DE10310541A1

DE10310541A1 - Transmission arrangement for converting movement of propulsion component into parallel turning action of drift shaft, has first and second pinions connected by secondary pinion so as to rotate in opposing directions when lever is swung

Info

Publication number: DE10310541A1
Application number: DE2003110541
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2003-03-11
Filing date: 2003-03-11
Publication date: 2004-09-23

Abstract

First and second pinions (14,20) are connected by a secondary pinion (22) linked with a drift shaft (24) such that when a swivel lever (4) is swung back and forth, the first pinion (14) rotates at a direction opposite that of the second pinion (20), with respect to the rotating axis (30,32) of the drift shaft.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Getriebeanordnung zum Umwandeln der Hin- und Herbewegung eines Antriebselementes in eine gleichgerichtete Drehbewegung einer Abtriebswelle oder dergleichen.The present invention relates to a gear arrangement for converting the reciprocation of a Drive element in a rectified rotational movement of an output shaft or similar.

Eine allseits bekannte und vielfache eingesetzte Getriebeanordnung zum Umwandeln einer Hin- und Herbewegung in eine gleichgerichtete Drehbewegung einer Ab triebswelle ist der Kurbelantrieb. Dabei wird beispielsweise die lineare Hin- und Herbewegung eines Kolbens oder die Hin- und Herschwingung eines Schwenkhebels oder einer Wippe mittels einer Antriebsstange (z.B. Pleuelstange) auf einen an der Abtriebswelle (z.B. Kurbelwelle) angeordneten Kurbelarm übertragen. Der Kurbelantrieb ermöglicht eine Krafteinleitung grundsätzlich bei der Hinbewegung und bei der Herbewegung. Das ist beispielsweise bei einer doppelt wirkenden Kolbenantriebsmaschine, bei einer zweiarmigen Fußwippe für ältere Nähmaschinen oder bei dem zug- und druckbetätigten Antriebshebel eines Rollstuhles verwirklicht. Alle Kurbelantriebe haben jedoch den Nachteil, dass die über die Antriebsstange auf den Kurbelarm übertragene Antriebskraft nur in den beiden Kurbelstellungen voll wirksam ist, in denen die Antriebsstange tangential zum Drehkreis des Anlenkpunktes der Anlenkstange am Kurbelarm liegt. Bei von diesen Tangential-Kurbelstellungen abweichenden Kurbelstellungen teilt sich die Antriebskraft in eine für den Antrieb wirksame tangentiale Kraftkomponente und eine für den Antrieb unwirksame, das Kurbellager belastende radiale Kraftkomponente, deren Größen sich jeweils gegensinnig zwischen ihrem größten Wert und Null ändern. In den beiden Totpunkten des Kurbelantriebes verschwindet die tangentiale Kraftkomponente vollständig, und es wirkt nur noch eine radiale Kraftkomponente, die allenfalls eine erhöhte Lagerreibung und damit Verschleiß und Verlustleistung erzeugt.A well known and multiple used gear arrangement for converting a back and forth movement in a rectified rotary motion from a drive shaft Crank drive. For example, the linear back and forth movement of a piston or the oscillation of a swivel lever or a rocker using a drive rod (e.g. connecting rod) transferred to a crank arm arranged on the output shaft (e.g. crankshaft). The crank drive enables a force introduction in principle in the movement and the movement. That is for example with a double-acting piston drive machine, with a two-armed Fußwippe for older sewing machines or the pull and push operated Drive lever of a wheelchair realized. All crank drives have the disadvantage, however, that the over the drive rod transferred the crank arm Driving force is fully effective only in the two crank positions, in which the drive rod tangential to the turning circle of the articulation point the link rod is on the crank arm. With these tangential crank positions deviating crank positions divides the driving force into one for the Drive effective tangential force component and one for the drive ineffective radial force component loading the crank bearing, whose sizes differ change in opposite directions between their greatest value and zero. In The tangential disappears at the two dead centers of the crank drive Force component completely, and it only acts as a radial force component, at best an increased bearing friction and thus wear and tear Power loss generated.

Die oben beschriebenen grundsätzlichen Eigenschaften von Kurbelantrieben haben zur Folge, dass bei einem einzelnen Kurbelantrieb auch bei gleichbleibender ein geleiteter Antriebskraft das Abtriebsdrehmoment in Abhängigkeit vom Kurbelwinkel zwischen einem Höchstwert und Null schwankt, und dass ein Anfahren aus den Totpunkt-Kurbelstellungen nicht möglich ist. Insbesondere bei Getriebeanordnungen der im Oberbegriff des Anspruches 1 beschriebenen Art, die bei hand- oder fußbetriebenen Geräten (beispielsweise Rollstühlen, Tretautos für Kinder usw.) eingesetzt werden, ist eine gewisse Verstetigung des Abtriebsdrehmomentes im allgemeinen nur durch Überlagerung von zwei phasenversetzten Kurbelantrieben möglich; bei einem Anfahren aus der Totpunkt-Kurbelstellung muss der Kurbelantrieb im allgemeinen zunächst durch äußere Einwirkung über diese Kurbelstellung hinweg bewegt werden; im laufenden Betrieb werden dann die Totpunkt-Kurbelstellungen jeweils nur durch das Massenträgheitsmoment des gesamten angetriebenen Systems überwunden.The basic ones described above Characteristics of crank drives have the consequence that one single crank drive even with a guided one Driving force the output torque depending on the crank angle between a maximum and zero fluctuates, and that a start from the dead center crank positions not possible is. In particular in the case of gear arrangements in the preamble of Claim 1 described type, the hand or foot-operated devices (for example wheelchairs, Pedal cars for children etc.) are used, there is a certain steadiness of the output torque generally only by overlay possible from two phase-shifted crank drives; when starting off the dead center crank position must be the crank drive in general first through external influence over this Crank position are moved away; be in operation then the dead center crank positions only by the mass moment of inertia of the entire driven system.

Ein weiterer Nachteil von Kurbelantrieben ist auch, dass die Drehrichtung der Abtriebswelle grundsätzlich unbestimmt ist, d.h. davon abhängt, ob bei einer bestimmten Kurbelstellung eine Hinbewegung oder eine Herbewegung eingeleitet wird. Es besteht demnach insbesondere beim Anfahren die Möglichkeit, dass die Abtriebswelle versehentlich in einer unerwünschten Drehrichtung angetrieben wird.Another disadvantage of crank drives is also that the direction of rotation of the output shaft is fundamentally indefinite is, i.e. depends on whether with a certain crank position an outward movement or a Movement is initiated. There is therefore in particular the Starting off the opportunity that the output shaft is accidentally in an undesirable Direction of rotation is driven.

Eine weitere betriebliche Einschränkung ergibt sich daraus, dass bei einer bestimmten Kurbelantriebskonstellation die Größe der Hin- und Herbewegung, d.h. also beispielsweise der Hub eines Kolbens oder der Winkelausschlag eines Antriebshebels unveränderlich fest liegt. Nur bei der vollen Hin- und Herbewegung führt die Kurbel und damit die Abtriebswelle eine volle Umdrehung aus; eine kürzere Hin- und Herbewegung führt dagegen zu einer Hin- und Herdrehung der Abtriebswelle.Another operational limitation results from the fact that with a certain crank drive constellation the size of the and movement, i.e. for example the stroke of a piston or the angular deflection of a drive lever cannot be changed is fixed. It only leads with the full back and forth movement Crank and thus the output shaft one full turn; a shorter out- and movement in contrast to a back and forth rotation of the output shaft.

Als weiterer Nachteil herkömmlicher Kurbelantriebe sei noch genannt, dass sie keine Geschwindigkeitsübersetzung erlauben, d. h. dass einer vollen Hin- und Herbewegung stets genau eine volle Kurbelumdrehung entspricht. Damit ist weiter auch die Möglichkeit ausgeschlossen, eine Differenzierung der Übersetzung für die Hin- bzw. Herbewegung zu verwirklichen, beispielsweise um bei einem handbetriebenen Rollstuhl für die Zug- und Druckbewegung im Sinne einer besseren Ergonomie unterschiedliche Übersetzungen zu schaffen.Another disadvantage is more conventional Crank drives should also be mentioned that they have no speed transmission allow, d. H. that a full back and forth movement is always accurate corresponds to a full crank revolution. So there is still the possibility excluded, a differentiation of the translation for the out- or moving to realize, for example, in a hand-operated Wheelchair for the pull and push movement in the sense of better ergonomics different translations to accomplish.

Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Getriebeanordnung der im Oberbegriff des Anspruches 1 genannten Art zu schaffen, welche die vorstehend aufgeführten Nachteile nicht aufweist, d.h. bei welcher keine Totpunkt-Stellung sowie die damit verbundenen Probleme auftreten, bei welcher das Abtriebs-Drehmoment stets proportional zur eingeleiteten Antriebskraft ist, bei welcher ein Anfahren aus jeder Stellung möglich ist, bei welcher die Drehrichtung unabhängig von der jeweils eingeleiteten Hin- bzw. Herbewegung vorgegeben ist, bei welcher der Ausschlag der eingeleiteten Hin- und Herbewegung variiert werden kann und bei welcher unterschiedliche Geschwindigkeits-Übersetzungen sowie eine Differenzierung der Geschwindigkeitsübersetzungen für die Hin- bzw. Herbewegung möglich sind.It is the task of the present Invention, a gear arrangement in the preamble of the claim 1 type to create, which has the disadvantages listed above does not have, i.e. in which no dead center position as well as with it related problems occur in which the output torque is always proportional to the driving force, at which starting from any position is possible in which the Direction of rotation independent is determined by the respectively initiated back and forth movement, at which the deflection of the initiated reciprocation can be varied and at which different speed translations and a differentiation of the speed ratios for the outbound or movement possible are.

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass das Antriebselement mit einer Antriebswelle antriebs verbunden ist und diese zu einer Hin- und Herdrehung antreibt; dass die Antriebswelle über eine erste, bei der Hindrehung kuppelnde Freilaufkupplung mit einem ersten Getrieberad und über eine zweite, bei der Herdrehung kuppelnde Freilaufkupplung mit einem zweiten Getrieberad (primäre Getrieberäder) koppelbar ist; und dass das erste Getrieberad und das zweite Getrieberad jeweils über weitere Getrieberadmittel (sekundäre Getrieberäder) so mit der Abtriebswelle verbunden sind, dass diese sowohl bei der Hindrehung des ersten Getrieberades als auch bei der Herdrehung des zweiten Getrieberades jeweils in der gleichen Drehrichtung angetrieben wird.This object is achieved according to the invention in that the drive element is connected to a drive shaft in a driving manner and drives it to rotate back and forth; that the drive shaft via a first one-way clutch coupling during rotation with a first gear wheel and via a second one-way clutch, which is coupled during rotation, can be coupled to a second gear wheel (primary gear wheels); and that the first gearwheel and the second gearwheel are each connected to the output shaft via additional gearwheel means (secondary gearwheels) in such a way that this is driven in the same direction of rotation both when the first gearwheel is turned and when the second gearwheel is turned.

Der Hauptgedanke der vorliegenden Erfindung ist, die Hinbewegung und die Herbewegung des Antriebselementes über getrennte Getriebezüge auf die Abtriebswelle zu übertragen, wobei die Trennung der beiden Getriebezüge über die entgegengesetzt wirkenden Freilaufkupplungen vollzogen wird. Die Hinbewegung des Antriebselementes wird demnach über die erste Freilaufkupplung von dem ersten Getrieberad aufgenommen und auf die Abtriebswelle weitergeleitet, während das zweite Getrieberad und der damit verbundene Getriebezug passiv bleibt, und die Herbewegung wird in entsprechender Weise über die zweite Freilaufkupplung vom zweiten Getrieberad aufgenommen und auf die Abtriebswelle übertragen, während das erste Getrieberad und der damit verbundene Getriebezug passiv bleibt. Die Getriebezüge sind in geeigneter Weise so ausgebildet, dass die Abtriebswelle sowohl bei der Hinbewegung als auch bei der Herbewegung des Antriebeselementes in der gleichen Drehrichtung angetrieben wird, wie anhand von Ausführungsbeispielen noch näher dargelegt wird.The main idea of the present Invention is the forward movement and the return movement of the drive element via separate gear trains to transfer to the output shaft the separation of the two gear trains over the opposite Freewheel clutches is performed. The movement of the drive element is therefore about the first one-way clutch received by the first gear and passed on to the output shaft while the second gear and the associated gear train remains passive, and the locomotion is correspondingly about the second one-way clutch received by the second gear and transferred to the output shaft while the first gear and the associated gear train remains passive. The gear trains are suitably designed so that the output shaft both in the forward movement and in the movement of the drive element is driven in the same direction of rotation as on the basis of exemplary embodiments even closer is set out.

Gemäß der Erfindung ist vorgesehen, dass das Antriebselement in geeigneter, anhand von Ausführungsbeispielen zu beschreibender Weise mit einer drehbar gelagerten Antriebswelle verbunden ist, auf welcher das erste Getrieberad und das zweite Getrieberad jeweils unter Zwischenschaltung einer zugeordneten Freilaufkupplung angeordnet sind. Durch Hin- und Herbewegen des Antriebselementes wird auch die Antriebswelle gedreht und überträgt mit Hilfe der Freilauf kupplungen die Hin- und Herbewegung des Antriebselementes abwechselnd auf das erste Getrieberad bzw. auf das zweite Getrieberad.According to the invention it is provided that the drive element in a suitable, based on exemplary embodiments to be described with a rotatably mounted drive shaft is connected, on which the first gear and the second gear each with the interposition of an associated one-way clutch are arranged. By moving the drive element back and forth The drive shaft is also rotated and transmitted with the help of the freewheel clutches the back and forth movement of the drive element alternately to the first Gear wheel or on the second gear wheel.

Die Getrieberäder können ganz allgemein jede für eine Drehungsübertragung geeignete Ausgestaltung haben, d.h. beispielsweise als Reibräder, Zahnräder oder bei bestimmten Getriebekonstellationen auch als Riemenscheiben bzw. Zahnkränze ausgebildet sein, die mittels Riemen oder Ketten miteinander verbunden sind. In bevorzugter Ausgestaltung sind sie jedoch als Zahnräder ausgebildet, welche eine schlupffreie, reibungsarme Drehmomentübertragung ermöglichen und zudem im Handel erhältliche, preisgünstige Bauelemente darstellen.In general, the gear wheels can each be used for a rotation transmission have a suitable design, i.e. for example as friction wheels, gears or in certain gearbox configurations also as pulleys or Cassettes be formed, which are connected by means of straps or chains are. In a preferred embodiment, however, they are designed as gear wheels, which is a slip-free, low-friction torque transmission enable and also commercially available affordable Represent components.

In einer bevorzugten, weil besonders einfachen Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die sekundären Getrieberäder auf einer gemeinsamen Abtriebswelle angeordnet sind, so dass die Drehung der primären Getrieberäder auf dem direktesten Weg auf eine Abtriebswelle übertragen wird.In a preferred because special A simple embodiment of the invention provides that the secondary gear wheels a common output shaft are arranged so that the rotation the primary gears is transmitted to an output shaft in the most direct way.

Die Erfindung lässt sich in besonders günstiger Weise mit einer Getriebeanordnung verwirklichen, bei der die auf der Antriebswelle angeordneten primären Getrieberäder jeweils als Kegelräder ausgebildet sind, welche mit einem zugeordneten, mit der Abtriebswelle antriebsverbundenen und ebenfalls als Kegelrad ausgebildeten sekundären Getrieberad zusammenwirken. Dabei kann jedem primären Getrieberad ein eigenes sekundäres Getrieberad zugeordnet sein oder beiden primären Getrieberädern kann ein diesen gemeinsames sekundäres Getrieberad zugeordnet sein, wie weiter unten noch genauer dargelegt wird. Es lässt sich zeigen, dass mit einer derartigen Getriebeanordnung das sekundäre Getrieberad bzw. die sekundären Getrieberäder bei der Hin- und Herbewegung des Antriebselementes eine gleichgerichtete Drehbewegung ausführen, ohne dass eventuell die Drehrichtung umkehrende Zwischengetrieberäder erforderlich wären.The invention can be particularly inexpensive Realize with a gear arrangement in which the on the primary shaft arranged primary gear wheels each as bevel gears are formed, which are associated with an output shaft secondary gear connected to the drive and also designed as a bevel gear interact. Each primary gear can have its own secondary Gear wheel can be assigned or both primary gear wheels a secondary common to these Gear wheel can be assigned, as explained in more detail below becomes. It leaves show that with such a gear arrangement, the secondary gear or the secondary gears a rectified during the back and forth movement of the drive element Perform rotary motion, without the need for intermediate gear wheels to reverse the direction of rotation would.

Die primären Getrieberäder und die sekundären Getrieberäder sind vorzugsweise jeweils als 45°-Kegelräder ausgebildet.The primary gear wheels and the secondary gears are preferably each designed as 45 ° bevel gears.

Eine besonders einfache Getriebeanordnung ergibt sich dann, wenn die primären Getrieberäder mit einem beiden Getrieberädern gemeinsamen sekundären Getrieberad zusammenwirken. Eine derartige Anordnung lässt sich mit der kleinstmöglichen Anzahl von Getrieberädern, nämlich mit drei Getrieberädern verwirklichen, wie anhand eines Ausführungsbeispiels dargelegt wird.A particularly simple gear arrangement arises when the primary gears with two gears common secondary Interact gear wheel. Such an arrangement can be with the smallest possible number of gear wheels, namely with three gear wheels realize, as will be explained using an exemplary embodiment.

Gemäß einer anderen Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die primären Getrieberäder jeweils mit einem eigenen sekundären Getrieberad zusammenwirken.According to another embodiment the invention provides that the primary gear wheels each with its own secondary Interact gear wheel.

Eine derartige Anordnung ermöglicht es, unterschiedliche Übersetzungen für die Hinbewegung und die Herbewegung des Antriebselementes zu verwirklichen. Derartige unterschiedliche Übersetzungsverhältnisse kann man dadurch verwirklichen, dass das erste primäre Getrieberad und das zweite primäre Getrieberad jeweils unterschiedliche Durchmesser haben, und dass sie mit den jeweils zugeordneten sekundären Getrieberädern unterschiedliche Übersetzungen bilden.Such an arrangement enables different translations for the To implement and the movement of the drive element to realize. Such different gear ratios can be realized that the first primary gear and the second primary Gear wheel each have different diameters, and that different translations with the respective assigned secondary gears form.

Die Erfindung lässt sich auch verwirklichen, wenn gemäß einer anderen Ausgestaltung der Erfindung die primären Getrieberäder jeweils als Stirnräder ausgebildet sind, welche mit einem jeweils zugeordneten, mit der Abtriebswelle antriebsverbundenen, ebenfalls als Stirnrad ausgebildeten sekundären Getrieberad zusammenwirken. Da sich mit einer derartigen Konstellation nicht ohne weiteres eine gleichsinnige Drehung der Abtriebswelle ergibt, wie anhand eines Ausführungsbeispieles dargelegt werden wird, ist vorgesehen, dass zwischen einem der primären Getrieberäder und dem zugeordneten sekundären Getrieberad ein die Drehrichtung umkehrendes Zwischen-Getrieberad angeordnet ist. Zwar sind bei einem Einsatz von Stirnrädern insgesamt mehr Getrieberäder erforderlich, um die erfindungsgemäß gewünschte Wirkung zu erzielen; dafür sind Stirnräder gegenüber Kegelrädern jedoch einfachere und preisgünstigere Maschinenelemente, die zudem in großer Vielfalt im Handel erhältlich sind.The invention can also be implemented if, according to another embodiment of the invention, the primary gear wheels are each designed as spur gears, which interact with a respectively assigned secondary gear wheel, which is drive-connected to the output shaft and is also designed as a spur gear. Since such a constellation does not readily result in a rotation of the output shaft in the same direction, as will be explained with the aid of an exemplary embodiment, it is provided that an intermediate gear wheel which reverses the direction of rotation is arranged between one of the primary gear wheels and the associated secondary gear wheel. Although are If spur gears are used, a total of more gear wheels are required in order to achieve the effect desired according to the invention; for this, spur gears are simpler and less expensive machine elements than bevel gears, and a wide variety of them are also commercially available.

Um die an sich bei einer gegebenen Getriebeanordnung vorgegebene Drehrichtung der Abtriebswelle auch umkehren zu können, ist gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass die Freilaufkupplungen in ihrer Wirkrichtung umsteuerbar sind, so dass bei der Hinbewegung das zweite Getrieberad und bei der Herbewegung das erste Getrieberad mitgenommen wird.In order for a given Gear arrangement predetermined direction of rotation of the output shaft also to be able to repent is according to one Another embodiment of the invention provides that the one-way clutches in their direction of action can be reversed, so that when moving there second gear and the first gear when moving is taken away.

Als Antriebselemente zum Einleiten einer Drehbewegung in die Antriebswelle kommen beispielsweise mit der Antriebswelle verbundene Schwenkhebel, zweiarmige Wippen, Zahnrad-/Zahnstangenanordnungen und dergleichen in Betracht.As drive elements to initiate a rotational movement in the drive shaft, for example, come with the drive shaft connected swivel lever, two-armed rockers, gear / rack arrangements and the like.

Mehrere Ausgestaltungen der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und im folgenden näher beschrieben. Es zeigen:Several embodiments of the invention are shown in the drawing and described in more detail below. Show it:

1 perspektivisch eine Getriebeanordnung unter Verwendung von als Kegelräder ausgebildeten Getrieberädern; 1 in perspective a gear arrangement using gear wheels designed as bevel gears;

2 schematisch in einer Seitenansicht eine Getriebeanordnung gemäß der 1; 2 schematically in a side view of a gear arrangement according to the 1 ;

3 schematisch in einer Seitenansicht eine Getriebeanordnung ähnlich der 2, jedoch mit unterschiedlichen Übersetzungsverhältnissen für die Hinbewegung und die Herbewegung; 3 schematically in a side view of a gear arrangement similar to that 2 , but with different gear ratios for the outward and the forward movement;

4 perspektivisch eine Getriebeanordnung unter Verwendung von als Stirnräder ausgebildeten Getrieberädern; 4 in perspective a gear arrangement using gear wheels designed as spur gears;

5 perspektivisch einen Antrieb der Antriebswelle mittels einer zweiarmigen Wippe; 5 perspective a drive of the drive shaft by means of a two-armed rocker;

6 perspektivisch einen Antrieb der Antriebswelle mittels einer Zahnrad-Zahnstangenanordnung. 6 perspective a drive of the drive shaft by means of a gear rack arrangement.

Die in 1 dargestellte Getriebeanordnung umfasst eine auf eine nicht näher dargestellte Weise drehbar gelagerte Antriebswelle 2, mit der ein Schwenkhebel 4 über eine Befestigungseinrichtung 6 fest verbunden ist. Der Schwenkhebel 4 kann in einem beliebigen, im Ausführungsbeispiel gemäß der 1 nur durch die Getrieberäder begrenzten Winkelbereich hin- und herbewegt werden. Der in 1 schwarz dargestellte Pfeil 8 entspricht hier einer Hinbewegung und der in Umrissen dargestellte Pfeil 10 entspricht einer Herbewegung. Diese Richtungssinnangabe wird auch in der nachfolgenden Beschreibung und in den weiteren Figuren der Zeichnung beibehalten.In the 1 Gear arrangement shown comprises a drive shaft rotatably mounted in a manner not shown 2 with which a swivel lever 4 via a fastening device 6 is firmly connected. The swivel lever 4 can in any, in the embodiment according to the 1 can only be moved back and forth by the angular range limited by the gear wheels. The in 1 arrow shown in black 8th corresponds to a forward movement and the arrow shown in outline 10 corresponds to a movement. This sense of direction is also retained in the following description and in the other figures of the drawing.

Auf der Antriebswelle 2 ist über eine erste, schematisch dargestellte Freilaufkupplung 12 ein erstes, als 45°-Kegelrad ausgebildetes Getrieberad 14 angeordnet. Die erste Freilaufkupplung 12 ist so ausgelegt, dass sie das Getrieberad 14 bei der Hinbewegung 8 des Schwenkhebels 4 in Richtung des Pfeiles 16 mitnimmt, bei der Herbewegung 10 jedoch kein Drehmoment auf das Getrieberad 14 überträgt.On the drive shaft 2 is about a first, schematically shown one-way clutch 12 a first, designed as a 45 ° bevel gear 14 arranged. The first one-way clutch 12 is designed to be the gear 14 when moving there 8th of the swivel lever 4 in the direction of the arrow 16 takes with you when moving 10 however no torque on the gear wheel 14 transfers.

Weiter ist auf der Antriebswelle 2 über eine zweite Freilaufkupplung 18 ein zweites, als 45°-Kegelrad ausgebildetes Getrieberad 20 angeordnet. Die zweite Freilaufkupplung 18 ist so ausgelegt, dass sie das zweite Getrieberad 20 bei einer Herbewegung 10 des Schwenkhebels 4 in Richtung des Pfeiles 17 mitnimmt, bei der Hinbewegung 8 jedoch kein Drehmoment auf dieses überträgt.Next is on the drive shaft 2 via a second one-way clutch 18 a second gear wheel designed as a 45 ° bevel gear 20 arranged. The second one-way clutch 18 is designed to be the second gear 20 with a movement 10 of the swivel lever 4 in the direction of the arrow 17 takes with it when moving there 8th however does not transmit any torque to it.

Das erste Getrieberad 14 und das zweite Getrieberad 20 werden nachfolgend auch als primäre Getrieberäder bezeichnet.The first gear 14 and the second gear 20 are also referred to below as primary gear wheels.

Die beiden primären Getrieberäder 14, 20 sind mit einem beiden gemeinsamen sekundären Getrieberad 22 im Eingriff, welches fest auf einer Abtriebswelle 24 angeordnet ist. Es lässt sich erkennen, dass das sekundäre Getrieberad 22 bei einer Drehung des primären Getrieberades 14 in Richtung des Pfeiles 16, die der Hinbewegung 8 des Schwenkhebels 4 entspricht, in Richtung des Pfeiles 26 mitgenommen wird, und bei einer Drehung des primären Getrieberades 20 in Richtung des Pfeiles 17, welche der Herbewegung 10 des Schwenkhebels 4 entspricht, in Richtung des Pfeiles 28 mitgenommen wird. Die Pfeile 26 und 28 bezeichnen eine gleichsinnige Drehbewegung. Damit ist die eingangs beschriebene Aufgabe gelöst, eine Hin- und Herbewegung des als Antriebselement dienenden Schwenkhebels 4 in eine gleichsinnige Drehbewegung einer Abtriebswelle 24 umzuwandeln, wie mit den der Abtriebswelle 24 zugeordneten Pfeilen 30 bzw. 32, die den Pfeilen 26 bzw. 28 entsprechen, nochmals verdeutlicht ist.The two primary gear wheels 14 . 20 are with a two common secondary gear 22 engaged, which is firmly on an output shaft 24 is arranged. It can be seen that the secondary gear 22 when the primary gear wheel rotates 14 in the direction of the arrow 16 that of the outward movement 8th of the swivel lever 4 corresponds in the direction of the arrow 26 is taken, and with a rotation of the primary gear 20 in the direction of the arrow 17 which the float 10 of the swivel lever 4 corresponds in the direction of the arrow 28 is taken away. The arrows 26 and 28 denote a rotation in the same direction. The object described at the outset is thus achieved, a reciprocating movement of the pivot lever serving as the drive element 4 in the same direction of rotation of an output shaft 24 convert as with the output shaft 24 assigned arrows 30 respectively. 32 that the arrows 26 respectively. 28 correspond, is clarified again.

2 zeigt schematisch nochmals eine Getriebeanordnung entsprechend der 1, in Richtung des Pfeils 34 gesehen. Die beiden primären Getrieberäder 14 und 20 sind jeweils 45°-Kegelräder, und sie haben den gleichen Durchmesser. Das sekundäre Getrieberad 22 ist ebenfalls ein 45°-Kegelrad, und sein Durchmesser ist durch den Abstand der beiden primären Getrieberäder 14 und 20 bestimmt. Der Abstand der beiden primären Getrieberäder 14, 20 und der sich daraus ergebende Durchmesser des sekundären Getrieberades 22 bestimmen das Übersetzungsverhältnis zwischen diesen Getrieberädern. Wie sich für den Fachmann ohne weiteres erkennen lässt und deshalb hier nicht im einzelnen dargestellt ist, lässt sich der Abstand der primären Getrieberäder 14, 20 auf einen Abstand annähernd gleich Null verringern, wobei das sekundäre Getrieberad 22 etwa die Form eines spitzen Kegels annimmt. Ruf diese Weise lässt sich die Getriebeanordnung an gegebenenfalls beschränkte Raumverhältnisse anpassen. Für diesen Fall müsste beispielsweise die Antriebswelle 2 über eines der beiden Getrieberäder hinaus verlängert und der Betätigungshebel an dieser Verlängerung angeordnet werden (s. darin auch 5 und 6). 2 shows schematically again a gear arrangement according to the 1 , in the direction of the arrow 34 seen. The two primary gear wheels 14 and 20 are each 45 ° bevel gears and they have the same diameter. The secondary gear 22 is also a 45 ° bevel gear, and its diameter is due to the distance between the two primary gears 14 and 20 certainly. The distance between the two primary gears 14 . 20 and the resulting diameter of the secondary gear 22 determine the gear ratio between these gears. As can be readily recognized by a person skilled in the art and is therefore not shown in detail here, the distance between the primary gear wheels can be 14 . 20 Reduce to a distance approximately zero, with the secondary gear 22 about the shape of a pointed cone. In this way, the gear arrangement can be adapted to possibly limited spatial conditions. In this case, for example, the drive shaft 2 extended beyond one of the two gear wheels and the actuating lever can be arranged on this extension (see also in this 5 and 6 ).

3 zeigt eine Anordnung ähnlich der 2, wobei jedoch das erste Getrieberad 114 und das zweite Getrieberad 120 unterschiedliche Durchmesser haben, und wobei jedem der primären Getrieberäder 114, 120 ein eigenes sekundäres Getrieberad 122' bzw. 122'' zugeordnet ist, die fest auf einer gemeinsamen Abtriebswelle 124 angeordnet sind. Die Drehrichtungspfeile 116, 117, 126, 128 entsprechen den Drehrichtungspfeilen 16, 17, 26, 28 der 2, so dass sich auch bei dieser Anordnung für eine Hinbewegung des Schwenkhebels 104 (eine Bewegung zur Zeichenebene hin) und einer Herbewegung (eine Bewegung aus der Zeichenebene heraus) wiederum eine gleichsinnige Drehrichtung 130, 132 der Abtriebswelle 124 ergibt, jedoch mit unterschiedlichen Übersetzungsverhältnissen für die Hinbewegung und die Herbewegung. 3 shows an arrangement similar to that 2 , but with the first gear 114 and the second gear 120 have different diameters, and being each of the primary gears 114 . 120 its own secondary gear 122 ' respectively. 122 '' is assigned, which is fixed on a common output shaft 124 are arranged. The direction arrows 116 . 117 . 126 . 128 correspond to the direction arrows 16 . 17 . 26 . 28 the 2 , so that even with this arrangement for a forward movement of the pivot lever 104 (a movement towards the plane of the drawing) and a movement (a movement out of the plane of the drawing) again in the same direction 130 . 132 the output shaft 124 results, but with different gear ratios for the outward and the forward movement.

4 zeigt perspektivisch eine Getriebeanordnung, bei der die Getrieberäder als Stirnräder ausgebildet sind. Diese Getriebeanordnung umfasst einen Schwenkhebel 204, eine davon drehangetriebene Antriebswelle 202 und auf dieser Antriebswelle 202 über Freilaufkupplungen 212 bzw. 218 angeordnete Getrieberäder 214 bzw. 220. Das Getrieberad 214 wird bei einer Hinbewegung 208 des Schwenkhebels 204 in Richtung des Pfeiles 216 mitgenommen, während das Getrieberad 220 bei einer Herbewegung 210 des Schwenkhebels 204 in Richtung des Pfeiles 217 mitgenommen wird. 4 shows in perspective a gear arrangement in which the gear wheels are designed as spur gears. This gear arrangement comprises a pivot lever 204 , one of which is a rotary drive shaft 202 and on this drive shaft 202 via one-way clutches 212 respectively. 218 arranged gear wheels 214 respectively. 220 , The gear wheel 214 becomes with a move 208 of the swivel lever 204 in the direction of the arrow 216 taken away while the gear 220 with a movement 210 of the swivel lever 204 in the direction of the arrow 217 is taken away.

Den primären Getrieberädern 114 bzw. 120 ist jeweils ein sekundäres Getrieberad 222' bzw. 222'' zugeordnet, die auf einer gemeinsamen Abtriebswelle 224 fest angeordnet sind.The primary gears 114 respectively. 120 is a secondary gear wheel 222 ' respectively. 222 '' assigned on a common output shaft 224 are firmly arranged.

Das sekundäre Getrieberad 222' ist im unmittelbaren Eingriff mit dem primären Getrieberad 214, und es wird bei einer Drehung des primären Getrieberades 214 in Richtung des Pfeiles 216 in Richtung des Pfeiles 226 mitgenommen.The secondary gear 222 ' is in direct engagement with the primary gear 214 , and it will when the primary gear rotates 214 in the direction of the arrow 216 in the direction of the arrow 226 taken.

Das sekundäre Getrieberad 222'' ist mit dem zugeordneten primären Getrieberad 220 nicht unmittelbar im Eingriff, sondern über ein die Drehrichtung umkehrendes Zwischen-Getrieberad 236, welches in nicht näher dargestellter Weise auf einer eigenen Drehwelle angeordnet ist. Wie sich aus der 4 unmittelbar ableiten lässt, wird bei einer Herbewegung 210 des Schwenkhebels 204 das Zwischenzahnrad 236 in Richtung der Pfeiles 238 mitge nommen und treibt seinerseits das sekundäre Getrieberad 222'' in Richtung des Pfeiles 228 an.The secondary gear 222 '' is with the assigned primary gear 220 not directly engaged, but via an intermediate gear wheel reversing the direction of rotation 236 , which is arranged in a manner not shown on its own rotary shaft. How from the 4 can be derived directly in a movement 210 of the swivel lever 204 the intermediate gear 236 in the direction of the arrow 238 taken along and in turn drives the secondary gear 222 '' in the direction of the arrow 228 on.

Der Drehsinn des Pfeiles 226 für das sekundäre Getrieberad 222' und des Pfeiles 228 des sekundären Getrieberades 222'' ist gleich, so dass die Abtriebswelle 224 wiederum bei einer Hin- und Herbewegung des Schwenkhebels 204 eine gleichsinnige Drehrichtung 230 bzw. 232 hat.The direction of the arrow 226 for the secondary gear 222 ' and the arrow 228 of the secondary gear 222 '' is the same, so the output shaft 224 again with a back and forth movement of the pivot lever 204 a sense of rotation 230 respectively. 232 Has.

Wie bereits weiter vorne anhand der Beschreibung der 2 erwähnt wurde, kann beispielsweise die Antriebswelle 2 nach außen über eines der primären Getrieberäder 14 bzw. 20 hinaus verlängert werden, und das jeweilige Antriebselement kann an dieser Verlängerung angreifen. Dadurch kann beispielsweise eine Beschränkung des Schwenkwinkels des Schwenkhebels 4 durch eine sekundäre Getrieberadanordnung vermieden werden, so dass dieser Schwenkwinkel weitgehend frei ist.As already mentioned above based on the description of the 2 was mentioned, for example, the drive shaft 2 to the outside via one of the primary gear wheels 14 respectively. 20 be extended, and the respective drive element can attack this extension. This can limit the pivoting angle of the pivoting lever, for example 4 can be avoided by a secondary gear arrangement, so that this pivot angle is largely free.

Wie bereits weiter vorne erwähnt wurde, ist die Drehrichtung der Abtriebswelle bei einer vorgegebenen Konstellation der Getriebeanordnung ebenfalls vorgegeben. Um beispielsweise die Drehrichtung der Abtriebswelle 24 in 1 umzukehren, kann die Wirkrichtung der Freilaufkupplungen 12 bzw. 18 umgekehrt werden, so dass die primären Getrieberäder 14 bzw. 20 bei der Hin- und Herbewegung des Schwenkhebels 4 jeweils entgegengesetzt zu den in der 1 angegebenen Bewegungspfeilen gedreht werden, womit sich auch das sekundäre Getrieberad 22 entgegengesetzt zu den angegebenen Pfeilen dreht. Dazu können entweder die Freilaufkupplung 12, 18 ausgetauscht werden, oder es können an sich bekannte und deshalb hier nicht im einzelnen dargestellte Freilaufkupplung mit umstellbarer Wirkrichtung vorgesehen sein.As has already been mentioned above, the direction of rotation of the output shaft is also predetermined for a given constellation of the gear arrangement. For example, the direction of rotation of the output shaft 24 in 1 reverse the direction of action of the one-way clutches 12 respectively. 18 be reversed so that the primary gears 14 respectively. 20 during the back and forth movement of the swivel lever 4 each opposite to that in the 1 specified movement arrows are rotated, which also the secondary gear 22 turns counter to the indicated arrows. You can either use the one-way clutch 12 . 18 can be exchanged, or it can be provided per se known and therefore not shown here in detail freewheel clutch with adjustable direction of action.

Statt eines Schwenkhebels können auch andere Antriebselemente zur Hin- und Herdrehung der Antriebswelle vorgesehen sein. 5 zeigt beispielhaft eine über eines der primären Getrieberäder hinaus verlängerte Antriebswelle 302, an deren freiem Ende eine zweiarmige Wippe 340 angeordnet ist, die über Zugseile oder Betätigungsstangen 342, 344 im Sinne einer Hinbewegung 308 und einer Herbewegung 310 betätigbar ist. Dadurch werden auf der Antriebswelle 302 angeordnete, hier nicht dargestellte primäre Getrieberäder in Richtung der Pfeile 316 bzw. 317 mitgenommen.Instead of a pivot lever, other drive elements can also be provided for rotating the drive shaft back and forth. 5 shows an example of a drive shaft extended beyond one of the primary gear wheels 302 , at the free end of a two-armed seesaw 340 is arranged, the pull cables or actuating rods 342 . 344 in the sense of an outward movement 308 and a float 310 can be actuated. This will be on the drive shaft 302 arranged primary gear wheels, not shown here, in the direction of the arrows 316 respectively. 317 taken.

6 zeigt eine Anordnung, bei der das Antriebselement durch ein auf der Antriebswelle 402 fest angeordnetes Zahnrad 440 und eine mit diesem im Eingriff befindliche, linear hin und her bewegbare Zahnstange 442 gebildet ist. Bei einer Hin- und Herbewegung 408 bzw. 410 der Zahnstange 442 werden die Antriebswelle 402 sowie auf dieser angeordnete, nicht dargestellte primäre Getrieberäder in Richtung der Pfeile 416 bzw. 417 mitgenommen. Die letztere Anordnung ermöglicht ohne weiteres eine Betriebsweise, bei der die Antriebswelle 402 bei einer Hin- und Herbewegung der Zahnstange 442 mehrere Umdrehungen machen kann. 6 shows an arrangement in which the drive element by a on the drive shaft 402 fixed gear 440 and a rack that is linearly movable to and fro in engagement therewith 442 is formed. With a back and forth movement 408 or 410 of the rack 442 become the drive shaft 402 and arranged on this, not shown primary gear wheels in the direction of the arrows 416 respectively. 417 taken. The latter arrangement readily enables an operation in which the drive shaft 402 when the rack moves back and forth 442 can make several turns.

Claims

Gear arrangement for converting a back and forth movement of a drive element into a rectified rotational movement of an output shaft or the like, characterized in that the drive element (pivot lever 4 ) with a drive shaft ( 2 ) is connected to the drive and drives it back and forth; that the drive shaft ( 2 ) via a first one, when moving ( 8th ) coupling one-way clutch ( 12 ) with a first gear ( 14 ) and a second one, when moving ( 10 ) coupling one-way clutch ( 18 ) with a second gear wheel ( 20 ) (primary gear wheels) can be coupled; and that the first gear ( 14 ) and the second gear ( 20 ) each via additional gear means (secondary gear 22 ) so with the output shaft ( 24 ) are connected so that they both turn (arrow 16 ) of the first gear wheel ( 14 ) as well as when turning (arrow 17 ) of the second gear wheel ( 20 ) each in the same direction of rotation ( 30 . 32 ) is driven.

Gear arrangement according to claim 1, characterized in that the gear wheels ( 14 . 20 . 22 ) are designed as gears.

Gear arrangement according to claim 1 or 2, characterized in that the secondary gear wheels ( 22 ; 122 ' . 122 '' ) on a common output shaft ( 24 ; 124 ) are arranged.

Gear arrangement according to one of claims 1 to 3, characterized in that the primary gear wheels ( 14 . 20 ; 114 . 120 ) are designed as bevel gears, which with an associated, with the output shaft ( 24 ; 124 ) secondary gear connected to the drive and also designed as a bevel gear ( 22 ; 122 ' . 122 '' ) work together.

Gear arrangement according to claim 4, characterized in that the primary gear wheels ( 14 . 20 ; 114 . 120 ) and the secondary gear wheels ( 22 ; 122 ' . 122 '' ) are each 45 ° bevel gears.

Gear arrangement according to claim 4 or 5, characterized in that the primary gear wheels ( 14 . 20 ) with a secondary gear wheel common to both gear wheels ( 22 ) work together.

Gear arrangement according to claim 4 or 5, characterized in that the primary gear wheels ( 114 . 120 ) each with its own secondary gear wheel ( 122 ' . 122 '' ) work together.

Gear arrangement according to claim 7, characterized in that the first primary gear ( 114 ) and the second primary gear ( 120 ) each have different diameters and with the assigned secondary gear wheels ( 122 ' . 122 '' ) form different translations.

Gear arrangement according to one of claims 1 to 3, characterized in that the primary gear wheels ( 214 . 220 ) are each designed as spur gears, which are associated with a respective, with the output shaft ( 224 ) drive-connected secondary gear wheel designed as a spur gear ( 222 ' . 222 '' ) work together.

Gear arrangement according to claim 9, characterized in that between a ( 220 ) of the primary gear wheels and the assigned secondary gear wheel ( 222 '' ) an intermediate gear wheel reversing the direction of rotation ( 236 ) is arranged.

Gear arrangement according to one of claims 1 to 10, characterized in that the one-way clutches ( 12 . 18 ) are reversible in their direction of action.

Gear arrangement according to one of claims 1 to 11, characterized in that the drive shaft ( 2 ) via a swivel lever connected to it ( 4 ) can be driven in rotation.

Gear arrangement according to one of claims 1 to 11, characterized in that the drive shaft ( 302 ) via a two-armed seesaw connected to it ( 340 ) can be driven in rotation.

Gear arrangement according to one of claims 1 to 11, characterized in that the drive shaft ( 402 ) via a gear / rack arrangement ( 440 . 442 ) can be driven in rotation.