, 114 rotatable and drehblockierbar are. In this way This allows the self-rotation position of each working lever 3, 4 and thus the position of each paddle 31, 41 is individually adjustable. Through this individual Adjustability of the self-rotation positions and if necessary the use of planet wheels 5, 6 or sun gears 107, 108 with different numbers of teeth, for example generates additional flow, mixing or stirring effects become. In helicopter-like flying machines can this adjustment the airframe suitable for gliding flights do.

Die Fig. 10 und 11 zeigen ein Schiff, das vier Vorrichtungen 90 zur Bewegungsumwandlung gemäss Fig. 1 als Antriebe aufweist. Die Antriebe 90 sind paarweise miteinander verbunden, wie in Fig. 12 dargestellt. Diese Verbundeinheiten sind gemäss den Pfeilen E und F in Fig. 10 in der Höhe verstellbar, so dass die Eintauchtiefe der Paddel 31', 41' verändert werden kann. Dies ermöglicht es beispielsweise, in einem flachem Gewässer die Paddel 31', 41' hochzuziehen, damit der Boden nicht touchiert wird. Die erfindungsgemässen Antriebe 90 haben den Vorzug, dass auch bei teilweisem Austauchen der Paddel 31', 41' ein Schubmoment erzeugt wird, so dass sie auch für flachgehende Binnenschiffe sehr geeignet sind. Figs. 10 and 11 show a ship having four devices 90 for the motion conversion according to FIG. 1 as drives having. The drives 90 are connected in pairs, as shown in Fig. 12. These composite units are height-adjustable according to the arrows E and F in FIG. 10, such that the immersion depth of the paddles 31 ', 41' can be changed. This allows, for example, to pull up the paddles 31 ', 41' in a shallow water, so that the ground is not touched. The inventive Actuators 90 have the advantage that even with partial Austauchen the paddle 31 ', 41' generates a thrust moment so that they are also very good for shallow inland waterway vessels are suitable.

Dadurch, dass beim dargestellten Ausführungsbeispiel auch bugseitig Antriebe 90 vorgesehen sind, ist eine präzise Lenkung möglich, so dass eine hohe Manövrierbarkeit erreicht werden kann. Trotz einem reduzierten Tiefgang kann dadurch das Schiff auch bei starkem Seitenwind auf Kurs gehalten werden. Durch die über 360° einstellbare Schubrichtung jeder einzelnen Antriebsvorrichtung 90 sind alle Manöver sicher auszuführen. Bei Fluss-Talfahrten können die hinteren Antriebe 90 in Schubumkehr das Hinterschiff bremsen, während die bugseitigen Antriebe 90 auf Vollschub das Schiff ziehen. Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass ein solches Schiff keine Ruderanlage benötigt. Ausserdem können mit diesem Antriebskonzept wesentlich höhere Geschwindigkeiten gefahren werden.Characterized in that in the illustrated embodiment also the bow side drives 90 are provided, is a precise Steering possible, so that achieves high maneuverability can be. Despite a reduced draft can thus the ship on course even in strong crosswind being held. Due to the over 360 ° adjustable thrust direction Each individual drive device 90 are all Maneuver safely perform. For river descents, the rear drives 90 in thrust reverser brake the rear end, while the bow-side drives 90 to full thrust the Pull the ship. Another advantage is that a Such a ship does not need a steering gear. In addition, you can significantly higher speeds with this drive concept be driven.

Fig. 13 zeigt das Prinzip eines Feststoffmischers, welcher mittels zweier nebeneinanderliegender, ineinander übergreifender, erfindungsgemässer Antriebe 100, 101 mit je einem Arbeitshebel 103, 104 mit je einer Schaufel 131, 141 als Arbeitseinrichtung einen Gegenstrom erzeugt. Herkömmliche Zweiwellenmischer arbeiten mit Schaufeln, welche das Mischgut gegeneinander aufdrücken, was einen hohen Energieaufwand verlangt und das Mischgut hohem Druck aussetzt. Nicht so dieser erfindungsgemässe Mischer, bei welchem eine Schaufel 131, 141 das Mischgut aussen herum hochhebt und über der Mitte der gegenläufigen Schaufel 131, 141 zuführt. Bei geeigneter Drehgeschwindigkeit erfolgt eine Fluidisierung des Mischguts, was es erlaubt, über einen Düsenkopf 110 Zusätze in die Fluidisierungszone einzusprühen.Fig. 13 shows the principle of a solid mixer, which by means of two juxtaposed, interdisciplinary, drives 100, 101 according to the invention, each with one Working lever 103, 104, each with a blade 131, 141 as Working device generates a countercurrent. conventional Two-shaft mixers work with blades, which are the mix press against each other, which requires a lot of energy requires and the mix exposes high pressure. Not so this inventive mixer, in which a Bucket 131, 141 lifts the mix outside and above the center of the counter-rotating blade 131, 141 feeds. With a suitable rotational speed, fluidization takes place of the mix, which allows it, via a nozzle head Inject 110 additives into the fluidization zone.

Die Fig. 14 und 15 zeigen eine neuartige Flugmaschine, welche sich durch die erfindungsgemässe Vorrichtung zur Bewegungsumwandlung realisieren lässt. Dabei werden zwei Antriebsvorrichtungen 200 gemäss Fig. 9 mit jeweils zwei Arbeitshebeln 203, 204 und Flügelblättern 231, 241 gegeneinander montiert, so dass zwei Flügelpaare axialsymmetrisch die Flügelschlagbewegungen ausführen können. Die Flügelschläge entsprechen im Prinzip den Flügelbewegungen von fliegenden Insekten, die mittels Hochgeschwindigkeitskameras beobachtet werden können.Figs. 14 and 15 show a novel flying machine which by the inventive device for motion conversion can be realized. There are two drive devices 200 according to FIG. 9, each with two working levers 203, 204 and wing blades 231, 241 against each other mounted so that two wing pairs are axially symmetric can perform the wing flapping movements. The wing beats correspond in principle to the wing movements of flying insects using high-speed cameras can be observed.

Zur Steuerung der Flugmaschine wird jedes Flügelblatt einzeln gesteuert, so dass Flugmanöver von grosser Vielfältigkeit möglich sind, z.B. Vorwärts-, Rückwärts-, Hinauf-, Hinab- und Kurvenfliegen sowie Gleiten mit abgestelltem Motor. Die Flugmaschine kann problemlos so ausgelegt werden, dass die Flügelspitzen erst bei einer Fortbewegungsgeschwindigkeit von über 750 km/h die kritische Schallgrenze erreichen. Aus Versuchen im Windkanal ist ausserdem bekannt, dass die Geräuschbildung minimal ist. Die erfindungsgemässe Vorrichtung zur Bewegungsumwandlung ermöglicht somit die Realisierung einer geräuscharmen Flugmaschine, deren Antriebssystem eine hohe Schubleistung aufweist und ohne grosse inaktive Zonen die Luft beschleunigt.To control the flying machine, each blade is individually controlled, allowing maneuvers of great diversity are possible, e.g. Forward, backward, up, Down and curve flying and gliding with the engine off. The flying machine can be easily configured that the wing tips only at a speed of movement of over 750 km / h the critical sound limit to reach. From experiments in the wind tunnel is also known that the noise is minimal. The inventive Device for motion conversion allows thus the realization of a low-noise flying machine, whose drive system has a high thrust and accelerates the air without large inactive zones.

In den Fig. 16 und 17 ist eine Windkraftanlage dargestellt, die zwei erfindungsgemässe Vorrichtungen zur Bewegungsumwandlung mit jeweils einem Arbeitshebel 303, 304 mit jeweils einer Windfläche 331, 341 umfasst. Die beiden Vorrichtungen sind axialsymmetrisch angeordnet und mechanisch verbunden, so dass durch den an den Windflächen 331, 341 angreifenden Wind gegenläufige Bewegungsverläufe der Arbeitshebel 303, 304 erzeugt werden. Die Bewegungen der Arbeitshebel 303, 304 werden in Rotationsbewegungen umgewandelt, die zur Stromerzeugung mittels eines nicht dargestellten Stromgenerators verwendet werden. Durch exzentrische Montage der Vorrichtungen auf einem Pfeiler 310 mit Drehlagern drehen sich die Vorrichtungen selbsttätig immer in Windrichtung, so dass bei dieser Anwendung das Sonnenrad nicht verstellbar montiert zu werden braucht. Ausserdem sind neben der dargestellten Ausführungsvariante mit je einem Arbeitshebel 303, 304 pro Vorrichtung auch Ausführungsvarianten mit mehreren Arbeitshebeln pro Vorrichtung denkbar.16 and 17, a wind turbine is shown, the two inventive devices for motion conversion each with a working lever 303, 304, respectively a wind surface 331, 341. The two devices are arranged axially symmetrical and mechanical connected so that by the at the wind surfaces 331, 341 attacking wind opposite movement patterns of the working levers 303, 304 are generated. The movements of the working levers 303, 304 are converted into rotational movements, for generating electricity by means not shown Power generator can be used. By eccentric Mounting the devices on a pillar 310 with Rotary bearings turn the devices always automatically downwind, so that in this application the sun gear not adjustable to be mounted. Moreover are in addition to the illustrated embodiment with one each Working lever 303, 304 per device also design variants conceivable with several levers per device.

Das in Fig. 18 dargestellte dritte Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Vorrichtung zur Bewegungsumwandlung entspricht weitgehend dem in Fig. 1 dargestellten ersten Ausführungsbeispiel. Anstelle der Transmissionsräder 50, 55, die die Planetenräder 5, 6 mit dem Sonnenrad 7 koppeln, dienen aber über Umleiträder 401, 403 geführte endlose Rollenketten 450, 455 als Transmissionsmittel zwischen den Planetenrädern 402, 404 und dem Sonnenrad 407. Die Planetenräder 402, 404 und das Sonnenrad 407 sind als Kettenräder ausgebildet. Werden die Planetenräder 402, 404 im Vergleich zum Sonnenrad 407 mit der doppelten Mitnehmerzahl ausgestattet, wird wiederum der gleiche Effekt wie beim ersten Ausführungsbeispiel erreicht.The illustrated in Fig. 18 third embodiment of The device according to the invention for the conversion of motion corresponds largely the first embodiment shown in Fig. 1. Instead of the transmission wheels 50, 55, which couple the planet wheels 5, 6 with the sun gear 7, but serve via Umleiträder 401, 403 guided endless roller chains 450, 455 as transmission means between the Planetary gears 402, 404 and the sun gear 407. The planet gears 402, 404 and sun gear 407 are sprocket wheels educated. Are the planetary gears 402, 404 in comparison to the sun gear 407 with twice the number of entrainment equipped, in turn, will have the same effect as the first embodiment achieved.

Bei dem in Fig. 19 dargestellten Beispiel, das nicht zu der Erfindung gehört weist die Vorrichtung zur Bewegungsumwandlung zwei Arbeitshebel 503, 504 mit Paddeln 531, 541 und Eigenrotationsachsen A', B' auf. Die beiden Eigenrotationsachsen A', B' sind zueinander parallel. Die Arbeitshebel 503, 504 sind über Drehlagerungen 522, 523, 524, 525 in einem Hebellagerelement 502 drehbar gelagert. Das Hebellagerelement 502 ist verdrehsicher mit einer hohlen Antriebswelle 509 verbunden, die über Wälzlagerungen 511, 512 rotierbar an einem Fixteil 510 gelagert ist. Innerhalb des Fixteils 510 ist aussen um die Antriebswelle 509 herum ein Zahnkranz 591 angebracht. Durch Rotieren einer Welle 593, die am Fixteil 510 rotierbar gelagert und mit einem Antriebsritzel 592 versehen ist, kann über das in den Zahnkranz 591 eingreifende Antriebsritzel 592 die Antriebswelle 509 rotiert werden. Bei einer Rotation der Antriebswelle 509 werden das Hebellagerelement 502 und die Arbeitshebel 503, 504 um eine Rotationsachse C' mitrotiert, so dass die Arbeitshebel 503, 504 jeweils eine einen Zylinder definierende Bewegung ausführen.In the example shown in Fig. 19, which does not belong to the invention has the device for motion conversion two working levers 503, 504 with paddles 531, 541 and self-rotation axes A ', B' on. The two self-rotation axes A ', B' are parallel to each other. The working levers 503, 504 are via pivot bearings 522, 523, 524, 525 rotatably mounted in a lever bearing element 502. The Lever bearing element 502 is secured against rotation with a hollow Drive shaft 509 connected via rolling bearings 511, 512 is rotatably mounted on a fixed part 510. Within of the fixed part 510 is outside around the drive shaft 509 around a sprocket 591 attached. By rotating a shaft 593, rotatably mounted on the fixed part 510 and with a Drive pinion 592 is provided, over that in the sprocket 591 engaging drive pinion 592 the drive shaft 509 are rotated. With a rotation of the drive shaft 509 become the lever bearing element 502 and the working lever 503, 504 rotates about a rotation axis C ', so that the Working lever 503, 504 each defining a cylinder Perform movement.

Um bei der Rotation des Hebellagerelements 502 auch eine Eigenrotation der Arbeitshebel 503, 504 um die Eigenrotationsachsen A', B' zu erzeugen, sind die Arbeitshebel 503, 504 an ihrem oberen Ende jeweils mit einem Planetenrad 505, 506 versehen. Die Planetenräder 505, 506 sind als Zahnräder ausgebildet und über Transmissionsräder 550, 555 mit einem Sonnenrad 507 in Form eines Zahnrads gekoppelt. Das Sonnenrad 507 ist um die Rotationsachse C' herum an einer Verstellwelle 580 befestigt, die über Drehlagerungen 581, 582 drehbar in der Antriebswelle 509 gelagert ist. Über die Verstellwelle 580 ist das Sonnenrad 507 drehverstellbar, wobei bei einer Drehverstellung des Sonnenrads 507 auch die über die Transmissionsräder 550, 555 daran gekoppelten Planetenräder 505, 506 und die damit verbundenen Arbeitshebel 503, 504 drehverstellt werden, so dass auf diese Weise die Eigenrotationsstellung der Arbeitshebel 503, 504 verstellt werden kann. Während der Rotation des Hebellagerelements 502 wird das Sonnenrad 507 im Allgemeinen jedoch drehblockiert, so dass durch die Rotation der Arbeitshebel 503, 504 um die Rotationsachse C' die Planetenräder 505, 506 über die den Drehsinn ändernden Transmissionsräder 550, 555 auf dem Sonnenrad 507 abgerollt werden, wodurch die Arbeitshebel 503, 504 mit einer Eigenrotation im zur Rotation gegenläufigen Umlaufsinn versehen werden.In order during the rotation of the lever bearing element 502, a Self-rotation of the working lever 503, 504 about the self-rotation axes A ', B' are the working levers 503, 504 at its upper end, each with a planetary gear 505, 506 provided. The planet gears 505, 506 are as gears formed and via transmission wheels 550, 555 with a Sun gear 507 coupled in the form of a gear. The sun wheel 507 is about the rotation axis C 'around at an adjusting shaft Attached 580, about the pivot bearings 581, 582 is rotatably mounted in the drive shaft 509. About the Adjusting shaft 580, the sun gear 507 is rotationally adjustable, wherein at a rotational adjustment of the sun gear 507 and the via the transmission wheels 550, 555 planetary gears coupled thereto 505, 506 and the associated levers 503, 504 are adjusted in rotation, so that in this way the Self-rotation position of the working lever 503, 504 adjusted can be. During rotation of the lever bearing element 502, however, the sun gear 507 is generally locked in rotation, so that by the rotation of the working lever 503, 504 about the axis of rotation C ', the planet gears 505, 506th about the rotation changing transmission wheels 550, 555th to be unrolled on the sun gear 507, causing the working levers 503, 504 with a self-rotation in rotation counter-rotating sense of circulation are provided.

Dadurch, dass die beiden Arbeitshebel 503, 504 nicht gekreuzt sind und so angeordnet sind, dass ihre Eigenrotationsachsen A', B' zueinander parallel sind, kann die Vorrichtung in der Höhe sehr kompakt gebaut werden. Sie eignet sich daher beispielsweise besonders gut für Antriebe von Schiffen, die auf Flüssen mit niedrigem Wasserstand eingesetzt werden.Because the two working levers 503, 504 are not crossed are and are arranged so that their self-rotation axes A ', B' are parallel to each other, the device be built very compact in height. It is suitable Therefore, for example, especially good for drives of Ships used on rivers with low water level become.

Das in Fig. 20 dargestellte weitere Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Vorrichtung zur Bewegungsumwandlung entspricht weitgehend dem in Fig. 19 dargestellten Beispiel, daß nicht zu der Erfindung gehört. Der wesentlichste Unterschied besteht darin, dass die Arbeitshebel 603, 604 anstatt parallel schräg und nicht gekreuzt angeordnet sind. Entsprechend sind die Paddel 631, 641, das Hebellagerelement 602, die Planetenräder 605, 606, die Transmissionsräder 650, 655, die Antriebswelle 609, das Fixteil 610, die Verstellwelle 680, der Zahnkranz 691 und die Welle 693 mit dem Antriebsritzel 692 geometrisch angepasst ausgebildet, ohne dass sich aber ihre jeweilige Funktion ändert. Es gilt daher weitgehend das zum vierten Ausführungsbeispiel Gesagte, ausser dass die Arbeitshebel 603, 604 bei einer Rotation der Antriebswelle 609 jeweils eine einen Kegelstumpf und nicht eine einen Zylinder definierende Bewegung ausführen.The illustrated in Fig. 20 further embodiment of the The device according to the invention for the conversion of motion corresponds largely as shown in FIG Example that does not belong to the invention. The most significant difference exists in that the working levers 603, 604 instead of parallel are arranged obliquely and not crossed. Corresponding are the paddles 631, 641, the lever bearing member 602, the Planet wheels 605, 606, the transmission wheels 650, 655, the drive shaft 609, the fixed part 610, the adjusting shaft 680, the sprocket 691 and the shaft 693 with the drive pinion 692 geometrically adapted, without that but their respective function changes. It therefore applies largely the same as the fourth embodiment, except that the working levers 603, 604 rotate the drive shaft 609 each have a truncated cone and do not perform a cylinder defining movement.

Dadurch, dass die beiden Arbeitshebel 603, 604 schräg angeordnet sind, kann die Vorrichtung in der Breite kompakter gebaut werden als beim vierten Ausführungsbeispiel. Dafür ist sie etwas höher, aber doch deutlich niedriger als bei den Ausführungsbeispielen mit gekreuzten Arbeitshebeln.Characterized in that the two working levers 603, 604 arranged obliquely The device can be more compact in width to be built as the fourth embodiment. Therefore it is a bit higher, but much lower than at the embodiments with crossed levers.

Die erfindungsgemässe Vorrichtung zur Bewegungsumwandlung ist ein Basiselement, welches durch entsprechenden Anbau von geeigneten Elementen und eventuell Kombination mit weiteren Basiselementen in vielfältigster Weise eingesetzt werden kann.The inventive device for motion conversion is a basic element, which by appropriate cultivation of suitable elements and possibly combination with others Basic elements used in a variety of ways can be.

Neben den oben beschriebenen Anwendungen ist beispielsweise auch noch der Einsatz in der Ventilationstechnik zur Erzeugung eines gerichteten Förderstroms, welcher über lange Strecken stabil bleibt, denkbar. In Tunnels können wenige Ventilatoren mit hoher Förderleistung und umkehrbarer Förderrichtung die Sicherheit erhöhen. Die Antriebsmotoren liegen vorteilhafterweise oberhalb der Tunneldecke.In addition to the applications described above, for example also the use in the ventilation technology for the production a directed flow, which over a long time Routes remains stable, conceivable. In tunnels few can Fans with high flow and reversible direction increase safety. The drive motors are advantageously above the tunnel ceiling.

Die erfindungsgemässe Vorrichtung zur Bewegungsumwandlung kann auch wie eine Fähre am Seil in strömendem Gewässer als schwimmendes Flusskraftwerk eingesetzt werden, wobei sie zu diesem Zweck mit Schwimmkörpern versehen wird. Die Flussströmung treibt die Mitnehmerschaufeln in Drehung, welche den aufgebauten Stromgenerator aktiviert. Am Flussbett sind keine baulichen Massnahmen notwendig, so dass das Kraftwerk sofort einsatzbereit ist. Aufgrund der Schwimmkörper ist der Wasserstand unbedeutend.The inventive device for motion conversion can also be considered as a ferry on the rope in flowing waters floating river power plant are used, they too provided with floats for this purpose. The river flow drives the Mitnehmerschaufeln in rotation, which activated the built-up power generator. At the riverbed are No structural measures necessary, so that the power plant immediately ready for use. Because of the floating body is the water level insignificant.

Claims (15)

  1. Device for the conversion of a rotational movement into a truncated cone defining and self-rotating movement of a working lever (3,4;203,204;303,304; 503,504;603,604) or conversely, of a truncated cone defining and self-rotating movement of a working lever (3,4;103,104;203,204;303,304;503,504;603,604) into a rotational movement, with a rod-bearing element (2;502;602) able to be rotated about a rotational axis (C;C') in which the working lever (3,4;103,104;203, 204;303,304;503,504,603,604) is oriented self-rotatable around a self-rotational axis (A,B;A',B'), whereby around the rotational axis (C;C') a rotation blockable sun gear (7;107,108;407;507;607) is arranged, with which a planetary gear (5,6;105,106;402,404;505,506;605,606) arranged rotation proof on the working lever (3,4;103,104;203,204;303,304;503,504; 603,604) is coupled using a transmission means (50,55;150,155;450;455; 550,555;650,655), so that with a rotation of the rod-bearing element (2;502;602) around the rotational axis (C;C') the working lever (3,4;103,104;203,204,303,304;503,504;603,604) on the one hand, based on the orientation in the rod-bearing element (2;502;602), makes a rotation in the same direction of rotation and, on the other hand, based on the planetary gear (5,6;105,106;402,404,505,506; 605,606) coupled with the sun gear (7;107,108;407; 507;607) using a transmission means (50,55;150,155;450,455;550,555;650,655), makes a self-rotation around the self-rotational axis (A,B;A',B') in the opposite direction of rotation, characterized in that it has at least one other working lever (3,4;103,104;203,204;303,304;503,504;603,604), which is oriented self-rotatable in the rod-bearing element (2;502;602) around a self-rotational axis (A,B;A',B') and on which a planetary gear (5,6;105,106;402,404;505,506;605,606) is arranged rotation proof, which is coupled with the sun gear (7;107,108;407;507,607) or another sun gear (7;107,108;407;507; 607) which is arranged around the rotational axis (C;C') using a transmission means (50,55;150,155;450,455;550,555;650,655), so that with a rotation of the rod-bearing element (2;502;602) around the rotational axis (C;C'), the other working lever (3,4;103,104;203,204;303,304;503,504;603,604) on the one hand, based on the orientation in the rod-bearing element (2;502;602), makes a rotation in the same direction of rotation, and on the other hand, based on the planetary gear (5,6;105,106;402,404; 505,506;605,606) coupled with the sun gear (7;107,108; 407;507;607) using a transmission means (50,55; 150,155;450,455;550,555;650,655), makes a self-rotation around the self-rotational axis (A,B;A',B') in the opposite direction of rotation, whereby the at least two working levers (3,4;103,104;203,204;303,304; 503,504;603,604) are arranged oblique to and distanced from the rotational axis (C;C') and cross each other.
  2. Device according to Claim 1, characterized in that between the planetary gear (5,6;105,106;402,404;505, 506;605,606) and the sun gear (7;107,108;407;507;607) there is a rotational transmission ratio, so that the associated working lever (3,4;103,104;203,204;303,304; 503,504;603,604) self-rotates by less than 360° with a rotation of 360° of the rod-bearing element (2;502; 602).
  3. Device according to Claim 2, characterized in that between the planetary gear (5,6;105,106;402,404;505, 506;606) and the sun gear (7;107,108;407;507;607) there exists a rotational transmission ratio of 2:1.
  4. Device according to one of the Claims 1 to 3, characterized in that it has means (11,12,13,14; 111,112,113,114,121,122) with which the sun gear (7; 107,108;407;507;607) is rotationally adjustable and which block the rotation except when adjusting the rotation.
  5. Device according to Claim 4, characterized in that this means is comprised of a chain wheel (11;111,112) connected with the sun gear (7;107,108;407;507;607), another rotationally adjustable chain wheel (13;113,114) and a chain (12;121,122) connecting the two chain wheels (11,13;111,112,113,114).
  6. Device according to one of the Claims 1 to 5, characterized in that the planetary gear (5,6;105,106; 505,506;605,606), the transmission means (50,55; 150,155;550,555;650,655) and the sun gear (7;107,108; 507;607) are toothed gears.
  7. Device according to one of the Claims 1 to 5, characterized in that the planetary gear (402,404) and the sun gear (407) are chain wheels and the transmission means is a roller chain (450,455) connecting the chain wheels.
  8. Device according to one of the Claims 1 to 5, characterized in that the transmission means is a belt or a toothless wheel.
  9. Device according to one of the Claims 1 to 8, characterized in that the planetary gears (5,6;105, 106;402,404;505,506;605,606) of the at least two working levers (3,4;103,104;203,204;303,304;503,504; 603,604) are coupled with the same sun gear (7;407; 507;607).
  10. Device according to one of the Claims 1 to 8, characterized in that the planetary gears (105,106) of the at least two working levers (3,4;103,104;203,204; 303,304;503,504;603,604) are coupled with separate sun gears (107,108).
  11. Device according to one of the Claims 1 to 10, characterized in that the rod-bearing element (2) is oriented rotatable in a housing (1,10) and is connected to a shaft (9) which is arranged on the rotational axis (C), which projects out of the housing (1,10).
  12. Device according to one of the Claims 1 to 11, characterized in that the rod-bearing element (2;502;602) is connected with a drive to create the rotational movement and a working device, especially a paddle (31;41;31',41';531,541;631,641), a shovel (131,141) or a blade (231,241), is arranged on the working levers (3,4;103,104;203,204;303,304;503,504; 603,604.
  13. Device according to one of the Claims 1 to 11, characterized in that with the rod-bearing element (2;502;602) means are connected for receiving the torque, especially a power generator.
  14. The application of at least one device according to one of the Claims 1 to 12 as a drive and/or control of a means of locomotion in water or in the air, for creating a water or gas flow or for mixing free flowing materials.
  15. The application of a device according to Claim 13 for power generation through conversion of one truncated cone defining and one self-rotating movement created by flowing water or wind of two working levers (3,4;103,104;203,204;303,304;503,504;603,604) with one working device (31,41;31',41';131,141;231,241;531,541;631,641) into a rotational movement, which drives a power generator.
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