DE3127155A1

DE3127155A1 - Bewegungswandler

Info

Publication number: DE3127155A1
Application number: DE19813127155
Authority: DE
Inventors: Peter James Kings Cross Griffin
Original assignee: Griffin Chemical Co
Current assignee: Griffin Chemical Co
Priority date: 1981-06-24
Filing date: 1981-07-09
Publication date: 1983-01-20
Anticipated expiration: 2001-07-10
Also published as: GB2101263A; US4413961A; FR2510219A1; SE8103946L; DE3127155C2; SE445064B; GB2101263B; FR2510219B1

Description

/ΙΌ

Bewegungswandler

Die Erfindung besteht zum einen in einem Bewegungswandler mit einem Nocken, der um eine zu einer zentralen Achse exzentrische Achse drehbar ist, die ihrerseits um die zentrale Achse drehbar ist, wobei der Nocken N Scheitelkurven aufweist, deren äußerste Spitzen in gleichen Abständenrund um die und äquidistant von der zentrale(n) Welle angeordnet sind, und wobei N eine ungerade ganze Zahl größer als 1 ist, mit Mitteln zur Bewirkung einer Relativdrehung zwischen der zentralen Achse und dem Nocken bei Drehung der Exzenterachse um die zentrale Achse oder des Nockens um die Exzenterachse, wodurch sich der Nocken um die Exzenterachse mit einer Winkelgeschwindigkeit gleich den 2/(N+1)-fachen der Winkelgeschwindigkeit der Exzenterachse um die zentrale Achse drehen kann, mit einem paar Nockenstößeln, die um eine im wesentlichen mit der zentralen Achse zusammenfallende Achse drehbar sind und die an von der zentralen Achse aus gesehen entgegengesetzten Seiten und in gleichen Abständen von der zentralen Achse mit dem Nocken in Berührung stehen, wobei dieser so geformt ist, daß bei Drehung der Exzenterachse um die zentrale Achse mit einer im wesentlichen konstanten Geschwindigkeit die Nockenstößel 2N Beschleunxgungszyklen vom Stillstand aus und Verzögerungszyklen zum Stillstand hin bei jeder vollständigen Umdrehung der Nockenstößel ausführen.

In den hier vorliegenden Unterlagen wird der Ausdruck "Stillstand" zur Bezeichnung einer Geschwindigkeit verwendet, die im wesentlichen oder nominell Null ist. Es geht ohne weiteres in Ordnung, daß bei der sogenannten Stillstand-Bedingung die Nockenstößel eine endliche Geschwindigkeit trotz einer verhältnismäßig kleinen Geschwindigkeit haben.

Der Bewegungswandler dient der Umsetzung einer konstanten Winkelgeschwindigkeit in eine zyklische Winkelgeschwindigkeit und umgekehrt.

Ein erfindungsgemäßer Wandler findet Anwendung bei einem Rotationsmechanismus des "Katz und Maus "-Typs bei dem erste und zweite Kolbeneinheiten zum Betrieb in einer Arbeitskammer angeordnet sind und dienen. Die ersten und zweiten Kolbeneinheiten sind dazu bestimmt, eine unterschiedliche Bewegung auszuführen zur Bewirkung der "Katz und Maus"-Tätigkeit in Abhängigkeit von der Einwirkung einer unterschiedlichen, zyklischen Winkelgeschwindigkeit auf zwei Nockenstößelpaare, die Teil des Bewegungswandlers bilden.

Ein solcher Drehmechanismus kann dazu geeignet und bestimmt sein, als Fluidpumpe, Fluidmotor, Verbrennungsmotor oder dergleichen zu arbeiten. Des weiteren kann der Drehmechanismus zur Durchführung von mehrfachen Fluidbehandlungsoperationen geeignet und bestimmt sein, die beispielsweise in einer ersten Fluidbehandlungsoperation in der Form eines Motorzyklus bestehen können, der die Betriebsleistung für eine zweite Fluidbehandlungsoperation in der Form eines Fluidpumpenzyklus liefert.

Zu weiteren Anwendungen eines erfindungsgemäßen Bewegungswandlers zählen Schaltoperationen und Operationen, bei denen Gegenstände aus dem Ruhezustand aufgenommen und in den Ruhezustand zurückversetzt werden.

Nachfolgend wird die Erfindung weiter ins einzelne gehend unter Bezugnahme auf mehrere in den Zeichnungen dargestellte

besondere Ausführungsformen beschrieben; im einzelnen zeigen:

Figur 1 eine schematische Seitenansicht des Bewegungswandlers ,

Figur 2 eine Seitenansicht des Bewegungswandlers, wobei dessen Nockenstößel die Stillstandsposition einnehmen ,

Figur 3 eine Seitenansicht des Bewegungswandlers, wobei dessen Nockenstößel die Position der maximalen Beschleunigung einnehmen,

Figur 4 eine Seitenansicht des Bewegungswandlers, wobei dessen Nockenstößel die Position der maximalen Geschwindigkeit einnehmen,

Figur 5 eine schematische Seitenansicht einer Ausführungsform eines Drehmechanismus unter Verwendung des erfindungsgemäßen Bewegungswandlers,

Figur 6 eine perspektivische Teilansicht der ersten und zweiten Kolbeneinheiten des Drehmechanismus,

Figur 7 eine schematische Seitenansicht einer weiteren Ausführungsform eines Drehmechanismus unter Verwendung eines erfindungsgemäßen Bewegungswandlers,

Figur 8 eine schematische Seitenansicht eines Drehmechanismus zum Betrieb eines Verbrennungsmotors, wobei der erste (vordere) Nocken eine Position einnimmt, in der er um 30° aus seiner Position herausgedreht ist, bei der sich sein Nockenstößelpaar im Stillstand befindet,

Figur 9 eine schematische Seitenansicht des Drehmechanismus

der Figur 8, wobei der erste Nocken eine Position einnimmt, in der er um 35 aus seiner Position herausgedreht ist, bei der sich sein Nockenstößelpaar im Stillstand befindet,

Figur 10 eine schematische Seitenansicht des Drehmechanismus der Figur 8, bei der der erste Nocken eine Position einnimmt, in der er um 60 aus seiner Position herausgedreht ist, bei der sich sein Nockenstößelpaar im Stillstand befindet,

Figur 11 eine schematische Seitenansicht des Drehmechanismus der Figur 8, wobei der erste Nocken eine Position einnimmt, in der er um 90 aus seiner Position herausgedreht ist, bei der sich sein Nockenstößelpaar im Stillstand befindet,

Figur 12 einen Schnitt durch eine Ausführungsform eines Drehmechanismus zur Durchführung von Mehrfach-Fluidbehandlungsoperationen,

Figur 13 einen Schnitt nach der Linie 13-13 der Figur 12,

Figur 14 einen Schnitt durch eine weitere Ausführungsform eines Drehmechanismus zur Durchführung von Mehrfach-Fluidbehandlungsoperationen und

Figur 15 eine Schrägansicht des Drehmechanismus der Figur unter Fortlassen eines Teils des Gehäuses zur Freilegung des Bewegungswandlers und der ersten Kolbeneinheit.

Gemäß Figur 1 bis 4 verfügt der Bewegungswandler des ersten Ausführungsbeispiels über eine Kurbelwelle 11, deren Drehachse eine zentrale Achse 12 definiert. An dem exzentrischen Abschnitt 13 der Kurbelwelle 11 ist ein Nocken 15 mit mehreren Scheiteln drehbar angeordnet; dieser Nocken 15 ist somit um eine zur zentralen Achse 12 exzentrische Achse 16 drehbar.

Der Nocken 15 weist N Scheitel 17 auf, wobei N eine ungerade ganze Zahl anders bzw. größer als 1 ist? gemäß Darstellung in den Zeichnungen weist der Nocken dieses Äusführungsbeispiels drei Scheitel auf. Die äußersten Punkte der Scheitel 17 sind in gleichen Abständen rund um die und. äquidistant von der exzentrischen Achse 16 angeordnet.

Der Nocken 15 kann sich um die Exzenterachse 16 in derselben Richtung drehen, wie sich die Kurbelwelle 11 dreht, und mit einer Winkelgeschwindigkeit gleich dem 2/(N+1)-fachen der Winkelgeschwindigkeit der Kurbelwelle 11 . Bei dieser Ausführungsform kann sich der Nocken 15 daher um die Exzenterachse 16 mit einer Winkelgeschwindigkeit halb so groß wie diejenige der Kurbelwelle 11 drehen. Zur Aufrechterhaltung der Winkelgeschwindigkeitrelation zwischen dem Nocken X5 und der Kurbelwelle 11 sind vorgesehen. Diese Mittel können in einem innen verzahnten Zahnrad 19 bestehen, das koaxial zum Nocken und an diesem befestigt ist. Dieses Zahnrad 19 kämmt mit einem Zahnrad 21,. das koaxial zur Kurbelwelle 11 und drehfest gegenüber einem ortsfesten Bezugsrahmen angeordnet und befestigt ist. Das Verhältnis der Anzahl der Zähne des innen verzahnten Zahnrads 19 zu der Anzahl der Zähne des Zahnrads 21 ist (N+1)/2 : (N+1)/2-1, um so das vorgeschriebene Winkelgeschwindigkeitsverhältnis zwischen dem Nocken, 15 und der Kurbelwelle 11 aufrechtzuerhalten.

Bei Drehung der Kurbelwelle 11 ist die Bewegung des Nockens eine Kombination einer Drehung um die Exzenterachse 1 6 und einer Herumdrehung um die zentrale Achse 12. Bei Bewegung des Nockens. 15 folgen seine Scheitel 17 einer epitrochoidalen Bahn.

Ein Paar von Nockenstößeln 23 ist um eine Achse drehbar, die im wesentlichen mit der zentralen Achse 12 zusammenfällt. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel weisen die Nockenstößel 23 die Form von Rollen 25 auf, deren Drehachsen im wesentlichen zur Zentralachse 12 parallel sind. Die Nocken-

stößelrollen 25 sind je an einem Nockenstößelträger 27 angeordnet, der um die zentrale Achse 12 drehbar ist. Der Abstand zwischen den Nockenberührungsflächen der Nockenstößel 23 ist im wesentlichen gleich dem Abstand zwischen dem äußersten Punkt jedes Nockenscheitels (unter Bezug auf die Exzenterachse (16)) und einem diametral gegenüberliegenden Punkt an der Nockenfläche. Dies bedeutet: der Abstand der Berührungspunkte an der Nockenberührungsfläche jedes Nockenstößels von der zentralen Achse ist dann, wenn sich die Exzenterachse 16 in einem Punkt der größten Annäherung an den entsprechenden Nockenstößel befindet, im wesentlichen gleich der Länge des kleinsten Radius des Satzes der Radien der epitrochoidalen Bahnen, die von den Nockenscheitelspitzen beschrieben werden.

Der Nocken 15 ist so gestaltet, daß bei Drehung der Kurbelwelle 11 bei einer im wesentlichen konstanten Geschwindigkeit der Nockenstößel 23 2N Beschleunigungszyklen aus im wesentlichen oder nominell Nullgeschwindigkeit und Verzögerungszyklen zu im wesentlichen^nominell Nullgeschwindigkeit je Umdrehung erfahren. Daher erfahren, wenn die Kurbelwelle eine Drehbewegung mit einer im wesentlichen konstanten Winkelgeschwindigkeit ausführt, die Nockenstößel 23 (und damit jedes an diese angeschlossene Element) eine zyklische Winkelgeschwindigkeit. In gleicher Weise erfährt dann, wenn eine zyklische Winkelgeschwindigkeit, die mit der genannten konstanten Winkelgeschwindigkeit im Einklang steht, auf die Nockenstößel 23 zur Einwirkung gebracht wird, die Kurbelwelle 11 die genannte konstante Winkelgeschwindigkeit.

Im folgenden wird die Arbeitsweise des Bewegungswandlers der Figuren 2 bis 4 unter Annahme einer konstanten Winkelgeschwindigkeit an der Kurbelwelle 11 beschrieben, deren Drehrichtung durch einen Pfeil 29 angegeben ist.

In der Position gemäß Figur 2 steht der Nockenstößel 23a in Berührung mit der Spitze des Scheitels 17a des Nockens 15 und

+) oder

der Nockenstößel 23b mit dem Punkt an der der Spitze des Scheitels 17a diametral gegenüberliegenden Nockenfläche, in dieser Position befindet sich die Exzenterachse 16 an dem Punkt der größten Annäherung zum Nockenstößel 23b, und bewegt sich der Berührungspunkt zwischen dem Nocken 15 und jedem Nockenstößel im wesentlichen tangential zur Drehbewegung des entsprechenden Nockenstößels; daher wird von dem Nocken 15 kein Antriebsmoment auf die Nockenstößel 23a, 23b übertragen. Die Nockenstößel 23a, 23b befinden sich in diesem Stadium in der Stillstandsposition; das bedeutet, die Stößel haben im wesentlichen oder nominell Nullgeschwindigkeit. Bei weiterer Bewegung der Kurbelwelle 11 bewegt sich die Exzenterwelle 16 von dem Nockenstößel 23b weg, und als eine Folge der nachfolgenden Drehung des Nockens 15 wird ein fortschreitend wachsendes Antriebsmoment auf den Stößel 23b ausgeübt, wodurch die Nockenstößel 23a, 23b zykloidal beschleunigt werden. Die Nockenstößel 23a, 23b erfahren eine maximale Beschleunigung in der Position gemäß Figur 3. Ihre maximale Geschwindigkeit erreichen sie in der Position gemäß Figur 4, bei welcher Stellung es einen Änderungspunkt gibt, bei dem sich die Beschleunigung von der positiven Beschleunigung in die negative Beschleunigung (Verzögerung) ändert. Bei fortgeführter Drehung der Kurbelwelle 11 läuft der Nockenstößel 23a auf dem Scheitel 17a, und hat die sich ergebende Reaktionskraft eine zykloidale Verzögerung am Nockenstößel 17a zur Folge. In diesem Stadium bewegt sich die Exzenterwelle 16 in Richtung auf ihre Position der größten Annäherung an den Nockenstößel 23a. Wenn sich der Nocken 15 in die Position bewegt, in der die Exzenterwelle 16 an ihrem Punkt der größten Annäherung zum Nockenstößel 23a befindet, wird keine Antriebskraft auf die Nockenstößel 23a, 23b ausgeübt, die dann eine im wesentlichen oder nominell Nullgeschwindigkeit aufweisen. Bei weitergeführter Drehung der Kurbelwelle wird ein fortschreitend wachsendes Antriebsmoment auf den Nockenstößel 23a ausgeübt und der Zyklus der zykloidalen Beschleunigung und Verzögerung der Nockenstößel 23a, 23b somit wiederholt. Bei der dargestellten Ausführungsform mit einem Nocken 15 mit drei Scheiteln 17, erfahren die Nockenstößel

. /Tf.

6 Beschleunigungszyklen von der im wesentlichen oder nominell Nullgeschwindigkeit und Verzögerungszyklen auf die im wesentlichen oder nominell Nullgeschwindigkeit je Umdrehung, und während dieser Zeit führen der Nocken 15 zwei Umdrehungen und die Kurbelwelle 11 vier Umdrehungen aus.

Es sollte beachtet werden, daß wegen der Kräfte innerhalb des Bewegungswandlers die Nockenstößel durch jede sogenannte Stillstand-Position mit einer begrenzten bzw. endlichen Geschwindigkeit hindurchlaufen.

Wie vorstehend bereits angegeben, findet ein erfindungsgemäßer Bewegungswandler Anwendung bei der Bewirkung der Kompression und Expansion in Arbeitskammern in Drehmechanismen des "Katz und Maus"-Typs.

In den Figuren 5 und 6 ist ein Drehmechanismus des "Katz und Maus"-Typs gezeigt, bei dem ein erfindungsgemäßer Bewegungswandler vorgesehen ist. Der Drehmechanismus verfügt über eine Kurbelwelle 31, an der erste und zweite Mehrscheitel-Nocken 33 und 35 exzentrisch angeordnet sind. Die Nocken 33 und 35 sind äquidistant von und an entgegengesetzten Seiten der Drehachse der Kurbelwelle 31 angeordnet. Jeder Nocken besitzt N Scheitel, wobei N eine ungerade ganze Zahl ist und die Scheitel in gleichen Abständen rund um die und äquidistant von der entsprechenden Exzenterachse angeordnet sind, um die der Nocken rotiert. Bei der dargestellten Ausführungsform besitzt jeder Nocken drei Scheitel. Die Nocken 33 und 35 können sich in derselben Richtung drehen wie die Kurbelwelle 31, wobei ihre Winkelgeschwindigkeit gleich dem 2/(N+1)-fachen der Winkelgeschwindigkeit der Kurbelwelle 31 entspricht.

Ein erstes Paar Nockenstößel 37 steht mit dem ersten Nocken und ein zweites Nockenstößelpaar 33 mit dem zweiten Nocken 35 in Verbindung. Jeder Nocken und sein entsprechendes Nockenstößelpaar ist erfindungsgemäß gestaltet, und entsprechend bei einer Drehbewegung konstanter Winkelgeschwindigkeit an der Kurbelwelle 31 erfahren die Nockenstößel je eine Dreh-

• /tf.

bewegung mit einer zyklischen Winkelgeschwindigkeit. Die ersten und zweiten Nocken sind so angeordnet, daß die Nockenstößelpaare unterschiedliche Bewegung erfahren.

Bei der dargestellten Ausführungsform kann jedes Nockenstößelpaar eine zykloidale Beschleunigung erfahren, während das andere Nockenstößelpaar eine zykloidale Verzögerung erfährt und umgekehrt; dies bedeutet, daß die Beschleunxgungszyklen der Nockenstößelpaars um 180 gegeneinander phasenverschoben sind. Dies ist erreicht durch Anordnung der ersten und zweiten Nocken 33 und 35 derart, daß sie um 180 gegeneinander phasenverschoben angeordnet sind.

Der Drehmechanismus verfügt über ein Gehäuse 39, innerhalb dessen eine ringförmige Arbeitskammer 41 einer Form erzeugt nach den Guldinschen Regeln gebildet ist. Die Kammer 41 ist begrenzt durch ein Paar Seitenwände (nicht dargestellt), eine zylindrische Außenwand 42 und eine zylindrische Innenwand 46, wobei die beiden letzteren gegenüber der Drehachse der Kurbelwelle 31 zentriert sind. Eine erste Kolbeneinheit 43, die mit dem ersten Nockenstößelpaar 37 in Verbindung steht, besitzt eine Basis 45, die eine Vielzahl von zur Arbeit in der Kammer 41 bestimmten Kolben 47 fest trägt. Die Basis 45 bildet auch den Träger für das erste Nockenstößelpaar. Eine zweite Kolbeneinheit 49, die mit dem zweiten Nockenstößelpaar 38 in Verbindung steht, besitzt eine Basis 51, die eine Vielzahl von Kolben 53 fest trägt. Die Basis 51 bildet auch den Träger für das zweite Nockenstößelpaar. Es sind ebenso viele Kolben wie Kolben 47 vorgesehen, und die Kolben sind in gegenseitig "durchschossener" Art angeordnet; auf diese Weise ist jeder Kolben einer Kolbeneinheit zwischen, zwei Kolben der anderen Kolbeneinheit angeordnet.

Die ersten und zweiten Kolbeneinheiten sind seitlich nebeneinander angeordnet und bilden eine Innenwand 46 der Kammer 41. Gemäß Figur· 6 ist diese Ausbildung durch Anordnung jedes der Kolben 47 und 53 an seiner entsprechenden Basis entlang eines Teils seiner Länge erreicht, wobei der übrige Teil des

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Kolbens freitragend ist.

Die Kolben 47 und 53 teilen die Kammer 41 in eine Anzahl von Arbeitsräumen 53 auf, deren Bogenlänge variabel ist, da sie durch die in Winkelrichtung Getrennthaltung der Kolben bestimmt ist. (Nicht dargestellte) Dichtungsmittel sind zur Aufrechterhaltung der Fluidtrennung zwischen den Arbeitsräumen 55 vorgesehen.

Wenn die Nockenstößel unterschiedliche Drehbewegung wie beschrieben erfahren, unterliegen die Kolbeneinheiten, die eine Bewegung in Übereinstimmung mit ihren Nockenstößeln erfahren, abwechselnd einer Beschleunigung und Verzögerung (die eine Kolbeneinheit erfährt eine Beschleunigung, während die andere eine Verzögerung erfährt, und umgekehrt), und einander benachbarte Kolben werden auf diese Weise aufeinander zu bzw. voneinander weg in einer "Katz und Maus"-Tätigkeit bewegt. Auf diese Weise werden die Volumina der Arbeitsräume 55 aufeinanderfolgend expandiert oder kontraktiert. Bei einer anderen Ausführungsform gemäß Figur 7 stehen die beiden Nockenstößelpaare 37 und 38 mit einem gemeinsamen Nocken 34 in Verbindung. Dieser Nocken 34 ist scijeformt, daß er eine unterschiedliche Drehbewegung der Nockenstößel bei Drehung der Kurbelwelle 11 mit konstanter Winkelgeschwindigkeit bewirken kann.

Weil die Drehachse der Kurbelwelle 31 mit den Achsen zusammenfällt, um die sich die Nockenstößelpaare drehen, ist es möglich, selektiv einen Widerstand zwischen der Kurbelwelle und jedem entsprechenden Nockenstößelpaar oder der die Nockenstößel tragenden Einheit vorzusehen, um ein zusätzliches Moment auf die Kurbelwelle oder die Einheiten aufzubringen, wie dies der Fall sein kann, wenn die Nockenstößel beschleunigt werden. Der Widerstand kann ein solcher durch mechanische, hydraulische oder elektromagnetische Mittel sein. Es wird bevorzugt, daß der Widerstand an Positionen zur Einwirkung gebracht wird, die in Hinblick auf die Drehachse der Kurbelwelle einander diametral gegenüberliegen, um die Einwirkung der

Reaktionskräfte auf die entsprechenden Lager der Kurbelwelle und der die Nockenstößelpaare tragenden Einheiten zu minimalisieren.

Damit der Drehmechanismus als Fluidpumpe arbeitet, ist es lediglich notwendig, die Kurbelwelle mit einer konstanten Winkelgeschwindigkeit anzutreiben und Fiuid über geeignete Einlaß- u. Auslaßmittel· jedem Arbeitsraum zuzuführen, wenn er sich dem Maximalvolumen nähert_r und Fluid von dort abzuführen, wenn er sich dem MinimalVo^men nähert.

Für den Betrieb des Drehmechanismus als Verbrennungsmotor mit Kompressionszündung oder Funkenzündung wird Luft oder ein Luft/Brennstoff-Gemisch in jeden Arbeitsraum während des Stadiums des Expansionsvolumens eingesaugt, das den Einlaßhub biidet. Da das Vo^men des Arbeitsraums anschließend abnimmt, wird die Luft oder das Luft/Brennstoff-Gemisch komprimiert, und wenn das Volumen sein Minimum erreicht hat (oder unmittelbar vor dem Stadium des Minimalvolumens steht), wird Brennstoff in den Arbeitsraum eingespritzt oder im Falle eines Motors mit Funkenzündung das Luft/Brennstoff-Gemisch gezündet. Während des Energiehubs expandieren die Gase, wodurch die "Katz und Maus"-Tätigkeit zwischen den entsprechenden Kolben und damit die Aufbringung eines Drehmoments auf die Kurbelwelle bewirkt wird. Einlaß- u. Auslaßmittel sind für die Einführung von Fluid (d. h. Luft oder Luft/Brennstoff-Gemisch) in die expandierenden Arbeitsräume, die dabei einen Einlaßhub ausführen, und zur Abführung von Fluid (d. h. verbrauchte Verbrennung sabgase) aus den Arbeitsräumen vorgesehen, die dabei einen Auslaßhub ausführen.

Es ist selbstverständlich, daß der Drehmechanismus entweder als Zweitakt- oder ais Viertaktverbrennungsmotor arbeiten kann.

Zur Arbeitsweise des Drehmechanismus ais eine motorgetriebene Fluidpumpe kann ein Satz von Arbeitsräumen ein Arbeitsfluid zur Bewirkung der Motorfunktion des Mechanismus aufnehmen und der andere Satz der Arbeitsräume als Pumpenkammern arbeiten.

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Die Kolben und ihre zugehörigen Dichtungselemente verhindern ehe Fluidkommunikation zwischen dem Motor oder den Antriebskammern und den Pumpenkammern, und somit ist das gepumpte Fluid nicht durch das Arbeitsfluid verunreinigt.

In den Figuren 8 bis 11 ist ein Drehmechanismus dargestellt, der zur Arbeit als Viertakt-Verbrennungsmotor geeignet und bestimmt ist. Die ersten und zweiten Kolbeneinheiten 43 und 4 besitzen je sechs Radialkolben 47 und 53, die zur Arbeit in der Ringkammer 41 bestimmt sind. Der Drehmechanismus ist mit Einlaßöffnungen 61 und Auslaßöffnungen 63 ausgestattet, die Öffnungen in der Seitenwand des Gehäuses 39 bilden. Die Einlaßöffnungen 61 und die Auslaßöffnungen 63 besitzen im wesentlichen dieselbe Bogenbreite wie die Kolben und können von den Kolben abgedeckt werden, wenn die Arbeitsräume 55 den Zustand ihres Maximal- und Minimalvolumens einnehmen. Da jede Kolbeneinheit über sechs Radialkolben verfügt, sind zwölf Arbeitsräume innerhalb der Kammer 41 gebildet; und zum Betrieb des Drehmechanismus als Viertakt-Verbrennungsmotor sind drei Einlaßöffnungen und drei Auslaßöffnungen erforderlich.

Bei dem Stadium gemäß Figur 8 nimmt die erste Kolbeneinheit 43 die führende Position ein, wobei der erste Nocken 33 um 30 aus der Stillstand-Position der ersten Kolbeneinheit herausgedreht worden ist und befindet sich die zweite Kolbeneinheit, die die nachlaufende Position einnimmt, am Höhepunkt ihrer zykloidalen Verzögerung. Zu diesem Zeitpunkt drehen sich die Kolbeneinheiten augenblicklich mit im wesentlichen derselben Winkelgeschwindigkeit, und befinden sich die Arbeitsräume im Zustand ihres Maximal- und Minimalvolumens. Die Arbeitsräume 55a sind nach Abschluß eines Auslaßhubs vollständig entleert, während die Arbeitsräume 55b mit einem brennbaren Gemisch nach Abschluß eines Einlaßhubs gefüllt sind und die Arbeitsräume 55c mit einem komprimierten brennbaren Gemisch nach Abschluß eines Kompressionshubs gefüllt sind und die Arbeitsräume 55d nach Abschluß eines Arbeitshubs vollständig expandiert sind. Bei Zündung des komprimierten Brenngemischs in

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den Arbeitsräumen 55c führen die sich ergebenden expandierenden Verbrennungsgase dazu, daß die erste Kolbeneinheit 43 eine zykloidale Beschleunigung erfährt und damit an der Kurbelwelle 31 ein Drehmoment zur Einwirkung bringt. Wenn die erste Kolbeneinheit ihre Beschleunigung fortsetzt (Figur 9), öffnen sich die Einlaßöffnungen 31 in die Arbeitsräume 55a für deren Einlaßhub» Die fortgeführte Drehung der zweiten Kolbeneinheit 49 öffnet die Auslaßöffnungen 63 in die Arbeitsräume 55d; es sollte beachtet werden_r daß die zweite Kolbeneinheit eine zykloidale Beschleunigung in diesem Stadium erfährt.

Figur 10 zeigt das Stadium, bei dem sich die zweite Kolbeneinheit 44 in der Stillstand-Position befindet, während die erste Kolbeneinheit ihre Drehung fortsetzt. Am Ende des Arbeitshubs der Räume 55c nehmen die Kolbeneinheiten eine Position ein (dargestellt in Figur 11), in der die erste Kolbeneinheit der zweiten Kolbeneinheit nachläuft (als Folge der "Katz und Maus"-Tätigkeit) und in der die Einlaßöffnungen 61 durch die Kolben der zweiten Kolbeneinheit und die Auslaßöffnungen 63 durch die Kolben der ersten Kolbeneinheit verschlossen sind. Der Zyklus wird danach wiederholt. Bei jedem Kraft- bzw. Arbeitshub bewirkt die besondere Kolbeneinheit, die anfänglich eine Beschleunigung erfährt, ein Drehmoment an der Kurbelwelle über ihren zugehörigen Nocken, während die Kurbelwelle Drehenergie an die andere Kolbeneinheit weitergibt.

Bei der Ausbildung gemäß Figur 8 bis 11 durchläuft jeder Arbeitsraum dreimal je Umdrehung der Kolbeneinheiten einen Viertakt- Verbrennungs zyklus.

Ein erfindungsgemäßer Bewegungswandler findet Anwendung bei einem Drehmechanismus des "Katz und Maus "-Typs bei dem Mehrfach-Fluidbehandlungsoperationen durchgeführt werden. Beispielsweise kann der Drehmechanismus eine erste Fluidbehandlungsoperation in der Form eines Motorzyklus, der ein Drehmoment

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an der Kurbelwelle zur Folge hat, und eine zweite Fluidbehandlungsoperation in der Form eines Fluidpumpenzyklus ausführen, der von dem Drehmoment an der Kurbelwelle zur Bewirkung des Pumpens des Fluids Gebrauch macht.

In Figur 12 ist ein Drehmechanismus des "Katz und Maus"-Typs dargestellt, der einen' Motorzyklus und einen Fluidpumpenzyklus ausführt. Der Drehmechanismus verfügt über eine Kurbelwelle 71, die drehbar in einem Gehäuse 73 über (nicht dargestellte) Lager abgestützt ist. Die Kurbelwelle 71 ist aus zwei Teilen geformt, die mittels eines herkömmlichen Kupplungselements 75 starr miteinander gekoppelt sind.

Erste und zweite Mehrscheitel-Nocken 77 und 79 sind drehbar an der Kurbelwelle 71 exzentrisch zu deren Drehachse angeordnet. Die Nocken 77 und 79 besitzen je eine vorstehend bereits beschriebene Form und sind äquidistant von und an entgegengesetzten Seiten der Drehachse der Kurbelwelle 71 angeordnet. Die ersten und zweiten Nocken 77 und 79 können sich in derselben Richtung wie die Kurbelwelle 71 mit einer Winkelgeschwindigkeit gleich dem 2/(N+1)-fachen der Winkelgeschwindigkeit der Kurbelwelle 71 drehen. Erste und zweite Nockenstößel (nicht erkennbar) stehen mit den ersten und zweiten Nocken in Verbindung. Jeder Nocken und sein entsprechendes Nockenstößelpaar sind so angeordnet, daß die ersten und zweiten Nockenstößelpaare keine unterschiedliche Bewegung bei Drehungen der Kurbelwelle erfahren; dies bedeutet, daß sich die ersten und zweiten Nockenstößelpaare bei Ausführung einer Drehbewegung in Phase befinden.

Ein dritter Mehrscheitelnocken 85 in einer vorstehend bereits beschriebenen Form ist fest an dem ersten Nocken 77 angebracht. Ein drittes Nockenstößelpaar 87 steht mit dem dritten Nocken 85 in Verbindung.

Die Nocken 77, 79 und 85 und ihre entsprechenden Nockenstößel sind in erfindungsgemäßer Weise gestaltet, wodurch eine

zyklische Winkelgeschwindigkeit jedem der Nockenstößel bei Aufbringung einer Drehbewegung konstanter Winkelgeschwindigkeit an der Kurbelwelle 71 verliehen wird. Die Anordnung des dritten Nockens 85 gegenüber den ersten und zweiten Nocken 77 bzw. 79 ist eine solche, daß das dritte Nockenstößelpaar 87 eine unterschiedliche Bewegung gegenüber dem ersten und zweiten Nockenstößelpaar erfährt. Es-wird bevorzugt, daß der Beschleunxgungszyklus des dritten Nockenstößelpaars 87 um 180 phasenverschoben gegenüber demjenigen des ersten und zweiten Nockenstößelpaars ist, wodurch die unterschiedliche Bewegung eine solche ist, daß das dritte Nockenstößelpaar 87 eine Beschleunigung erfährt, während das erste und zweite Nockenstößelpaar eine Verzögerung erfährt, und umgekehrt.

Eine erste Kolbeneinheit 89 steht mit dem ersten Nockenstößelpaar in Verbindung, während eine zweite Kolbeneinheit 91 mit dem zweiten Nockenstößelpaar in Verbindung steht. Die erste und zweite Kolbeneinheit besitzen je eine Basis 93, die das dazugehörige Nockenstößelpaar fest trägt und die im wesentlichen koaxial zur Kurbelwelle 71 mittels eines am Gehäuse 73 angeordneten Lagers 95 drehbar gelagert ist.

Eine Ringkammer 97 einer Form, erzeugt nach den Guldinschen Regeln, ist innerhalb des Gehäuses 73 vorgesehen und durch eine zylindrische Außenwand 99, eine Innenwand 101 und ein Paar Seitenwände 103 begrenzt. Eine dritte Kolbeneinheit 105, die mit dem dritten Nockenstößelpaar 87 in Verbindung steht, dient zur Arbeit in der Kammer 97. Die dritte Kolbeneinheit 105 besitzt eine Basis 106, an der eine Trennwand 107 gelagert ist, die abdichtend die Kammer 97 in ein Paar ringförmiger Teilkammern 109 unterteilt. Die dargestellte Trennwand 1O7 besteht aus zwei Teilen 107a und 107b, und zwar aus Herstellungszwecken, wobei diese Teile fest miteinander verbunden sind.

Eine Vielzahl von Kolben 111 ist an der Basis 106 zu jeder Seite der Trennwand 107 angeordnet und dient zur Arbeit in

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der zugehörigen ringförmigen Teilkammer. Die Basis 93 der ersten Kolbeneinheit 89 trägt eine Vielzahl von Kolben 113, die zur Bearbeitung in der Teilkammer 109a bestimmt sind. Es sind ebenso viele Kolben 113 wie Kolben 111 in der Teilkammer 109a vorgesehen und in gegenseitig "unterschossener" Art angeordnet, um so die Teilkammer in eine Vielzahl von Arbeitsräumen 115 zu unterteilen. Die Basis 93 der zweiten Kolbeneinheit 91 trägt eine Vielzahl von Kolben 117, die zur Arbeit in der Teilkammer 109b dienen. Es sind ebenso viele Kolben 117 wie Kolben 111 in der Teilkammer 109b vorgesehen und in gegenseitig "unterschossener" Art angeordnet, um so die Teilkammer in eine Vielzahl von Arbeitsräumen 115 zu unterteilen. Die Kolben 111, 113 und 117 sind mit Dichtungselementen ausgestattet, um die Fluidtrennung zwischen den Arbeitsräumen aufrechtzuerhalten.

Die erste und die zweite Kolbeneinheit 89 bzw. 91 sind fest miteinander verbunden über Verbindungsmittel, wie beispielsweise Befestigungsbolzen 121, wodurch eine auf die eine Kolbeneinheit zur Einwirkung gebrachte Antriebskraft auf die andere Kolbeneinheit über die Verbindungsmittel sowie über die Kurbelwelle zur Einwirkung gebracht werden kann.

Die dritte Kolbeneinheit 105 ist an einem Radiallager 123, das von der ersten und der zweiten Kolbeneinheit 89 bzw. 91 getragen ist und einem Paar Schublagern 125 abgestützt, deren eines an der ersten Kolbeneinheit 89 und deren anderes an der zweiten Kolbeneinheit 91 abgestützt ist.

Die Innenwand 101 der Kammer 97 ist durch die Basis der ersten, der zweiten und der dritten Kolbeneinheit 89, 91 und 105 gebildet, wobei (nicht dargestellte) Dichtungselemente zur Verhinderung des Austritts von Fluid aus den Arbeitsräumen vorgesehen sind.

Einlaß- und Auslaßmittel stehen mit den Teilkammern 109 zum Einlaß von Fluid in die expandierenden Arbeitsräume, die einen

Einlaßhub ausführen, und zur Abführung von Fluid aus den sich zusammenziehenden Arbeitsräumen in Verbindung, die einen Auslaßhub ausführen. In Figur 13 ist eine Einlaßöffnung 114 und eine Auslaßöffnung 116 für Arbeitsräume dargestellt, die den Fluidpumpenzyklus ausführen, und eine Einlaßöffnung 118 und eine Auslaßöffnung 120 für Arbeitsräume, die einen Arbeitszyklus ausführen.

Der Drehmechanismus dient zur Durchführung von Mehrfach-Fluidbehandlungsoperationen. Die Arbeitsräume in der Teilkammer 109b führen den Motorzyklus aus, der ein Drehmoment auf die Kurbelwelle 71 und die zweite Kolbeneinheit 91 zur Einwirkung bringt. Die Arbeitsräume in der Teilkammer 109a dienen der Durchführung des Fluidpumpenzyklus.

In den Figuren 14 und 15 ist ein weiterer Drehmechanismus des "Katz und Maus"-Typs dargestellt, der zur Durchführung eines Fluidmotorzyklus und eines Fluidpumpenzyklus bestimmt ist. Der Drehmechanismus verfügt über ein ortsfestes Gehäuse 131, in dem eine Kurbelwelle 133 drehbar gelagert ist. Erste und zweite Mehrscheitel-Nocken 135 und 137, je in der vorstehend bereits beschriebenen Form, sind drehbar an der Kurbelwelle 133 exzentrisch zur Drehachse derselben gelagert. Die Nocken 135 und 137 sind äquidistant von und an entgegengesetzten Seiten der Drehachse der Kurbelwelle 133 angeordnet. Die Nocken 135 und 137 können sich in derselben Richtung wie die Kurbelwelle 133 bei einer Winkelgeschwindigkeit gleich dem 2/(N+2)—fachen der Winkelgeschwindigkeit der Kurbelwelle 133 drehen. Erste und zweite Nockenstößelpaare 139, 141 stehen mit den ersten und zweiten Nocken 135 bzw. 137 in Verbindung. Jeder Nocken und sein zugehöriges Nockenstößelpaar ist in erfindungsgemäßer Weise gestaltet, und entsprechend bei Aufbringung einer Drehbewegung konstanter Winkelgeschwindigkeit an der Kurbelwelle 133, erfahren die Nockenstößel eine zyklische Winkelgeschwindigkeit. Die ersten und zweiten Nocken 135, 137 sind so angeordnet, daß die ersten und zweiten Nockenstößelpaare eine unterschiedliche Bewegung erfahren, wobei die unter-

schiedliche Bewegung in bevorzugter Weise eine solche ist, daß die Beschleunigungszyklen der Nockenstößelpaare um 180° phasenverschoben sind, wobei ein Nockenstößelpaar eine Beschleunigung erfährt, während das andere Nockenstößelpaar eine Verzögerung erfährt, und umgekehrt.

Eine erste Kolbeneinheit 143 steht mit dem ersten Nockenstößelpaar 139 und eine zweite Kolbeneinheit 145 mit dem zweiten Nockenstößelpaar 141 in Verbindung, wodurch wie bei den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen die Kolbeneinheiten eine Bewegung in Übereinstimmung mit ihren zugehörigen Nockenstößeln erfahren. Die erste Kolbeneinheit 143 besitzt eine Vielzahl von Kolben 147 und die zweite Kolbeneinheit 145 eine Vielzahl von Kolben 149, wobei gleich viel Kolben 149 wie 147 vorgesehen sind. Die Kolben sind so ausgebildet bzw. angeordnet, daß sie in einer gegenseitig "unterschossenen" Art in einer Arbeitskammer 151 arbeiten, die von einem Paar Seitenwänden 153, einer Außenwand 155 und einer Innenwand 157 begrenzt ist. Die Außenwand 155 und die Seitenwände 153 sind durch die erste Kolbeneinheit 143 und die Innenwand 157 durch die erste und die zweite Einheit 143 bzw. 145 gebildet.

Die gegenseitig "unterschossene" Anordnung der Kolben unterteilt die Kammer 151 in eine Vielzahl von Arbeitsräumen, deren Maximal- und Minimalvolumina nicht notwendigerweise gleich sein müssen, weil sich in diesem Fall die Kolben im Betrieb nicht vollständig rund um die Arbeitskammer herum bewegen. Die Anordnung bzw. Ausbildung der Arbeitsräume ist eine solche, daß benachbarte Paare von Arbeitsräumen zur Durchführung unterschiedlicher Fluidbehandlungsoperationen dienen; dies bedeutet, daß der Motorzyklus und der Pumpenzyklus in einander abwechselnden Paaren von Arbeitsräumen ausgeführt werden. Es wird bevorzugt, daß die genannten Paare der Arbeitsräume solche Arbeitsräume sind, die zwischen benachbarten Kolben 147 der ersten Kolbeneinheit 143 und dem zugehörigen zwischen ihnen angeordneten Kolben 149 sind.

Zur Einführung von Fluid in einen sich ausdehnenden Arbeitsraum und zur Abführung des Fluids aus einem sich zusammenziehenden Arbeitsraum sind Einlaß- u. Auslaßmittel vorgesehen. In Figur 15 sind die Einlaß- u. Auslaßmittel für einander abwechselnde Paare von Arbeitskammern dargestellt, in denen ein Arbeitsfluid zur Durchführung eines Motorzyklus und damit zur Bewirkung der "Katz und Maus"-Tätigkeit der Kolben arbeitet. Die Einlaß- u. Auslaßmittel umfassen eine Öffnung 159, die mit jedem Arbeitsraum in Verbindung steht und die in einer der Seitenwände 153 an einer Stelle in der Nähe des besonderen Kolbens der ersten Kolbeneinheit 143 ausgebildet ist, die den Arbeitsraum begrenzt. Jede öffnung 159 ist dazuijeeignet und bestimmt, aufeinanderfolgend mit Fluideinlaßöffnungen 161 und Fluidauslaßöffnungen 163 im Gehäuse 131 zu fluchten. Die entsprechende öffnung 159a, die mit dem vorauslaufenden Arbeitsraum jedes Paars von Arbeitsräumen in Verbindung steht, ist dazu geeignet und bestimmt, mit den Einlaß- u. Auslaßöffnungen 161a und 163a zu fluchten, während die entsprechende Öffnung 159b, die mit dem nachlaufenden Arbeitsraum jedes Paars von Arbeitsräumen in Verbindung steht, dazu geeignet und bestimmt ist, mit den Einlaß- u. Auslaßöffnungen 161 und 163 zu fluchten.

Bei aufeinanderfolgenden Hüben dreht sich die erste Kolbeneinheit 143 um einen verhältnismäßig kleinen Bogenhub bei der Bewegung auf einer nachlaufenden Position in eine führende Position hinsichtlich der zweiten Kolbeneinheit 145 und um einen verhältnismäßig großen Bogenhub bei der Bewegung aus einer führenden Position in eine nachlaufende Position hinsichtlich der zweiten Kolbeneinheit 145. Die Einlaß- u- Auslaßöffnungen weisen ungleiche Bogenlängen auf, so daß ein Arbeitsraum jedes Paars von Arbeitsräumen mit einer Einlaßöffnung über seine Öffnung in Verbindung stehen kann, während der andere Arbeitsraum mit einer Auslaßöffnung in Verbindung steht, und umgekehrt. Während aufeinanderfolgender Hübe jedes Paars der Arbeitsräume steht die entsprechende öffnung aufeinanderfolgend mit einer Einlaßöffnung und einer Auslaßöffnung in Verbindung.

.Λ-

Es wird vorgezogen, daß die Einlaß- u. Auslaßmittel für die Paare von Arbeitsräumen, die den Fluidpumpenzyklus ausführen, an der gegenüberliegenden Seite der Arbeitskammer angeordnet sind, nämlich gegenüberliegend hinsichtlich der Paare von Arbeitsräumen, die der Durchführung des Fluidmotorzyklus dienen.

An den Kolben sind zur Aufrechterhaltung der Fluidtrennung zwischen den Arbeitsräumen (nicht -dargestellte) Dichtungselemente vorgesehen.

Zusätzlich zu der Anordnung der Öffnungen gemäß Figur 15 ist es zu bevorzugen, daß (nicht dargestellte) Dichtungselemente zwischen benachbarten Einlaß- u. Auslaßöffnungen jedes separaten Öffnungssatzes vorgesehen sind. Die Dichtungselemente können in platten Dichtungen bestehen, deren Fläche mindestens gleich derjenigen der zugehörigen Öffnungen ist und die nachgiebig bzw. elastisch in Berührung mit der besonderen Seitenwand 153, in der die öffnungen ausgebildet sind, gedrückt sind.

Es ist auch vorzuziehen, (nicht dargestellte) Dichtungselemente zwischen benachbarten Teilen der Einlaßöffnungen 161a und der Auslaßöffnungen 163b vorzusehen.

Der vorstehend beschriebene Drehmechanismus kann mit Mitteln ausgestattet sein, um selektiv einen Widerstand zwischen der Kurbelwelle und den zugehörigen Einheiten, die die Nockenstößel tragen, vorzusehen bzw. auszubilden, um dadurch ein zusätzliches Moment zwischen ihnen zu übertragen, wenn die entsprechenden Nockenstößel eine Beschleunigung erfahren. Eine Form solcher Mittel zur Bewirkung eines Widerstands wird jetzt unter Bezugnahme auf den Drehmechanismus der Figuren 14 und 15 beschrieben.

Der Drehmechanismus der Figur 14 ist mit Mitteln zur Bewirkung eines Widerstands ausgestattet, die zwischen der

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Kurbelwelle und den ersten und zweiten Kolbeneinheiten arbeiten. Die Mittel 165 zur Bewirkung eines Widerstands bestehen in einem Paar zylindrischer Segmentflachen 167 (von denen in der Zeichnung nur eine sichtbar ist)/ die einstückig mit oder fest an der Kurbelwelle ausgebildet bzw. befestigt und angeordnet sind an zu einander diametral gegenüberliegenden Seiten der Kurbelwelle. Die zugehörige Achse jeder zylindrischen Segmentfläche fällt im wesentlichen mit der Drehachse der Kurbelwelle zusammen. Ein Paar Laufrollen 169, die hinachtlich der Drehachse der Kurbelwelle einander diametral gegenüberliegen, ist an der zweiten Kolbeneinheit 145 drehbar um ihre entsprechenden Achsen angeordnet, die im wesentlichen parallel zur Drehachse der Kurbelwelle verlaufen. Ein weiteres Laufrollenpaar, das in den Rollen 169 entsprechender Weise arbeitet, ist an der ersten Kolbeneinheit 143 angeordnet, jedoch in Figur 14 wegen der Stellung dieser Kolbeneinheit zur Querschnittsebene nicht erkennbar. Die Anordnung der zylindrischen Segmentflachen 167 und der Laufrollen 169 ist eine solche, daß die Laufrollen 169 auf den zylindrischen Segmentflächen nur während eines Teils jedes Bewegungszyklus der zweiten Kolbeneinheit 145 rollen, wobei dieser Teil des Bewegungszyklus der zykloidalen Bescnleunigungsphase der zweiten Kolbeneinheit 145 entspricht. In entsprechender Weise läuft das genannte weitere Laufrollenpaar auf den zylindrischen Segmentflächen 167 nur dann, wenn die erste Kolbeneinheit 143 eine zykloidale Beschleunigung erfährt. Jede der Laufrollen 169 steht antreibend mit einer Antriebsrolle 171 in Verbindung, die fest an einer Welle 173 angeordnet ist, die an der zweiten Kolbeneinheit 145 drehbar gelagert ist. Ein zylindrische Hülse 175, die aus einem Material mit Permanentmagneteigenschaften hergestellt ist, ist fest an der Welle angeordnet und innerhalb eines ringförmigen Luftspalts 177 in den Polen 179 eines Elektromagneten 181 aufgenommen, der in der zweiten Kolbeneinheit 145 gelagert ist. Die Ausbildung ist eine solche, daß sich die Hülse 175 in dem Luftspalt 177 bei Drehung der Welle 173 dreht. Magnetische Hysteresis- u. Wirbelströme induziert in

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und durch die zylindrische Hülse 175 bei deren Drehung innerhalb des Luftspalts 177 des Elektromagneten bewirkt einen Widerstand an der sich drehenden Hülse 175. Der bewirkte Widerstand wird über die Welle 173 und die antreibende Rolle 171 weitergeführt an die Laufrolle 169. Ein Widerstand wirkt auch an diesen Elementen als eine Folge der Reibung an den Lagerflächen und der Viskosität des Schmiermittels. Wegen des an den Laufrollen einwirkenden Widerstands bei ihrem Lauf an den entsprechenden zylindrischen Segmentflächen wird ein Drehmoment zwischen den Laufrollen und den zylindrischen Segmentflächen und somit zwischen der Kolbeneinheit 145 und der Kurbelwelle übertragen. In gleicher Weise wird ein Diäimoment zwischen der Kurbelwelle und der ersten Kolbeneinheit 143 übertragen, wenn letztere eine zykloidale Beschleunigung erfährt.

Claims

Patentansprüche

M-) Bewegungswandler mit einem Nocken (15) , der um eine zu einer zentralen Achse (12) exzentrische Achse (16) drehbar ist, die ihrerseits um die zentrale Achse (12) drehbar ist, wobei der Nocken (15) N Scheitelkurven (17) aufweist, deren äußerste Spitzen in gleichen Abständen rund um die und äguidistant von der zentralen Achse (12) angeordnet sind, wobei N eine ungerade ganze Zahl größer als 1 ist, mit Mitteln (19, 21) zur Bewirkung einer Relativdrehung zwischen der zentralen Achse (12) und dem Nocken (15) bei Drehung der Exzenterachse (16) um die zentrale Achse (12) oder des Nockens (15) um die Exzenterachse (16), wodurch sich der Nocken (15) um die Exzenterachse (16) mit einer Winkelgeschwindigkeit gleich dem

•el·

2/(N+1)-fachen der Winkelgeschwindigkeit der Exzenterachse (16) um die zentrale Achse (12) drehen kann, mit einem Paar Nockenstößel (23), das um eine im wesentlichen mit der zentralen Achse (12) zusammenfallende Achse drehbar ist und dessen Nockenstößel (23) an von der zentralen Achse (12) aus gesehen entgegengesetzten Seiten und in gleichen Abständen von der zentralen Achse (12) mit dem Nocken (15) in Berührung stehen, wobei dieser so geformt ist, daß bei Drehung der Exzenterachse (16) um die zentrale Achse (12) mit einer im wesentlichen konstanten Geschwindigkeit die Nockenstößel (23) 2N Beschleunigungszyklen vom Stillstand aus und Verzögerungszyklen zum Stillstand hin bei jeder vollständigen Umdrehung der Nockenstößel (23) ausführen.
2. Bewegungswandler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Nockenstößel (23) an einem Nockenstößelträger (27) angeordnet sind, der um die zentrale Achse (12) drehbar ist.
3. Bewegungswandler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Nockenstößel (23) über eine Rolle (25) verfügt, deren Drehachse im wesentlichen parallel zur zentralen Achse (12) verläuft.
4. Bewegungswandler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Nocken (15) so geformt ist, daß der Abstand zwischen der äußersten Spitze jeder Nockenscheitelkurve (17) und einem diametral gegenüberliegenden Punkt an der Nockenoberfläche im wesentlichen gleich dem Abstand zwischen den Nockenberührungsflächen der Nockenstößel (23) ist.
5. Bewegungswandler nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Nocken (15) an einem exzentrischen Bereich (13) einer Kurbelwelle (11) angeordnet ist, deren Drehachse die zentrale Achse (12) bildet, wobei die zentrale Längsachse des exzentrischen Bereichs (13) die Exzenterachse (16) bildet.
6. Bewegungswandler nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,

. 3·

daß die Mittel zur Bewirkung der Relativdrehung zwischen der zentralen Achse (12) und dem Nocken (15) in einem zum Nocken (15) koaxialen und an diesem befestigten innen verzahnten Zahnrad (21) bestehen, das mit einem Zahnrad (19) im Eingriff steht, dessen zentrale Achse mit der zentralen Achse (12) zusammenfällt und das drehfest gegenüber einem stationären Bezugsrahmen festgelegt ist.
7. Drehmechanismus mit einem stationären Gehäuse (39) innerhalb dessen eine Arbeitskammer (55) einer Form erzeugt nach der Guldinschen Regel gebildet ist, mit einer Kurbelwelle (31) deren Drehachse im wesentlichen zusammenfällt mit der Drehachse, um die die Arbeitskammer (55) gebildet ist, mit mindestens einem an der Kurbelwelle (31) angeordneten Nocken (33, 35), der um eine Achse exzentrisch zur Drehachse der Kurbelwelle (31) drehbar ist und der N Scheitel (37, 38) aufweist, deren äußerste Punkte bzw. Spitzen in gleichen Abständen rund um die und äquidistant von der Exzenterachse angeordnet sind, wobei N eine ungerade ganze Zahl größer als 1 ist, mit Mitteln zur Bewirkung einer Relativdrehung zwischen der Kurbelwelle (31) und jedem Nocken (33, 35) bei Drehung der Kurbelwelle (31), wodurch jeder Nocken (33, 35) sich um die Exzenterachse mit einer Winkelgeschwindigkeit gleich dem 2/(N+1)-fachen der Winkelgeschwindigkeit der Kurbelwelle (31) drehen kann, mit zwei Nockenstößelpaaren (37, 38), die um eine Achse drehbar sind, die mit der Drehachse der Kurbelwelle (31) zusammenfällt, wobei die einzelnen Nockenstößel (37, 38) jedes Nockenstößelpaars mit den entsprechenden Nocken (33, 35) an gegenüberliegenden Seiten der Drehachse der Nockenstößel (37, 38) in Berührung stehen und äquidistant von dieser Achse angeordnet sind, wobei jeder Nocken (33, 35) derart geformt ist, daß bei Drehung der Kurbelwelle (31) mit einer im wesentlichen konstanten Winkelgeschwindigkeit jedes Nockenstößelpaar (37, 38) 2N Beschleunigungszyklen aus einem Stillstand-Zustand und Beschleunigungszyklen zu einem Stillstand-Zustand je Umdrehung der Nockenstößel (37, 38)

erfährt, wobei die beiden Nockenstößelpaare (37, 38) eine unterschiedliche Bewegung erfahren können, mit einer Kolbeneinheit (47, 53), die mit jedem Nockenstößelpaar (37, 38) in Verbindung steht, wodurch jede Kolbeneinheit eine Bewegung in Übereinstimmung mit ihrem zugehörigen Nockenstößelpaar (37, 38) erfahren kann, wobei jede Kolbeneinheit (47, 53) eine gleiche Anzahl von Kolben (47, 53) aufweist, die zur Arbeit in der Arbeitskammer (55) dienen, wobei die entsprechenden Kolben (47, 53) der Kolbeneinheiten in einer gegenseitig "unterschossenen" Anordnung stehen, wodurch sie die Arbeitskammer (55) in eine Vielzahl von Arbeitsräumen unterteilen und wobei die unterschiedliche Bewegung zwischen den Nockenstoßelpaaren (37, 38) eine abwechselnde Expansion und Kontraktion der Arbeitsräume bewirkt.
8. Drehmechanismus nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die unterschiedliche Bewegung eine Bewegung einer solchen Form ist, wodurch die Beschleunigungszyklen der Kolbeneinheiten (47, 53) um 180 phasenverschoben sind.
9- Drehmechanismus nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß Einlaß- u. Auslaßmittel für den selektiven Einlaß eines Fluids in die Arbeitsräume (55), die eine Expansion erfahren, und den selektiven Auslaß eines Fluids aus den Arbeitskammern (55), die eine Kontraktion erfahren, vorgesehen sind.
10. Drehmechanismus nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß jede Kolbeneinheit (47, 53) 2N Kolben aufweist.
11. Drehmechanismus nach Anspruch 10, gekennzeichnet durch zwei Nocken (33, 35) je mit drei Scheiteln.
12. Drehmechanismus nach Anspruch 10, gekennzeichnet durch einen Nocken (34) mit fünf Scheiteln.
13. Drehmechanismus mit einem stationären Gehäuse (73) in dem

.5·

eine Arbeitskammer einer Form erzeugt nach den Guldinschen Regeln gebildet ist, mit einer Kurbelwelle (71), deren Drehachse mit der Drehachse zusammenfällt, um die die Arbeitskammer gebildet ist, mit einem oder mehreren Nocken (77, 79, 85), die je an der Kurbelwelle (71) drehbar um eine Achse exzentrisch zur Drehachse der Kurbelwelle (71) angeordnet sind, wobei der oder jeder Nocken (77, 79, 85) N Scheitel aufweist, deren äußerste Punkte in gleichen Abständen rund um die und äquidistant von der zugehörigen Exzenterachse angeordnet sind, wobei N eine ungerade ganze Zahl größer als 1 ist, mit Mitteln zur Bewirkung einer Relativdrehung zwischen der Kurbelwelle (71) und dem oder jedem Nocken (77, 79, 85) bei Drehung der Kurbelwelle (71), wodurch der oder jeder Nocken (77, 79,. 85) sich um seine zugehörige Exzenterachse mit einer Winkelgeschwindigkeit gleich dem 2/(N+1)-fachen der Winkelgeschwindigkeit der Kurbelwelle (71) drehen kann, mit ersten, zweiten und dritten Nockenstößelpaaren, die mit dem oder den Nocken in Verbindung stehen, wobei die einzelnen Nockenstößel jedes Nockenstößelpaars mit den Nocken oder dem zugehörigen Nocken (77, 79, 85) an gegenüberliegenden Seiten der Drehachse der Nockenstößel in Berührung stehen und äquidistant von dieser Achse angeordnet sind, wobei der oder jeder Nocken (77, 79, 85) derart geformt ist, daß bei Drehung der Kurbelwelle (71) mit einer im wesentlichen konstanten Winkelgeschwindigkeit jedes Nockenstößelpaar 2N Beschleunigungszyklen von einem Stillstand-Zustand und Verzögerungszyklen zu einem Stillstand-Zustand je Umdrehung der Nockenstößel erfährt, wobei die ersten und zweiten Nockenstößelpaare eine unterschiedliche Bewegung zueinander erfahren können und die zweiten und dritten Nockenstößelpaare eine unterschiedliche Bewegung zueinander erfahren können, mit ersten, zweiten und dritten Kolbeneinheiten (89, 91, 87), die mit den ersten, zweiten und dritten Nockenstößelpaaren in Verbindung stehen, wodurch jede Kolbeneinheit (89, 91, 87), eine Bewegung in Übereinstimmung mit ihrem zugehörigen Nockenstößelpaar erfahren kann, wobei die dritte Kolbeneinheit (87) eine Trennwand (107) aufweist, die zur abdichtenden Unterteilung der

Arbeitskammer in ein Paar Arbeits-Teilkammern dient, wobei die dritte Kolbeneinheit (87) des weiteren eine Zahl von Kolben aufweist, die zur Arbeit in jeder Teilkammer bestimmt sind, wobei die erste Kolbeneinheit (89) eine Vielzahl von Kolben aufweist, die zur Arbeit in einer der Teilkammern bestimmt sind, wobei die erste Kolbeneinheit (89) ebenso viele Kolben aufweist wie die dritte Kolbeneinheit (87) und die Kolben der ersten Kolbeneinheit (89) in Hinblick auf die Kolben der dritten Kolbeneinheit (87) in gegenseitig "durchschossener" Weise angeordnet sind in der genannten einen Teilkammer, um hierdurch diese Teilkammer in eine Vielzahl von Arbeitsräumen zu unterteilen, wobei die zweite Kolbeneinheit (91) eine Vielzahl von Kolben aufweist, die zur Arbeit in der anderen Teilkammer bestimmt sind, wobei die zweite Kolbeneinheit (91) ebenso viele Kolben wie die dritte Kolbeneinheit (87) aufweist und die Kolben der zweiten Kolbeneinheit (91) hinsichtlich der Kolben der dritten Kolbeneinheit (87) in gegenseitig "durchschossener" Weise in der anderen Teilkammer angeordnet sind, um so diese Teilkammer in eine Vielzahl von Arbeitsräumen zu unterteilen, und wodurch die unterschiedliche Bewegung zwischen den ersten und dritten Nockenstößelpaaren abwechselnd eine Expansion und Kontraktion der Arbeitsräume in der genannten einen Teilkammer bewirkt und die unterschiedliche Bewegung zwischen den zweiten und dritten Nockenstößelpaaren eine abwechselnde Expansion und Kontraktion der Arbeitsräume in der genannten anderen Teilkammer ,bewirkt.
14. Drehmechanismus nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß Einlaß- u. Auslaßmittel· (114, 116, 118, 120) für den seiektiven Einiaß eines Fluids in die Arbeitsräume, die eine Expansion in der genannten einen Teilkammer erfahren, und den selektiven Auslaß eines Fluids in den Arbeitsräumen vorgesehen sind, die eine Kontraktion erfahren, und wobei des weiteren Einlaß- u. Auslaßmittel für den selektiven Einiaß eines Fluids in die Arbeitsräume, die eine Expansion in der anderen Teilkammer erfahren, und den selektiven Aus-

laß eines Fluids in den Arbeitsräumen vorgesehen sind, die eine Kontraktion erfahren.
15. Drehmechanismus nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet,

daß die Bewegung des dritten Nockenstößelpaars um 180° phasenverschoben zur Bewegung des ersten Nockenstößelpaars und des zweiten Nockenstößelpaars ist.
16. Drehmechanismus nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten und zweiten Kolbeneinheiten (89, 87) miteinander fest verbunden sind.
17. Drehmechanismus nach Anspruch 13, gekennzeichnet durch drei Nocken (77, 79, 85), von denen zwei Nocken (77, 79) äquidistant von und an entgegengesetzten Seiten der Drehachse der Kurbelwelle (71) angeordnet sind, während der dritte Nocken (85) fest an einem der beiden genannten anderen Nocken (77, 79) befestigt ist.
18. Drehmechanismus mit einem stationären Gehäuse (131), mit einer in dem Gehäuse (131) drehbar gelagerten Kurbelwelle (133), . mit mindestens einem an der Kurbelwelle (133) angeordneten Nocken (135, 137), der um eine Achse exzentrisch zur Drehachse der Kurbelwelle (133) drehbar ist, wobei der oder jeder Nocken (135, 137) N Scheitel aufweist, deren äußerste Punkte bzw. Spitzen in gleichen Abständen- rund um die und äquidistant von der Exzenterachse angeordnet sind, wobei N eine ungerade ganze Zahl größer als 1 ist, mit Mitteln zur Bewirkung einer Relativdrehung zwischen der Kurbelwelle (133) und dem oder jedem Nocken (135, 137) bei Drehung der Kurbelwelle (133), wodurch der oder jeder Nocken (135, 137) sich um seine zugehörige Exzenterachse mit einer Winkelgeschwindigkeit gleich dem 2/(N+1)-fachen der Winkelgeschwindigkeit der Kurbelwelle (133) drehen kann, mit zwei Nockenstößelpaaren (139, 141), die um eine Achse drehbar sind, die mit der Drehachse der Kurbelwelle (133) zusammenfällt, wobei die einzelnen Nockenstößel jedes Nockenstößelpaars (139, 141) mit dem Nocken

•2-

oder dem zugehörigen Nocken (135, 137) an entgegengesetzten Seiten der Drehachse der Nockenstößel in Berührung stehen und äquidistant von dieser Achse angeordnet sind, wobei der

\er oder jeder Nocken (135, 137) so geformt ist, daß^Nbei Drehung der Kurbelwelle (133) mit einer im wesentlichen konstanten Winkelgeschwindigkeit jedes Nockenstößelpaars (139, 141) 2N Beschleunigungszyklen aus einem Stillstand-Zustand und Verzögerungszyklen zu einem Stillstand-Zustand je Umdrehung der Nockenstößel erfährt, wobei die beiden Nockenstößelpaare (139, 141) eine unterschiedliche Bewegung erfahren können, mit einer Kolbeneinheit (143, 145) je Nockenstößelpaar (139, 141), wobei jede Kolbeneinheit (143, 145) mit einem Nockenstößelpaar (139, 141) in Verbindung steht und eine Bewegung in Übereinstimmung mit ihrem zugehörigen Nockenstößelpaar (139, 141) erfahren kann und wobei die beiden Kolbeneinheiten (143, 145) eine Vielzahl von Kolben besitzen, die zur Arbeit in einer gegenseitig "unterschossenen" Anordnung in einer im wesentlichen ringförmigen Arbeitskammer (151) arbeiten können, die durch ein Paar Seitenwände (153), eine Innenwand (157) und eine Außenwand (155) begrenzt ist, wobei das Seitenwandpaar (153) und die Außenwand (155) gebildet sind durch die Kolbeneinheiten (143, 145) und einstückig mit einer derselben ausgebildet sind, wobei die innenwand (157) durch die beiden Kolbeneinheiten (143, 145) gebildet ist und die Arbeitskammer (151) in eine Vielzahl von Arbeitsräumen durch die gegenseitig "unterschössen" angeordneten Kolben unterteilt ist und wobei eine unterschiedliche Bewegung zwischen den beiden Nockenstößelpaaren (139, 141) eine abwechselnde Expansion und Kontraktion der Arbeitsräume bewirkt.
19. Drehmechanismus nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß Einlaß- und Auslaßmittel (159, 161, 163) zum selektiven Einlaß eines Fluids in expandierende Arbeitsräume und zum selektiven Auslaß eines Fluids aus sich zusammenziehenden Arbeitsräumen vorgesehen sind.
20. Drehmechanismus nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Einlaß- u. Auslaßmittel eine öffnung (159) in der ersten

Kolbeneinheit (143) aufweisen, die mit jedem Arbeitsraum in Verbindung steht, wobei jede öffnung (159) mit einer
Fluideinlaßöffnung (161) in dem stationären Gehäuse (131) bei Expansion ihres zugehörigen Arbeitsraums in Verbindung steht und des weiteren mit einer Fluidauslaßöffnung (163) in dem stationären Gehäuse (131) bei Kontraktion ihres
zugehörigen Arbeitsraums in Verbindung stehen kann.