重力旋转设备的制造方法_4

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2从而避免行星架44、49旋转并且锁定行星齿轮43-1、43-2和48-1、48-2的位置而不妨碍它们围绕轴线D1D1’、D2D2’的旋转。锁定部件59i则具有连接至行星架44的第一竖直部分591-l,连接至第二圆盘22的水平部分591-2,以及连接至行星架49的第二竖直部分591-3,部分591-l、591-3的顶端连接至水平部分591-2。
[0103]图6为本发明的另一个实施方案中的旋转设备60的立体图。除了第一圆盘61和第二圆盘62之外,旋转设备60包括第三圆盘(或支撑圆盘)63,所述第三圆盘63面对第一圆盘61设置并且具有相同的中心旋转轴线AA’。
[0104]圆盘61和62基本上与参考图4A至4D描述的圆盘21和22相同,并且不再进行描述。所述组件安装在支撑元件64上,所述支撑元件64固定第二圆盘62(如参考图4D所述)和第三圆盘63。
[0105]多个(I个)外周旋转轴65i在圆盘61和63之间延伸,并且安装在紧固点Pi处。同样多个(I个)块体支撑件66i(为了清楚起见,图6中仅显示一个)安装在旋转轴65i上,所述旋转轴65i沿着外周旋转轴线BiBi ’延伸。
[0106]此时应当发现中心旋转轴可以在圆盘61、63的中心之间延伸,例如为了更好地支撑或辅助圆盘旋转的目的,然而在这样的情况下需要限制块体支撑件的尺寸从而避免中心旋转轴在其自身旋转的过程中碰撞。
[0107]图7为一个实施方案中的块体支撑件66i的立体图。在该实施方案中,块体支撑件为三角托盘的形式。
[0108]旋转轴66i的一端具有被构造成面对第一圆盘61的自由轮67i,而旋转轴的另一端仅为被构造成面对第三圆盘63的轴承68i。因此,第三圆盘63基本上用于支撑块体支撑件的重量,取决于所考虑的应用,所述重量可能为数百千克或更多。
[0109]块体支撑件66i具有五个面69A至69E。面69A和69B为设置在块体支撑件的每个端部处并且分别面对圆盘61和63的直角三角形形式的板。面69A、69B包括孔70,旋转轴65i可以穿过所述孔70。面69C为设置在底部处并且连接至面69A、69B的水平底边的水平延伸的板。面69D为侧向设置并且将面69A和69B的竖边连接在一起的竖直延伸的板。面69D与面69C形成约90度的角度a2。最后,面69E打开并且形成三角形形状的斜边。由面69A至69E形成的内部空间中空从而能够安装块体并且使块体在内部转移。
[0110]面69A和69B在其顶侧上具有各自的轨道71和72,所述轨道71和72沿着角度a2基本上为直角(90度)的三角形的斜边设置。块体杆73具有被轨道71和72支撑的轮74,并且其可以沿着方向D2前后移动。通过箭头示意性显示的块体Mi可以由附接至杆73的块体构成或者可以仅由杆本身的质量构成。
[0111]可以发现在设备旋转数圈之后,块体支撑件占据竖直位置,如图2D和3B中所示。设备然后停止,因为不再存在任何围绕外周旋转轴线BiBi ’施加的转矩。为了使设备继续旋转,需要使用通过重新建立围绕一个或多个外周旋转轴线的转矩从而能够使系统“重新初始化”的装置,例如通过改变块体支撑件的倾斜角度从而重新建立重力势能并且增加设备可以进行的转圈次数。
[0112]图8A显示了另一个实施方案中的旋转设备80,所述旋转设备80能够使块体支撑件的转矩重新初始化。更具体地,图8A为具有凸轮82的第一圆盘81的前视图。凸轮具有孔83和边缘84,所述孔83能够将凸轮紧固至圆盘81的中心,所述边缘84具有一定轮廓。凸轮82不被圆盘81驱动旋转也不被块体支撑件驱动旋转。
[0113]图8B为另一个实施方案中的用于与凸轮82配合的块体支撑件86i的立体图。块体支撑件86i设置在旋转轴85i上并且基本上对应于参考图7所述的支撑件66i,不同之处在于块体支撑件还包括杆87和在杆87的面对第一圆盘81的端部处的从动轮88。
[0114]设置在第一圆盘81上的凸轮82(更特别而言其边缘84)与设置在块体支撑件86i上的轮88之间的配合能够改变块体支撑件的角度,正如下文参考图9所述。
[0115]此时,可以发现在一个实施方案中,第三圆盘还设置有凸轮,并且块体支撑件还具有杆和面对第三圆盘设置的轮。因此,第三圆盘辅助第一圆盘改变块体支撑件的角度,当块体支撑件支撑较大质量时这是特别有用的。
[0116]在另一个实施方案中,杆87和从动轮88设置在旋转轴85i上而不是块体支撑件86i上。
[0117]图9为旋转设备80的前视图,显示了设置有图8A的凸轮82的第一圆盘81和设置有图8B的杆87和从动轮88的块体支撑件86i。在该图中,在第一圆盘围绕旋转轴线AA’旋转的过程中在四个不同的位置P11、P12、P13和P14显示了相同的块体支撑件86i。
[0118]位置PU相对于竖直方向以O度的角度在竖直方向上直接位于第一圆盘的中心01的下方,位置P12相对于竖直方向以90度的角度直接沿水平方向位于中心01的左侧,位置P13相对于竖直方向以180度的角度在竖直方向上直接位于中心01的上方,并且位置P14相对于竖直方向以270度的角度直接沿水平方向位于中心01的右侧。块体支撑件86i的杆和轮组件在位置P14(托盘的最小倾斜位置)下与凸轮82形成接触并且在位置Pll(使托盘的倾斜角度重新初始化的位置)下与凸轮脱离接触。
[0119]因此,在位置Pll和P14之间,当围绕旋转轴85i旋转时块体支撑件86i不受凸轮82限制,而在位置P14和Pll之间,其旋转受凸轮82限制因为支撑件86i的从动轮88与凸轮的边缘84接触,因此避免支撑件在偏移块体的作用的影响下在一个方向上(在该实施例中为顺时针)转动。
[0120]第一圆盘81继续转动同时从动轮88倚靠凸轮的边缘84。由于块体支撑件86i的旋转轴85i被自由轮终止,支撑件可以在相反方向上(在该实施例中为逆时针)自由转动。支撑件的倾斜角度因此通过沿着边缘84滑动的从动轮88而变化,同时第一圆盘81继续向下旋转。
[0121]在与凸轮脱离接触时,在重新初始化位置PU下,支撑件相对于水平方向具有最大角度all。之后,在位置P12、P13和P14处,相对于水平方向的角度(在该实施例中为角度al2、al3和al4)逐渐减小使得all>al2>al3>al4。给出一个想法,如果相对于水平方向角度all为约20度,对于1/16的齿数比,角度al2至al4分别为14.4、8.8和3.2度。如上文参考图3六和38所解释的,可以通过托盘的起始角度减去圆盘的旋转角度乘以齿数比从而确定在圆盘的两个位置之间(例如在位置Pll和P12之间)托盘的倾斜角度的变化,正如参考图3A所解释的。例如,对于20度的重新初始化角度(起始角度),在位置Pll和P12之间存在90度的差异,因此对于1/16的齿数比,所得角度等于
[0122]20_(90*1/16) = 14.4
[0123]此时应当发现可以选择块体支撑件的横向尺寸使得最远离支撑件的旋转轴线的端部的位置始终超过第一圆盘的中心,正如更特别地在位置P12下可见。设置在支撑件的端部处的块体因此在旋转周期的过程中的所有时刻提供“驱动”,并具有改进的效率。由于凸轮设置在支撑件的板68A和第一圆盘的面之间,块体支撑件不碰撞凸轮。
[0124]图10为另一个实施方案中的旋转设备90的立体图,所述旋转设备90能够使块体支撑件的转矩重新初始化。设备具有如参考图6所述的圆盘61、62、63,块体支撑件91i(为了清楚起见,图10中仅显示一个),以及两个“外部”凸轮92、93。
[0125]凸轮92和93通过旋转轴94连接在一起,所述旋转轴94可以围绕旋转轴线EE’旋转。马达95连接至旋转轴94从而使其旋转并且因此使凸轮92和93旋转。
[0126]块体支撑件91i具有杆96和轮97,所述轮97设置在支撑件的外端上从而与凸轮92和93形成接触。凸轮围绕轴线EE’的旋转用于促进块体支撑件91i的倾斜角度的重新初始化。轮97不沿着凸轮92、93的外周滑动。相反,轮97的位置相对于圆盘的外周静止。马达95驱动旋转轴94和凸轮92、93使其在一个方向上(在该实施例中为逆时针)旋转。外部凸轮的旋转抵消支撑件的重力质量和支撑件围绕其外周轴线的转矩,改变轮所遵从的路径,并且使支撑件的倾斜角度重新初始化。
[0127]图11显示了另一个实施方案中的旋转设备100,所述旋转设备100能够使块体支撑件的转矩重新初始化。设备包括第一圆盘1I,多个(I个)块体支撑件102i,和同样多个(I个)设置在第一圆盘101上的马达驱动设备103i。每个马达驱动设备103i通过缆线104i连接至相应的块体支撑件的外端。
[0128]在该图中,在第一圆盘围绕旋转轴线AA’旋转的过程中的四个不同的位置P21、P22、P23和P24下显示了相同的块体支撑件102i和相同的马达驱动设备103i。在该图中,位置P21相对于竖直方向以O度的角度在竖直方向上直接位于第一圆盘的中心01的下方,P22相对于竖直方向以90度的角度直接沿水平方向位于中心01的左侧,P23相对于竖直方向以180度的角度在竖直方向上直接位于中心01的上方,并且P24相对于竖直方向以270度的角度直接沿水平方向位于中心OI的右侧。
[0129]在位置P24(托盘的最小倾斜位置)和位置P21(使托盘的倾斜角度重新初始化的位置)之间,马达驱动设备103i接合在缆线104i上并且在缆线104i上施加牵引力,所述缆线104i能够改变块体支撑件102i的倾斜角度。相反,在位置P21和P24之间,缆线104i维持拉紧但是不妨碍块体支撑件的旋转。
[0130]为了能够使缆线104i维持拉紧同时能够使块体支撑件102i在一个方向上(在该实施例中为顺时针)转动并且施加转矩,设备103i还包括滑轮、复位弹簧和自由轮(图11中未示出),缆线104i在所述滑轮上滑动。
[0131]在一个实施方案中,通过借助本领域技术人员已知的光学传感器或电磁传感器检测到第一圆盘经过位置P24从而使马达103i接合。以相似的方式,当检测到第一圆盘穿过位置P21时使马达103i停止。
[0132]图12为另一个实施方案中的块体支撑件IlOi的立体图,其中支撑件本身包括用于改变其块体M的重心的装置。块体支撑件IlOi与上文参考图7所述的块体支撑件相似。块体支撑件IlOi包括轨道111和112,和在每个轨道上沿着方向d2设置的多个“电磁止动件”113。止动件113被远程控制
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