重力旋转设备的制造方法_2

文档序号:9793669阅读:来源:国知局
三圆盘面对所述第一圆盘设置,适合于围绕所述第一圆盘的中心轴线转动,并且支撑所述外周旋转轴的一端。
[0030]在该实施方案中,当通过块体支撑件支撑较大块体时,有利的是使用连接至外周旋转轴的第三圆盘从而更好的分担负载。
[0031]在一个实施方案中,所述用于改变角度的装置包括:内部凸轮,所述内部凸轮具有引导表面并且设置在所述第一圆盘上;和从动轮,所述从动轮设置在块体支撑件的内表面上,并且适合于在所述第一圆盘的旋转过程中与所述凸轮的引导表面接触,从而借助于所述自由轮引导所述块体支撑件在与所述第一圆盘的旋转方向相反的方向上旋转,并且从而改变所述块体支撑件的倾斜角度。
[0032]在该实施方案中,通过跟随凸轮的轮进行引导从而改变块体支撑件的倾斜角度,所述凸轮位于旋转设备的内部。这使得旋转设备紧凑并且不需要重新使用通过圆盘的旋转产生的能量来维持旋转设备的旋转。
[0033]在一个实施方案中,所述用于改变角度的装置包括:至少一个外部凸轮,所述外部凸轮面对块体支撑件的外端设置并且包括引导表面;和从动轮,所述从动轮设置在块体支撑件的外表面上并且适合于在所述第一圆盘的旋转过程中与所述凸轮的引导表面接触从而借助于所述自由轮引导所述块体支撑件在与所述第一圆盘的旋转方向相反的方向上旋转,并且从而改变所述块体支撑件的倾斜角度。
[0034]在该实施方案中,凸轮位于旋转设备的外部。当所考虑的块体相对较大时,该实施方案是特别有利的。
[0035]在一个实施方案中,所述设备进一步包括马达,所述马达连接至所述外部凸轮并且适合于驱动所述凸轮使其围绕凸轮的旋转轴线在与所述第一圆盘的旋转方向相同的方向上旋转。
[0036]在该实施方案中,马达用于驱动凸轮使其旋转。从动轮不相对于凸轮的表面滑动并且凸轮被马达驱动从而旋转。这传递外部能量。
[0037]在一个实施方案中,所述块体支撑件包括两个三角形形状的板,所述板彼此相离一定距离设置并且处于平行的平面中,所述板通过纵向支撑元件彼此连接,并且所述板的顶侧具有轨道;并且其中块体承载杆的两端被所述轨道支撑并且适合于沿着所述板的顶侧沿着一定方向移动。
[0038]在该实施方案中,块体支撑件的特殊结构能够支撑较大块体并且能够产生和传递至第一圆盘的转矩增加。
[0039]在一个实施方案中,所述块体支撑件的每个轨道包括多个电磁止动件,所述电磁止动件适合于升高从而阻挡所述块体承载杆的移动并且降低从而能够使所述块体承载杆沿着所述板的顶侧移动。
[0040]在该实施方案中,当块体支撑件相对于水平方向倾斜时,块体承载杆可以仅在重力作用下沿着板的顶侧沿着方向d2移动。电磁止动件能够释放或阻挡块体承载杆的位置。因此能够通过改变块体支撑件的旋转轴线和偏心块体之间的距离从而改变产生的转矩。
[0041]本发明的实施方案还涉及使本发明的重力旋转设备旋转的方法,所述方法包括如下步骤:使块体支撑件的块体远离所述外周旋转轴移动从而产生转矩,所述转矩造成所述外周旋转轴枢转并且因此造成所述第一圆盘枢转;以及改变所述外周旋转轴上的块体支撑件相对于穿过所述轴的外周旋转轴线的水平方向的倾斜角度。
[0042]本发明的方法能够通过使块体支撑件上的块体移开从而使系统开始运行。在该实施方案中,能够通过改变块体支撑件相对于外周旋转轴线的倾斜角度从而重新产生重力势能并且增加设备可以进行的转圈次数。
[0043]本发明的实施方案还涉及组装本发明的重力旋转设备的方法。所述方法包括如下步骤:安装第一圆盘,所述第一圆盘包括:中心轴线,所述圆盘能够围绕所述中心轴线转动;和至少一个外周旋转轴线,所述外周旋转轴线设置在离所述中心轴线一定距离处并且平行于所述中心轴线;安装至少一个外周旋转轴,所述外周旋转轴设置在离所述第一圆盘的中心轴线一定距离处,并且适合于围绕所述外周旋转轴线转动,平行于所述中心轴线,并且联接至所述第一圆盘;在所述外周旋转轴和所述第一圆盘之间安装减速传动装置,所述减速传动装置包括旋转输入部件和旋转输出部件,所述旋转输入部件连接至所述外周旋转轴,所述旋转输出部件连接至所述第一圆盘,所述旋转输入和输出部件位于相同的轴线上,所述减速传动装置能够使所述外周旋转轴的旋转传递至所述第一圆盘;安装装置,所述装置用于紧固所述减速传动装置的至少一部分至静止位置从而避免其围绕所述外周旋转轴线转动;在所述外周旋转轴上安装自由轮;在所述外周旋转轴上安装至少一个块体支撑件,所述块体支撑件具有块体,所述块体适合于远离所述旋转轴移动从而产生转矩,所述转矩造成所述旋转轴枢转;和安装装置,所述装置用于改变所述外周旋转轴上的块体支撑件相对于穿过所述轴的外周旋转轴线的水平方向的倾斜角度。
【附图说明】
[0044]通过阅读以非限制性说明方式并且参考附图进行的如下描述更好地理解本发明的其它特征和优点,在附图中:
[0045].图1如上所述为现有技术的旋转设备的侧视图;
[0046].图2A至2D显示了旋转设备的操作原理的第一方面;
[0047].图3A和3B显示了旋转设备的操作原理的第二方面;
[0048].图4A至4D为第一个实施方案中的旋转设备的各个视图;
[0049].图5为一个实施方案中的减速器的详细截面图;
[0050].图6为另一个实施方案中的旋转设备的立体图;
[0051].图7为一个实施方案中的块体支撑件的详细立体图;
[0052]?图8A显示了另一个实施方案中的旋转设备;
[0053].图SB为另一个实施方案中的块体支撑件的立体图;
[0054].图9为装配有图SB的块体支撑件的图8A的旋转设备的前视图;
[0055].图10为另一个实施方案中的旋转设备的立体图;
[0056].图11为另一个实施方案中的旋转设备的前视图;
[0057].图12为另一个实施方案中的块体支撑件的立体图;以及
[0058].图13为另一个实施方案中的减速器的详细截面图。
【具体实施方式】
[0059]图2A至2D显示了旋转设备的操作原理的第一方面,其中块体Mi产生驱动转矩,所述驱动转矩引发圆盘D旋转。
[0060]图2A至2D显示了圆盘D具有中心O并且能够围绕中心旋转轴线AA’转动,轴线AA ’垂直于圆盘D并且穿过圆盘的中心O。圆盘D还具有多个(I个)支撑杆Si(i为从I至I变化的指数,在该实施例中考虑四个支撑杆S1、S2、S3、S4),所述支撑杆Si在每个杆Si的中间处在I个紧固点Pi(在该实施例中为P1、P2、P3、P4)处紧固至圆盘D。杆为静止的并且彼此平行。紧固点Pi基本上设置在离圆盘中心的距离dl处。对于每对相邻的点Pi,在这两个点和圆盘D的中心之间形成角度a0。通过每对相邻的点Pi形成的角度a0基本上相同。
[0061]块体Mi (在该实施例中为Ml、M2、M3、M4)紧固在每个杆Si上并且可以设置在杆Si的紧固点Pi的任一侧上,以顺时针方向或逆时针方向产生转矩。
[0062]在图2A中,杆Si为水平的并且每个块体Mi设置在相应杆Si的中间(点Pi处)。所述系统平衡并且圆盘D不移动。
[0063]在图2B中,块体之一(例如块体Ml)转移至点Pl的右侧并且位于杆SI的一端处。块体Ml因此产生围绕点Pl的转矩Cl,因此驱动圆盘D使其旋转。圆盘D以与转矩Cl相同的方向转动而无论杆BI在圆盘D上的位置(顶部、底部、右侧、左侧)如何。
[0064]在图2C中,所述系统再次平衡,圆盘D已经转动90度(四分之一圈)。杆SI至S4处于竖直位置并且块体M2至M4仍然紧固至各个杆S2至S4的中间。
[0065]在图2D中,块体Ml至M4已经转移至各个杆SI至S4的相同端部。获得四倍转矩C直至系统再次平衡,同时四个杆Si处于竖直位置并且块体Ml悬挂在一端。如图2D中所示,圆盘D已经再次转动90度(四分之一圈)。
[0066]在该构造中,当杆Si直接紧固至圆盘时,圆盘的旋转受到用于产生圆盘旋转的杆的数目的限制并且受到杆的初始定向的限制。
[0067]图3A和3B显示了旋转设备的操作原理的第二方面。
[0068]如图2A至2D中所示,圆盘D的旋转角度受到杆的数目的限制,受到每个杆产生的转矩的限制,并且受到杆的初始定向的限制。可能希望增加圆盘的旋转角度,并且因此增加由圆盘进行的转圈次数。下文被称为“减速器”的减速传动装置(未示出)可以用于改变杆Si的旋转角速度和圆盘D的旋转角速度之间的比率从而增加圆盘D的旋转角度。通常安装在杆的旋转轴上和圆盘的另一侧上的减速器因此将杆Si连接至圆盘D。
[0069]图3A为显示连接至比率为1/4的减速器的单个杆SI的旋转的图。在其初始位置Pl下,杆为水平的。块体Ml转移至杆的右端造成圆盘D转动180度到达中间位置P1’。可以看到对于1/4的齿数比并且对于旋转180度的圆盘D,杆SI旋转-45度。
[0070]为了得到一定数量级,在圆盘的一定量的旋转之后,例如当圆盘转动180度并且杆从初始位置Pl转变成中间位置P1’时,可以通过杆的起始角度减去圆盘的旋转角度乘以齿数比从而确定杆的倾斜角度的变化。例如,如果在位置Pl下杆相对于水平方向具有O度的角度,并且如果圆盘转动180度并且齿数比为1/4,则杆的最终角度等于:
[0071]0_( 180*1/4) =0-45 = -45度
[0072]图3B为显示在圆盘D从中间位置Pl转变成最终位置Pl"(在该实施例中对应于初始位置Pl)时又旋转180度之后的杆SI的图。块体Ml因此继续驱动圆盘D使其旋转,并且可以看到对于1/4的齿数比并且对于旋转180度的圆盘D,杆SI又旋转-45度,对应于总共旋转-90度。
[0073]在该实施例中,圆盘D通过由单个杆施加的转矩旋转一整圈,而不是如图2C中所示仅旋转四分之一圈。因此,如果块体Mi紧固在杆Si的一端处,转矩C可以持续作用在圆盘D上更久的时间直至杆Si到达竖直平衡位置。
[0074]进行的转圈次数因此取决于杆的初始位置、必须小于一(I)的齿数比的值,以及由旋转的杆产生的转矩的值。转矩的值和由此的动力的值取决于悬挂在杆上的块体的值、块体离紧固点的距离,以及使用的杆的数目。
[0075]图4A至4D为第一个实施方案中的旋转设备20的各个视图。
[0076]图4A为设备20的前视图。设备20包括第一圆盘(或转矩圆盘)21,第二圆盘(或固定圆盘)22,第一圆盘的中心旋转轴
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