DE3926512A1 - Motor - Google Patents
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- General Electrical Machinery Utilizing Piezoelectricity, Electrostriction Or Magnetostriction (AREA)
Description
Die Erfindung betrifft einen Motor, d.h. eine Vorrichtung,
die dazu dient, Antriebsenergie in mechanische Energie um
zuwandeln.
Die nach dem Stand der Technik bekannten Motoren werden
je nach Betrachtungsweise entweder hinsichtlich der ver
wendeten Antriebsenergie oder in Bezug auf die Form der
abgegebenen mechanischen Energie in verschiedene Arten ein
geteilt. So unterscheidet man nach dem ersten Kriterium
beispielsweise zwischen Elektromotoren und Verbrennungs
motoren, während das zweite Kriterium zu einer Einteilung
in Rotationsmotoren und Linearmotoren führt.
Die Problemstellung, die zu der der Erfindung zugrundelie
genden Aufgabe führt, wird zwar im folgenden anhand von
rotierenden Elektromotoren erläutert, wobei Ausdrücke wie
"Drehzahl" und "Drehmoment" Verwendung finden. Dies ist
aber nicht einschränkend zu verstehen, da, wie weiter
unten noch genauer gezeigt wird, ein erfindungsgemäßer
Motor sowohl als Rotations- als auch als Linearmotor aus
gebildet werden kann, wobei in beiden Fällen je nach Kon
struktion des Motors nicht nur elektrische sondern beispiels
weise auch thermische Energie oder die Strömungsenergie von
Flüssigkeiten oder Gasen als Antriebsenergie eingesetzt wer
den kann.
Es sind Motoren, beispielsweise Gleichstrom-Reihenschluß
motoren bekannt, die in der Lage sind, bei sehr niederen
Drehzahlen ein großes Drehmoment abzugeben. Allerdings ist
hierfür eine sehr hohe Leistungsaufnahme erforderlich, so
daß sich ein ungünstiger Wirkungsgrad ergibt. Auf der an
deren Seite sind Elektromotoren bekannt, die mit sehr hohem
Wirkungsgrad arbeiten, d.h. ein im Vergleich zur Leistungs
aufnahme sehr großes Drehmoment abgeben. Hierzu sind sie
aber nur dann in der Lage, wenn sie mit hoher Drehzahl
laufen. Dies hat zur Folge, daß dann, wenn an der an
getriebenen Welle nur eine kleine Drehzahl benötigt wird,
zwischen dem Motor und dieser Welle ein Untersetzungsge
triebe angeordnet werden muß, das eine Reihe von mechanisch
beweglichen Teilen umfaßt, die im allgemeinen sorgfältig
gelagert werden müssen und zu einem im Vergleich zur Größe des
Motors nicht vernachlässigbaren Raumbedarf führen. Die hohe
Drehgeschwindigkeit der angetriebenen Welle des Untersetzungs
getriebes führt überdies auch bei optimaler Lagerung zu
Reibungsverlusten, die den Gesamtwirkungsgrad der Anordnung
verschlechtern.
Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen
Motor zu schaffen, der nur eine kleine Anzahl mechanisch be
weglicher Teile umfaßt und in der Lage ist, bei niederer Aus
gangs-Laufgeschwindigkeit mit einem sehr hohen Wirkungsgrad
zu arbeiten.
Zur Lösung dieser Aufgabe sieht die Erfindung die im Anspruch
1 zusammengefaßten Merkmale vor.
Die Wirkungsweise eines derart aufgebauten Motors beruht darauf,
daß einerseits die Krafterzeugungseinrichtung in der Weise
wechselnde Kräfte auf den flachen elastischen Körper ausübt,
daß sich die wellenförmige Verformung in diesem Körper mit
vergleichsweise hoher Geschwindigkeit in einer vorgebbaren
Richtung fortbewegt, die die Bewegungsrichtung definiert, und
daß andererseits der kraftschlüssige Eingriff zwischen den
Wellenscheiteln und der wenigstens einen Abstützfläche so
ausgebildet ist, daß die Strecke, die ein Wellenscheitel
beim Durchlaufen einer vollen Periodenlänge der wellenförmigen
Verformung an der Abstützfläche entlangwandert, vom Abstand
zwischen zwei benachbarten, an der Abstützfläche anliegenden
Wellenscheiteln verschieden ist. Dadurch kommt es zu einer
Relativbewegung zwischen dem elastischen Körper und der Ab
stützfläche, bei der sich dann, wenn die Strecke, die ein
Wellenscheitel beim Durchlaufen einer Periodenlänge zurück
legt, größer ist, als der Abstand zweier benachbarter Schei
tel, der elastische Körper in der gleichen Richtung bewegt,
in der sich auch die ihn durchlaufende wellenförmige Ver
formung fortbewegt. Ist dagegen die zurückgelegte Strecke
kleiner als der Abstand zwischen zwei benachbarten Wellen
scheiteln, so bewegt sich der elastische Körper bezüglich der
Abstützfläche in einer zur Bewegungsrichtung der wellenförmigen
Verformung entgegengesetzten Richtung. In beiden Fällen kann
die Geschwindigkeit der tatsächlichen mechanischen Verschie
bung gegenüber der Geschwindigkeit sehr klein gemacht werden,
mit der sich die wellenförmige Verformung im elastischen Kör
per fortbewegt.
Dieses Prinzip ist sowohl bei Linearmotoren als auch bei
Rotationsmotoren anwendbar. Im letzteren Fall besitzen dann
sowohl die Abstützflächen als auch der elastische Körper eine
im wesentlichen kreissymmetrische bzw. kreiszylindrische Form,
wobei die wellenförmige Verformung des elastischen Körpers
vorzugsweise eine solche Periodenlänge besitzt, daß sich
der Kreisumfang durch sie ohne Rest teilen läßt, daß sich
also über den Kreisumfang immer eine ganze Zahl von Perio
denlängen erstreckt.
Die Fortbewegung der wellenförmigen Verformung durch den
elastischen Körper und dessen Relativbewegung bezüglich
der wenigstens einen Abstützfläche erfolgen dann in Umfangs
richtung des Kreises bzw. Kreiszylinders, so daß sich insgesamt
wenigstens eine Drehbewegung ergibt, die mit einer Geschwin
digkeit erfolgt, die wesentlich kleiner ist, als die in Rich
tung des Kreisumfangs erfolgende Umlaufgeschwindigkeit der
wellenförmigen Verformung.
Besonders deutlich wird dies, wenn man gemäß einer beson
ders bevorzugten Ausführungsform davon ausgeht, daß der
kraftschlüssige Eingriff zwischen den Wellenscheiteln des
elastischen Körpers und der wenigstens einen Abstützfläche
mit Hilfe einer Verzahnung erfolgt, die so ausgebildet ist,
daß die Anzahl der Zähne, die die Abstützfläche in Bewegungs
richtung nebeneinander zwischen zwei benachbarten, an ihr an
liegenden Wellenscheiteln aufweist, von der Zahl der Zähne
verschieden ist, die der elastische Körper zwischen diesen
beiden Wellenscheiteln besitzt. Für jeden vollen Perioden
durchlauf der wellenförmigen Verformung muß sich dann der
elastische Körper gegen die Abstützfläche um die Differenz
dieser beiden Zähnezahlen verschieben. Ist diese Differenz
klein im Vergleich zur Zahl der pro Periodenlänge vorge
sehenen Zähne, so ist auch der bei der betreffenden Rela
tivverschiebung zurückgelegte Weg entsprechend klein. Mit
anderen Worten: Das Verhältnis der Geschwindigkeit der Rela
tivbewegung zwischen dem elastischen Körper und der Abstütz
fläche zur Geschwindigkeit, mit der sich die wellenförmige
Verformung im elastischen Körper fortbewegt, ist gleich
dem Verhältnis der oben erwähnten Differenz der Zähnezahl
zur Zahl der Zähne pro Periodenlänge der wellenförmigen
Verformung. Da sich für das zuletzt genannte Verhältnis
ohne weiteres Werte von 1:100 bis 1:1000 und kleiner er
reichen lassen, können auch entsprechend große Untersetzungs
verhältnisse erzielt werden.
Allerdings kann der kraftschlüssige Eingriff zwischen den
Wellenscheiteln des elastischen Körpers und der wenigstens
einen Abstützfläche auch auf andere Weise als durch eine
Verzahnung, beispielsweise durch einen reibschlüssigen Ein
griff so ausgebildet werden, daß sich bei einer schnellen
Fortbewegung der wellenförmigen Verformung im elastischen
Körper eine im Vergleich hierzu langsame Relativbewegung
zwischen dem elastischen Körper und der Abstützfläche ergibt.
Da in jedem Fall die von einem solchen Motor abgegebene
Kraft bzw. das von ihm erzeugte Drehmoment von der Größe
der Fortpflanzungsgeschwindigkeit der wellenförmigen Verfor
mung im elastischen Körper abhängt, erhält man also einen
Motor, der bei geringer Ausgangsgeschwindigkeit eine große
Kraft bzw. ein großes Drehmoment abgeben kann, der also im
Vergleich zu Motoren herkömmlicher Bauart wie ein hochtourig
laufender Motor mit nachgeordnetem Untersetzungsgetriebe
wirkt, ohne jedoch dessen zusätzliche Bauteile und dessen
zusätzlichen Raumbedarf aufzuweisen.
Ein besonderer Vorteil der erfindungsgemäßen Anordnung ist
darin zu sehen, daß der elastische Körper zumindest dann,
wenn die beiden Abstützflächen starr miteinander verbunden
sind, bezüglich des diese Flächen tragenden Körpers hinsicht
lich seiner kinetischen Freiheitsgrade automatisch definiert
geführt ist. Anders als beispielsweise bei herkömmlichen
Elektromotoren, wo zwischen Stator und Rotor bzw. Stator
und Reaktor immer ein ausreichender Luftspalt vorhanden
sein muß, ist beim erfindungsgemäßen Motor keine gesonderte
Lagerung des elastischen Körpers bezüglich des oder der
die Abstützflächen tragenden Körpers bzw. Körper erforderlich.
Dennoch sind die beim erfindungsgemäßen Motor auftretenden
Energieverluste äußerst gering, da das "Weiterlaufen" der
wellenförmigen Verformung in der Weise geschieht, daß ein
Bereich des elastischen Körpers, der als Wellenscheitel,
beispielsweise als "Wellenberg" an der einen Abstützfläche
anliegt, sich von dieser abhebt, (während sich der in
Bewegungsrichtung nachfolgende Nachbarbereich an diese
Abstützfläche anlegt), sich dann über die Mitte des Spaltes
hinweg zur gegenüberliegenden Abstützfläche bewegt, um sich
an diese als "Wellental" anzulegen usw. Diese Abhebe- und
Anlegebewegungen erfolgen in Verbindung mit der gleichzei
tigen langsamen Relativverschiebung zwischen dem elastischen
Körper und der wenigstens einen Abstützfläche in Form von
Wälzvorgängen, bei denen nur sehr wenig Reibung und daher
auch nur geringe Reibungsverluste auftreten. Für den ela
stischen Körper wird vorzugsweise ein Material mit einer
sehr geringen elastischen Hysterese verwendet, so daß auch
die durch Walkarbeit auftretenden Energieverluste klein ge
halten werden.
Aus dem bisher Gesagten ergibt sich klar, daß es im Prinzip
genügt, wenn der die Relativbewegung zwischen wenigstens
einer Abstützfläche und dem elastischen Körper bewirkende
kraftschlüssige Eingriff zwischen eben dieser einen Abstütz
fläche und den Wellenscheiteln des elastischen Körpers vor
gesehen ist, die an dieser Abstützfläche anliegen. Die andere
Abstützfläche dient dann lediglich als Widerlager für die ihr zu
gewandten Wellenscheitel, die an ihr entlang wandern, ohne daß
zwischen den Scheiteln und dieser Abstützfläche eine Reak
tionskraft in Bewegungsrichtung der wellenförmigen Verfor
mung erzeugt wird. Dennoch kann auch zwischen dieser Ab
stützfläche und dem elastischen Körper eine Relativbewegung
stattfinden, was dadurch erreicht wird, daß diese Abstütz
fläche an dem gleichen Körper vorgesehen ist, an dem auch
die gegenüberliegende Abstützfläche angeordnet ist, oder daß
die beiden Körper, von denen jeder eine dieser beiden Ab
stützflächen trägt, zumindest für eine Bewegung in Richtung
der Fortpflanzungsrichtung der wellenförmigen Verformung bzw.
in die genau entgegengesetzte Richtung miteinander gekoppelt
sind.
Ist eine solche Koppelung nicht vorhanden, so kann der die
nur zur Abstützung dienende Abstützfläche tragende Körper
zumindest hinsichtlich einer Bewegung in Fortpflanzungsrichtung
der wellenförmigen Verformung bzw. in der entgegengesetzten
Richtung mit dem elastischen Körper gekoppelt sein und sich
mit diesem bezüglich des die andere Abstützfläche tragenden
Körpers mitbewegen.
Der elastische Körper kann auch mit der nur zur Abstützung
dienenden Abstützfläche an den ihr zugewandten Wellenschei
teln über eine Verzahnung in Eingriff stehen. Hier ist dann
aber die Anzahl der Zähne, die die Abstützfläche zwischen
zwei einander benachbarten Wellenscheitel-Berührungspunkten
aufweist, gleich der Anzahl der Zähne, die der elastische
Körper zwischen diesen beiden Wellenscheiteln besitzt. Auf
diese Weise werden beim Weiterlaufen der wellenförmigen Ver
formung im elastischen Körper zwischen diesem und der be
treffenden Abstützfläche keine in Richtung der Fortbewegungs
richtung der wellenförmigen Verformung wirkende Reaktions
kräfte erzeugt.
Als Alternative hierzu ist gemäß besonders bevorzugten Aus
führungsformen jedoch vorgesehen, daß die jeweiligen Wellen
scheitel des elastischen Körpers mit beiden Abstützflächen
so in kraftschlüssigem Eingriff stehen, daß zwischen ihnen
und der zugehörigen Abstützfläche beim Fortwärtslaufen der
wellenförmigen Verformung in Richtung dieser Fortbewegung
wirkende Reaktionskräfte erzeugt werden.
Dies kann entweder in der Weise geschehen, daß diese Reak
tionskräfte an beiden Abstützflächen gleich groß und gleich
gerichtet sind, so daß der elastische Körper bezüglich der
beiden Abstützflächen die gleiche Relativbewegung erfährt.
Die beiden Abstützflächen können dann an ein und demselben
Körper vorgesehen werden oder es können die die beiden Ab
stutzflächen tragenden Körper zumindest in Richtung der Fort
bewegung der wellenförmigen Verformung für eine gemeinsame
Bewegung gekoppelt werden.
Als Alternative hierzu ist es aber auch möglich, die kraft
schlüssigen Eingriffe der Wellenscheitel des elastischen
Körpers mit den beiden Abstützflächen so auszubilden, daß
an der einen Abstützfläche Reaktionskräfte erzeugt werden,
die sich hinsichtlich ihrer Größe und/oder Richtung von den
an der anderen Abstützfläche erzeugten Reaktionskräften un
terscheiden. In diesem Fall müssen die die beiden Abstütz
flächen tragenden Körper so voneinander entkoppelt sein, daß
sie sich in Richtung der Fortbewegungsrichtung der wellen
förmigen Verformung voneinander unabhängig bewegen konnen.
Auf diese Weise können Motoren erzeugt werden, bei denen
sich die die beiden Abstützflächen tragenden Körper bezüg
lich des elastischen Körpers in der gleichen Richtung mit
unterschiedlichen Geschwindigkeiten oder in zueinander ent
gegengesetzten Richtungen bewegen.
Bei einem als Rotationsmotor ausgebildeten erfindungsge
mäßen Motor dieser Bauart kann man dann z.B. den elastisch
verformbaren Körper als Stator festhalten, wodurch man
zwei sich bezüglich dieses Stators mit unterschiedlichen
Winkelgeschwindigkeiten entweder gleichsinnig oder zueinander
gegensinnig drehende Rotoren erhält.
Bei all den Ausführungsformen, bei denen der elastische
Körper an seinen Wellenscheiteln mit jeder der beiden Ab
stutzflachen uber eine Verzahnung entweder in kraftschlüs
sigem oder in rein abstützendem Eingriff steht, muß der
elastische Körper auf seinen beiden den Abstützflächen zu
gewandten Seiten die zur Bildung dieser Verzahnungen nötigen
Zähne besitzen. Im allgemeinen wird dabei die Zahl der
Zähne pro Periodenlänge der wellenförmigen Verformung
auf beiden Seiten des elastischen Körpers dieselbe sein.
Dies ist aber nicht zwingend. Insbesondere dann, wenn der
Eingriff des elastischen Körpers mit der einen Abstütz
fläche von seinem Eingriff mit der anderen Abstützfläche
verschieden sein soll, kann es durchaus sinnvoll sein, auf
der einen Seite des elastischen Körpers eine andere Zähne
zahl pro Periodenlänge vorzusehen als auf seiner anderen
Seite.
Soll ein erfindungsgemäßer Motor als linearer oder rotieren
der Elektromotor ausgebildet werden, so wird der elastische
Körper aus einem Material hergestellt, das durch magnetische
Kräfte verformbar ist, und in jeder der Abstützflächen wird,
ähnlich wie bei einem herkömmlichen Elektromotor, eine Viel
zahl von Elektromagneten so angeordnet, daß sie bei entspre
chender Ansteuerung ein sich in Richtung der gewünschten
Fortbewegung der wellenförmigen Verformung des elastischen
Körpers verschiebendes magnetisches Wanderfeld erzeugen.
Die magnetische Verformbarkeit des elastischen Körpers kann
dadurch erzeugt werden, daß dieser Körper aus einer Viel
zahl von Permanentmagneten oder einen dünnen elastischen
Schicht besteht, die auf der einen Seite einen permanentmagne
tischen Nordpol und auf der anderen Seite einen permanentmag
netischen Südpol aufweist, wobei die Magnetisierungsrichtung
dieser Permanentmagnete immer quer zur Richtung des Spaltes
verlauft, in dem sich der elastische Körper bewegt. Hält
man dann den oder die die Abstützflächen tragenden Körper
als Stator fest und legt an die in die Abstützflachen
integrierten Elektromagnete ein Wanderfeld an, so bewegt
sich die wellenförmige Verformung im elastischen Körper
mit diesem Wanderfeld in der Art eines
Synchron- oder Schrittmotors mit. Der elastische Körper als
solcher reagiert auf diese Mitlaufbewegung der wellenförmi
gen Verformung mit einer gleich- oder entgegengerichteten
Bewegung, die jedoch gemäß dem oben erläuterten Untersetzungs
verhältnis entsprechend langsamer verläuft.
Verwendet man einen elastischen Körper aus einem weichmag
netischen Material, so werden durch die Erregung der elektro
magnetischen Wicklungen in diesem Material entsprechende ma
netische Abschnitte induziert und man erhält ein Analogon
zum herkömmlichen Asynchronmotor.
Eine weitere Möglichkeit besteht darin, an dem elastischen
Körper elektrische Wicklungen vorzusehen, die über ent
sprechende Kontaktflächen am elastischen Körper und den
Abstützflächen von außen her mit Strom versorgt werden kön
nen und somit magnetische Felder erzeugen, die auf das von
außen her angelegte Wanderfeld reagieren. Eine solche An
ordnung entspricht einem herkömmlichen Kollektormotor.
Gemäß einer weiteren Alternative ist vorgesehen, auf dem
elastischen Körper Kurzschlußwicklungen anzuordnen, in denen
durch die von außen her einwirkenden Magnetfelder Kurzschluß
ströme induziert werden, die ihrerseits auf die äußeren
Felder reagierende Magnetfelder wechselnder Polarität er
zeugen.
Erfindungsgemäß können die eben beschriebenen Motoren
in Analogie zu den herkömmlichen Elektromotoren auch als
Generatoren verwendet werden, so daß sie ihnen zugeführte
mechanische Energie in elektrische Energie umwandeln.
Eine weitere Möglichkeit, den elastischen Körper auf von
der Krafterzeugungseinrichtung erzeugte Magnetfelder rea
gieren zu lassen, besteht darin, ihn mit magnetostriktivem
Material zu beschichten und die Fortbewegung der wellenför
migen Verformung dadurch zu bewirken, daß sich bestimmte Be
reiche des elastischen Körpers zusammenziehen, während sich
Nachbarbereiche entspannen.
Als Alternative hierzu kann der elastische Körper auch mit
einem piezoelektrischen Material beschichtet werden, das
sich unter der Einwirkung von von außen her angelegten
Spannungen alternierend zusammenzieht und ausdehnt.
Wird der elastische Körper aus einem durch Temperaturein
flüsse gezielt verformbaren Material, beispielsweise aus
Bimetall-Elementen aufgebaut, so kann die eine der beiden
Abstützflächen als Wärmequelle und die andere als Wärmesenke
dienen. Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform
können hier die die beiden Abstützflächen tragenden Körper
in Form von geraden Kreiszylindern mit unterschiedlichen
Durchmessern ausgebildet und zueinander koaxial so angeord
net werden, daß die äußere Mantelfläche des Zylinders mit
dem kleineren Durchmesser die eine Abstützfläche und die
innere Mantelfläche des Zylinders mit dem größeren Durch
messer die andere Abstützfläche bildet, während der ela
stische Körper in Form eines in radialer Richtung wellen
förmig verformten zylindrischen Körpers in dem zwischen den
beiden anderen Zylinderkörpern ausgebildeten Spalt angeordnet
ist. Führt man dann dem äußeren Zylinder Wärme, beispiels
weise in Form von Sonneneinstrahlung zu und kühlt man den
inneren Zylinder, beispielsweise dadurch, daß man durch ihn
in axialer Richtung Kühlwasser hindurchströmen läßt, so er
hält man eine Motoranordnung, die sich beispielsweise sehr
gut dazu eignet, Sonnenkollektoren dem Gang der Sonne so
nachzuführen, daß ständig ein optimaler Strahleneinfalls
winkel beibehalten wird.
Auch die in der Strömungsenergie von Gasen oder Flüssig
keiten steckende mechanische Energie läßt sich als Antriebs
energie für einen erfindungsgemäßen Motor verwenden. Dabei
werden durch eine entsprechende Anordnung von steuerbaren
Ventilen gebündelte Gas- oder Flüssigkeitsstrahlen so auf
den elastisch verformbaren Körper gerichtet, daß sich seine
wellenförmige Verformung in der gewünschten Weise in ihm
weiterbewegt.
Die Erfindung wird im folgenden anhand von Ausführungs
beispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung beschrieben;
in dieser zeigen jeweils in stark schematisierter Form:
Fig. 1 einen Ausschnitt aus einer linearen Motor
anordnung gemäß der Erfindung,
Fig. 2 in perspektivischer Ansicht einen in etwa
scheibenförmigen Rotationsmotor gemäß der
Erfindung und
Fig. 3 einen erfindungsgemäß aufgebauten zylindrischen
Rotationsmotor.
In Fig. 1 ist in Seitenansicht ein kurzer Abschnitt von zwei
langgestreckte Körper 20, 21 dargestellt, die so angeordnet sind,
daß sie zwischen sich einen sich in der Fig. 1 von links nach
rechts erstreckenden Spalt 22 einschließen.
Jeder der beiden Körper 20, 21 weist eine den Spalt 22
begrenzende Abstützfläche 24, 25 auf, von denen jede mit
einer Zahnreihe 26, 27 versehen ist. Die Zähne der beiden
Zahnreihen sind mit gleichmäßigen Abständen angeordnet und
vereinfacht mit einem dreieckig-gleichschenkeligen Quer
schnitt dargestellt. Jeder der Zähne der Zahnreihen 26, 27
erstreckt sich senkrecht zur Zeichenebene über die gesamte
Tiefe des Spaltes 22, die jedoch wesentlich kleiner als
die Prinzipiell nicht begrenzte und in Fig. 1 nur aus
schnittsweise wiedergegebene Längsausdehnung des Spaltes 22
ist.
Im Spalt 22 ist ein elastischer Körper 30 angeordnet,
der in Fig. 1 nur symbolisch durch eine Zackenlinie 31
wiedergegeben ist. Durch eine in etwa sinusförmige Linie
ist angedeutet, daß der elastische Körper 30 mechanisch so
vorgespannt ist, daß er eine wellenförmige Verformung 32
aufweist, auf die er jedoch nicht starr festgelegt ist.
Vielmehr kann sich diese wellenförmige Verformung 32 gegen
den elastischen Körper 29 in Längsrichtung des Spaltes 22,
d.h. in Richtung des Doppelpfeiles F in Fig. 1 entweder nach
mit sehr hoher Geschwindigkeit erfolgen und hätte ohne den
im folgenden noch genauer beschriebenen kraftschlüssigen
Eingriff zwischen dem elastischen Körper 30 und den beiden
Abstützflächen 24, 25 auf die relative Lage des elastischen
Körpers 30 in Längsrichtung des Spaltes 22 gesehen keinerlei
Einfluß.
Wie jedoch die Fig. 1 weiterhin zeigt, stützt sich der ela
stische Körper 30 an den Abstützflächen 24, 25 mit oberen und
unteren Wellenscheiteln ab, von denen in der Figur zwei
obere Wellenscheitel 34, 35 und ein unterer Wellenscheitel 36
wiedergegeben sind. Dabei greifen die Spitzen der betreffenden
Zacken des elastischen Körpers vollständig in die zacken
förmigen Vertiefungen der ihnen gegenüberliegenden Abstütz
flächen ein. Die in der Fig. 1 dargestellten Abstände zwi
schen den Zackenspitzen und den zackenförmigen Vertiefungen
sind in der Figur nur der Deutlichkeit halber freigelassen
und in Wirklichkeit nicht vorhanden.
Zur Verdeutlichung des der Erfindung zugrundeliegenden Prin
zips sind die zackenförmigen Vertiefungen, die die obere
Abstützfläche 24 vom Anlagepunkt des linken Wellenscheitels
34 bis zum Anlagepunkt des rechten Wellenscheitels 35 umfaßt,
von 1 bis 11 durchnumeriert. In entsprechender Weise sind
auch die zackenförmigen Vorsprünge durchnumeriert, die der
elastische Körper 30 zwischen den beiden Wellenscheiteln 34,
35 aufweist. Man sieht, daß auf elf zackenförmige Vertiefungen
der Abstützfläche 24 zwölf zackenförmige Vorsprünge des ela
stischen Körpers 30 treffen.
Nun sei angenommen, daß durch eine in der Fig. 1 nicht dar
gestellte Krafterzeugungseinrichtung die wellenförmige Ver
formung 32 dazu veranlaßt wird, sich in der Fig. 1 um eine
Periodenlänge nach rechts zu bewegen. Dann heben sich der
Reihe nach die zackenförmigen Vorsprünge 2, 3, 4 usw. an,
greifen kurz in die ihnen jeweils gegenüberliegende zacken
förmige Vertiefunge der gleichen Numerierung ein und senken
sich dann wieder nach unten ab. Mit anderen Worten: Der obere
Wellenscheitel 34 wandert in der Fig. 1 nach rechts. Wenn
er eine volle Periodenlänge der wellenförmigen Verformung
32 durchlaufen hat, d.h. also bezüglich des elastischen Kör
pers 30 bei dessen zwölften zackenförmigen Vorsprung die
Position des oberen Wellenscheitels 35 erreicht hat, dann
greift der zackenförmige Vorsprung 12 nicht mehr in die elfte
sondern in die zwölfte zackenförmige Vertiefung der Abstütz
fläche 24 ein. Das bedeutet, daß sich der elastische Körper
30 in der Fig. 1 um die Länge einer Zackenteilung nach
rechts verschoben hat, wenn die elastische Verformung 32
um eine Periodenlänge, d.h. um elf Zacken des elastischen
Körpers 30 nach rechts gewandert ist. Der elastische Körper
30 verschiebt sich also im Spalt 22 in der gleichen Richtung
wie die wellenförmige Verformung 32, jedoch mit einer wesent
lich geringeren Geschwindigkeit. Man sieht ohne weiteres, daß
die beiden Geschwindigkeiten im gleichen Verhältnis zuein
ander stehen wie die Differenz zwischen den pro Perioden
länge vorhandenen Zähnezahlen der Abstützfläche 24 einerseits
und des elastischen Körpers 30 andererseits zu der pro Perio
denlänge vorhandenen Zähnezahl der Abstützfläche, im vor
liegenden Fall also wie 1:10.
Ein entsprechender Effekt tritt auch an der unteren Abstütz
fläche 25 ein.
In der Fig. 1 ist die Zähnezahl pro Längeneinheit für die
beiden Abstützflächen 24, 25 gleich. Eine solche Anordnung
ist dann sinnvoll, wenn man davon ausgeht, daß die beiden
Körper 20, 21 zumindest so miteinander verbunden sind, daß
sie sich in Richtung des Doppelpfeils F nicht gegeneinander
bewegen können. Da auch die Anzahl der Zähne bzw. zackenför
migen Vorsprünge die der elastische Körper 30 an seiner der
oberen Abstützfläche 24 zugewandten Seite aufweist gleich
der Zahl seiner Zähne bzw. zackenförmigen Vorsprünge ist,
die er an der der unteren Abstützfläche 25 zugewandten Seite
besitzt, ergeben sich an den Eingriffsstellen zwischen dem
elastischen Körper 30 und den beiden Abstützflächen 24, 25
gleichgerichtete und gleich große Reaktionskräfte, die den
elastischen Körper 30 in der Fig. 1 nach rechts verschieben.
Würde man aber für den Eingriff des elastischen Körpers 30
in die untere Abstützfläche 25 eine etwas andere Zahnteilung
vorsehen, so daß das Untersetzungsverhältnis beispielsweise
1:11 oder 1:12 wäre, so würde sich hier eine andere
Reaktionskraft ergeben als beim Eingriff in die obere Ab
stützfläche 24. In einem solchen Fall müßten dann die die
beiden Abstützflächen 24, 25 tragenden Körper 20, 21 in
Richtung des Doppelpfeiles F gegeneinander verschiebbar
sein und es würde sich nicht nur eine Relativbewegung zwi
schen dem elastischen Körper 30 und jedem der Körper 20, 21
sondern auch eine Relativverschiebung zwischen den beiden
Körpern 20, 21 ergeben.
Es sei ausdrücklich darauf hingewiesen, daß in Fig. 1 der
Deutlichkeit halber eine sehr grobe Zahnteilung wiederge
geben ist. In der Praxis wird man im allgemeinen eine we
sentlich feinere Zahnteilung verwenden, so daß beispiels
weise der elastische Körper auf eine Periodenlänge 101
zackenförmige Vorsprünge besitzt, während die ihm gegen
überliegenden Abstützflächen auf den gleichen Abstand je
weils nur einhundert Zähne aufweisen. Somit würde man dann
ein Untersetzungsverhältnis von 1:100 erhalten. Dies stellt
aber keine obere Grenze dar und es sind auch ohne weiteres
Teilungsverhältnisse von 1:1000 oder mehr denkbar.
Fig. 2 zeigt in perspektivischer Darstellung einen erfin
dungsgemäßen Rotationsmotor, bei dem die die beiden Ab
stützflächen tragenden Körper 20, 21 die Form von flachen
Ringscheiben besitzen, die zueinander konzentrisch und mit
einem axialen Abstand so angeordnet sind, daß die untere
Stirnfläche des oberen Körpers 20 und die obere Stirnfläche
des unteren Körpers 21 die Abstützflächen 24, 25 bilden, die
zwischen sich den ebenfalls kreisringförmigen Spalt 22 ein
schließen. In diesem Spalt 22 ist wieder der elastische Kor
per 30 angeordnet, der hier die Form einer membranartigen
Kreisscheibe besitzt, die in ihrem zentralen Bereich, in dem
sie mit der Welle 37 drehfest verbunden ist, praktisch flach
ist, der aber durch mechanische Vorspannung eine radial nach
außen hin in ihrer axialen Amplitude zunehmende wellenförmige
Verformung aufgeprägt ist, so daß der elastische Körper 30 in
etwa die Form einer flachen Halskrause besitzt.
Auch hier erfolgt der kraftschlüssige Eingriff zwischen
der Oberseite und der Unterseite des elastischen Körpers 30
mit der jeweils gegenüberliegenden Abstützfläche 24 bzw. 25
über eine nur schematisch angedeutete Verzahnung, wobei die
beiden Abstützflächen 24, 25 pro Winkeleinheit die gleiche
Anzahl von Zähnen besitzen, ihre Zähnezahl zwischen zwei
Wellenscheiteln, beispielsweise den beiden oberen Wellen
scheiteln 34, 35 aber wieder von der Zähnezahl verschieden
ist, die der elastische Körper zwischen zwei einander je
weils benachbarten, an der gleichen Abstützfläche anliegen
den Wellenscheiteln besitzt. Läßt man also die wellenförmige
Verformung des elastischen Körpers 30 mit Hilfe einer ent
sprechenden Krafterzeugungseinrichtung beispielsweise ent
gegengesetzt dem Uhrzeigersinn mit hoher Geschwindigkeit um
laufen, so findet eine Relativdrehung des elastischen Kör
pers 30 gegen die beiden Körper 20, 21 ebenfalls entgegen dem
Uhrzeigersinn statt, wenn die Zahl der Zähne der Abstütz
flächen zwischen zwei Wellenscheiteln kleiner ist als die
Zahl der Zähne des elastischen Körpers zwischen zwei an
der gleichen Abstützfläche anliegenden Wellenscheiteln. Ist
die erste Zähnezahl größer als die zweite Zähnezahl, so
dreht sich der elastische Körper 30 relativ zu den beiden
Körpern 20, 21 im Uhrzeigersinn, wenn die elastische Ver
formung entgegen dem Uhrzeigersinn umläuft.
Die Krafterzeugungseinrichtung besteht bei dem in Fig. 2
wiedergegebenen Ausführungsbeispiel aus einer Vielzahl
von nicht dargestellten Elektromagneten, die alle gleich
sinnig so angeordnet sind, daß dann, wenn ein Elektromagnet
erregt wird, sein magnetischer Nordpol in der oberen Abstütz
fläche 24 und sein magnetischer Südpol in der unteren Ab
stützfläche 25 liegt. Die Feldlinien eines jeden solchen
Elektromagneten erstrecken sich dann über den Spalt 22 hinweg
in etwa geradlinig und homogen. Die Nord- bzw. Südpole der
einzelnen Elektromagneten sind in Fig. 2 durch die Buchstaben
N, XN, YN bzw. S, XS und YS angedeutet. Die eben erwähnten
Elektromagneten werden so angesteuert, daß immer zwischen zwei
erregten Elektromagneten zwei nicht erregte, d.h. kein
Magnetfeld erzeugende Magneten liegen. So ist in der Fig. 2
eine Situation wiedergegeben, bei der die bei den beiden
oberen Wellenscheiteln 34, 35 und beim unteren Wellenschei
tel 36 liegenden Elektromagneten ein Magnetfeld erzeugen,
was durch die Buchstaben N (Nordpol) und S (Südpol) ange
deutet ist, während sich die hieran jeweils entgegen dem
Uhrzeigersinn anschließenden beiden Magneten abgeschaltet
sind, was durch die Buchstaben XN, XS bzw. YN, YS angedeutet
ist. Der elastische Körper 30 besteht aus einem permanent
magnetischen Material, dessen der oberen Abstützfläche 24
zugewendete Seite einen magnetischen Südpol und dessen der
unteren Abstützfläche 25 zugewendete Seite einen magnetischen
Nordpol bildet. Somit wird also der elastische Körper 30 mit
seiner magnetischen Südpol-Seite an den oberen Wellenscheiteln
34, 35 von den Nordpolen der dort befindlichen erregten
Magnete und mit seiner magnetischen Nordpolseite am unteren
Wellenscheitel 36 vom Südpol des dort befindlichen erregten
Elektromagneten angezogen. Läßt man nun das von der Kraft
erzeugungseinrichtung erzeugte magnetische Feld in der
Weise entgegen dem Uhrzeigersinn weiter wandern, daß die
mit N, S symbolisierten Elektromagnete abgeschaltet und
stattdessen die mit XN, XS angedeuteten Elektromagnete er
regt werden, so bewegen sich die Teile des elastischen Kör
pers, die in Fig. 2 rechts neben den oberen Wellenscheiteln
34, 35 liegen, nach oben, wie dies durch die Pfeile 38 an
gedeutet wird, während sich der rechts neben dem unteren
Wellenscheitel 36 liegende Bereich des elastischen Körpers
nach unten bewegt, wie dies der Pfeil 39 andeutet. Diese
Bewegungen erfolgen deswegen, weil sich die entsprechenden
Bereiche des elastischen Körpers 30 nicht in der Mitte des
Spaltes 22 sondern näher jeweils bei dem Magnetpol befinden,
zu dem sie sich hinbewegen. Bei der eben geschilderten Ver
schiebung des Magnetfeldes bewegen sich also die Wellen
scheitel 34, 35 und 36 von den Magnetpolen N, S zu den Mag
netpolen XN, XS und dann, bei einer entsprechenden weiteren
Verschiebung, zu den neu erregten Magnetpolen XN, YS, von
denen sie beim nächsten Schritt wieder zu den Magnetpolen
N, S wandern (die bisher geschilderte Wanderung entspricht
einer halben Periodenlänge) usw. Das von der Krafterzeugungs
einrichtung erzeugte Magnetfeld läuft also der Bewegung der
wellenförmigen Verformung im elastischen Körper 30 mit einer
Phasenvoreilung von 60° voraus.
Verwendet man für den elastischen Körper 30 ein weichmag
netisches Mäterial, so hat die wellenförmige Verformung des
elastischen Körpers 30 immer im Bereich der erregten Magnete
ihren Nulldurchgang, d.h. der betreffende Abschnitt des ela
stischen Körpers befindet sich bei den erregten Magneten in
der Mitte des Spaltes 22 und liegt in den Bereichen an den
Abstützflächen an, wo sich momentan abgeschaltete Elektro
magnete befinden.
Fig. 3 zeigt eine perspektivische Darstellung eines im we
sentlichen walzen- bzw. trommelförmigen Rotationsmotors
gemäß der Erfindung. Hier besitzen die die beiden Abstütz
flächen tragenden Körper 20, 21 die Form von geraden Kreis
zylindern mit unterschiedlichem Durchmesser, die koaxial
so angeordnet sind, daß sie zwischen sich den ebenfalls
kreiszylindrischen Spalt 22 einschließen. Die innere Man
telfläche des äußeren Zylinders 20 bildet dabei die eine
Abstützfläche 24, während die äußere Mantelfläche des inne
ren Zylinders 21 die innere Abstützfläche 25 bildet. Der
elastische Körper 30 besitzt hier im Prinzip ebenfalls die
Form eines zylindrischen Körpers, dem jedoch die wellenför
mige Verformung so aufgeprägt ist, daß sich ihre Amplitude
in radialer Richtung erstreckt. Die Verzahnungen, über die
der elastische Körper 30 mit den beiden Abstützflächen 24,
25 in kraftschlüssigem Eingriff steht, sind hier nur im Be
reich einiger Wellenscheitel angedeutet. Es ist jedoch klar,
daß sich diese Verzahnung ebenso wie bei dem Ausführungsbei
spiel in Fig. 2 über die gesamten Abstützflächen 24, 25 und
die mit ihnen in Eingriff tretenden Seiten des elastischen
Körpers 30 erstreckt.
Bei den Ausführungsbeispielen in Fig. 2 und 3 sieht man be
sonders gut die selbstführenden Eigenschaften eines erfin
dungsgemäßen Motors, die eine zusätzliche Lagerung der gegen
einander beweglichen Teile überflüssig macht. Betrachtet man
beispielsweise die die beiden Abstützflächen 24, 25 tragenden
Körper 20, 21 als Stator und den elastischen Körper 30 als
Rotor, so sieht man, daß dieser Rotor in den drei transla
torischen und zwei rotatorischen Freiheitsgraden durch die
Abstützung an den Abstützflächen 24, 25 so geführt ist, daß
eine weitere Lagerung nicht erforderlich ist. Durch die mag
netische Kopplung des Rotors an das wandernde Magnetfeld
des Stators erfolgt dann eine Führung auch bezüglich des
dritten rotatorischen Freiheitsgrades.
Claims (23)
1. Motor, dadurch gekennzeichnet, daß er
zwei Abstützflächen (24, 25) umfaßt, die einander gegen
überliegend so angeordnet sind, daß sie zwischen sich
einen Spalt (22) einschließen,
daß in dem Spalt (22) ein flacher elastischer Körper (30) angeordnet ist, dem durch elastische Vorspannung eine wellenförmige Verformung (32) so aufgeprägt ist, daß er mit wenigstens einem Wellenbergscheitel (34, 35) an der einen Abstützfläche (24) und wenigstens einem Wellental scheitel (36) an der anderen Abstützfläche (25) anliegt,
daß eine Krafterzeugungseinrichtung vorgesehen ist, durch die verformende Kräfte auf den elastischen Körper (30) so ausübbar sind, daß sich die wellenförmige Ver formung (32) in gerichteter Weise im elastischen Körper (30) fortbewegt, und
daß der elastische Körper (30 ) an den Wellenscheiteln (34, 35), die an einer Abstützfläche anliegen, mit dieser Ab stützfläche (24) so in kraftschlüssigem Eingriff steht,
daß durch die Fortbewegung der wellenförmigen Verformung (32) im elastischen Körper (30) eine im Vergleich zur Ge schwindigkeit dieser Fortbewegung langsame Relativver schiebung zwischen dem elastischen Körper (30) und dieser Abstützfläche (24) entsteht.
daß in dem Spalt (22) ein flacher elastischer Körper (30) angeordnet ist, dem durch elastische Vorspannung eine wellenförmige Verformung (32) so aufgeprägt ist, daß er mit wenigstens einem Wellenbergscheitel (34, 35) an der einen Abstützfläche (24) und wenigstens einem Wellental scheitel (36) an der anderen Abstützfläche (25) anliegt,
daß eine Krafterzeugungseinrichtung vorgesehen ist, durch die verformende Kräfte auf den elastischen Körper (30) so ausübbar sind, daß sich die wellenförmige Ver formung (32) in gerichteter Weise im elastischen Körper (30) fortbewegt, und
daß der elastische Körper (30 ) an den Wellenscheiteln (34, 35), die an einer Abstützfläche anliegen, mit dieser Ab stützfläche (24) so in kraftschlüssigem Eingriff steht,
daß durch die Fortbewegung der wellenförmigen Verformung (32) im elastischen Körper (30) eine im Vergleich zur Ge schwindigkeit dieser Fortbewegung langsame Relativver schiebung zwischen dem elastischen Körper (30) und dieser Abstützfläche (24) entsteht.
2. Motor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich
net, daß sich der elastische Körper (30) mit seinen ent
sprechenden Wellenscheiteln an der zweiten Abstützfläche
ohne kraftschlüssigen Eingriff abstützt.
3. Motor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich
net, daß der elastische Körper (30) an seinen Wellen
scheiteln (34, 35, 36) mit beiden Abstützflächen (24, 25)
so in kraftschlüssigem Eingriff steht, daß durch die
Fortbewegung der wellenförmigen Verformung (32) im
elastischen Körper (30) eine Relativverschiebung zwi
schen dem elastischen Körper (30) und den Abstützflächen
(24, 25) entsteht.
4. Motor nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch ge
kennzeichnet, daß der kraftschlüssige Eingriff
zwischen dem elastischen Körper (30) und der wenigstens
einen Abstützfläche (24) vermittels einer Verzahnung
erfolgt, wobei die Anzahl der Zähne die diese Abstütz
fläche (24) zwischen zwei an ihr anliegenden Wellen
scheiteln (34, 35) aufweist, von der Anzahl der Zähne ver
schieden ist, die der elastische Körper (30) zwischen
diesen beiden Wellenscheiteln (34, 35) besitzt.
5. Motor nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn
zeichnet, daß der kraftschlüssige Eingriff
zwischen dem elastischen Körper und der einen Abstütz
fläche vermittels einer Verzahnung erfolgt, wobei die
Anzahl der Zähne, die diese Abstützfläche zwischen zwei an
ihr anliegenden Wellenscheiteln aufweist, von der Anzahl
der Zähne verschieden ist, die der elastische Körper
zwischen diesen beiden Wellenscheiteln besitzt, und daß
die Abstützung des elastischen Körpers an der anderen
Abstützfläche vermittels einer Verzahnung erfolgt, wobei
die Anzahl der Zähne, die die andere Abstützfläche zwischen
zwei an ihr anliegenden Wellenscheiteln aufweist, gleich
der Anzahl der Zähne ist, die der elastische Körper
zwischen diesen beiden Wellenscheiteln besitzt.
6. Motor nach Anspruch 3, dadurch gekennzeich
net, daß der kraftschlüssige Eingriff zwischen dem
elastischen Körper (30) und jeder der beiden Abstüt
zflächen (24, 25) vermittels einer Verzahnung erfolgt,
wobei die Abstützflächen (24, 25) zwischen jeweils zwei an
ihnen anliegenden Wellenscheiteln (34, 35) eine Anzahl von
Zähnen besitzen, die von der Anzahl der Zähne verschieden
ist, die der elastische Körper (30) zwischen diesen
beiden Wellenscheiteln (34, 35) besitzt.
7. Motor nach Anspruch 3, dadurch gekennzeich
net, daß der kraftschlüssige Eingriff zwischen dem
elastischen Körper und jeder der beiden Abstützflächen
vermittels einer Verzahnung erfolgt, wobei die Anzahl
der Zähne, die die eine Abstützfläche jeweils zwischen
zwei an ihr anliegenden Wellenscheiteln aufweist, von
der Anzahl der Zähne verschieden ist, die die andere
Abstützfläche jeweils zwischen zwei an ihr anliegenden
Wellenscheiteln aufweist, und die Anzahl der Zähne, die
jede Abstützfläche zwischen jeweils zwei an ihr anlie
genden Wellenscheiteln aufweist, von derAnzahl der
Zähne verschieden ist, die der elastische Körper zwischen
diesen beiden Wellenscheiteln besitzt.
8. Motor nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch
gekennzeichnet, daß auf der der einen Ab
stützfläche zugewandten Seite des elastischen Körpers
die Anzahl der Zähne je Abwickellänge einer Wellenlänge
der elastischen Verformung eine andere ist als auf der
der anderen Abstützfläche zugewandten Seite des elasti
schen Körpers.
9. Motor nach einem der Ansprüche 1 bis 4 oder 6, dadurch
gekennzeichnet, daß die beiden Abstütz
flächen (24, 25) in Fortbewegungsrichtung der wellenförmi
gen Verformung (32) gegeneinander unbeweglich sind und
daß sich der elastische Körper (30) aufgrund der
sich in ihm fortpflanzenden wellenförmigen Verformung
(32) gegen die beiden Abstützflächen (24, 25) verschiebt.
10. Motor nach Anspruch 2 oder 5, dadurch gekenn
zeichnet, daß die beiden Abstützflächen an zwei
gegeneinander in Fortbewegungsrichtung der wellenförmigen
Verformung beweglichen Körpern vorgesehen sind, von denen
der eine mit dem elastischen Körper für eine gemeinsame
Fortbewegung gegenüber dem anderen Körper gekoppelt ist.
11. Motor nach Anspruch 3 oder 7, dadurch gekenn
zeichnet, daß die beiden Abstützflächen an zwei
gegeneinander und gegen den elastischen Körper in Fort
bewegungsrichtung der wellenförmigen Verformung beweg
lichen Körpern vorgesehen sind.
12. Motor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß die beiden Abstütz
flächen (24, 25) im wesentlichen die Form von Kreisen oder
Kreisringen gleichen Durchmessers besitzen, die koaxial
und mit einem axialen Abstand voneinander angeordnet sind,
und daß der elastische Körper (30) im wesentlichen die
Form einer flachen Kreisscheibe oder Kreisringscheibe
mit einer wellenförmigen Verformung besitzt, deren
Amplitude sich in axialer Richtung erstreckt (Fig. 2).
13. Motor nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch
gekennzeichnet, daß die beiden Abstütz
flächen (24, 25) im wesentlichen die Form von Kreiszy
lindern mit unterschiedlichen Durchmessern besitzen,
die koaxial mit einem radialen Abstand voneinander
angeordnet sind, und daß der elastische Körper im wesent
lichen die Form eines Kreiszylinders mit einer wellen
förmigen Verformung besitzt, deren Amplitude sich in
radialer Richtung erstreckt.
14. Motor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß der elastische Körper
(30) durch magnetische Kräfte verformbar ist und daß
die Krafterzeugungseinrichtung aus einer Vielzahl von
ansteuerbaren Elektromagneten zur Erzeugung eines
magnetischen Wanderfeldes besteht.
15. Motor nach Anspruch 14 dadurch gekennzeich
net, daß der elastische Körper (30) aus einem per
manentmagnetischen Material besteht und gegen die Kraft
erzeugungseinrichtung beweglich angeordnet ist (Synchron
motor).
16. Motor nach Anspruch 14, dadurch gekennzeich
net, daß der elastische Körper (30) aus einem weich
magnetischen Material besteht und gegen die Krafterzeu
gungseinrichtung beweglich angeordnet ist (Asynchron
motor).
17. Motor nach Anspruch 14, dadurch gekennzeich
net, daß die Krafterzeugungseinrichtung aus elek
trischen Wicklungen besteht, die an dem elastischen
Körper (30) angeordnet sind, der in einer äußeren
Magnetfeldanordnung wechselnder Polarität beweglich ist
(Kollektormotor).
18. Motor nach Anspruch 14, dadurch gekennzeich
net, daß der elastische Körper (30) Kurzschlußwick
lungen umfaßt und gegen die Krafterzeugungseinrichtung
beweglich angeordnet ist.
19. Motor nach Anspruch 14, dadurch gekennzeich
net, daß der elastische Körper (30) mit magneto
striktivem Material beschichtet und gegen die Krafterzeu
gungseinrichtung beweglich angeordnet ist.
20. Motor nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch ge
kennzeichnet, daß der elastische Körper (30)
durch temperaturbedingte Kräfte verformbar ist und daß
die Krafterzeugungseinrichtung wenigstens eine in der
einen Anlagefläche vorgesehene Wärmequelle und wenig
stens eine in der anderen Anlagefläche vorgesehene
Wärmesenke umfaßt.
21. Motor nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch ge
kennzeichnet, daß der elastische Körper
(30) mit piezoelektrischem Material beschichtet ist und
daß die Krafterzeugungseinrichtung eine Anordnung zum
Anlegen einer elektrischen Spannung zwischen den beiden
Anlageflächen umfaßt.
22. Motor nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch ge
kennzeichnet, daß der elastische Körper
durch ein strömendes Fluid verformbar ist und daß die
Krafterzeugungseinrichtung eine Anordnung von steuer
baren Ventilen zur Erzeugung wechselnder Fluidströme
umfaßt.
23. Verwendung eines Motors nach einem der Ansprüche 14 bis
18 als elektrischer Generator.
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DE3926512A DE3926512A1 (de) | 1989-08-10 | 1989-08-10 | Motor |
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