DE69426724T2

DE69426724T2 - Taumeljochvorrichtung

Info

Publication number: DE69426724T2
Application number: DE69426724T
Authority: DE
Inventors: Murray Clucas
Original assignee: Whisper Tech Ltd
Current assignee: Whisper Tech Ltd
Priority date: 1993-05-07
Filing date: 1994-05-05
Publication date: 2001-06-13
Anticipated expiration: 2014-05-06
Also published as: DE69426724D1; IL109574A; JP2929143B2; NO305848B1; IN184072B; FI955322A0; AU673074C; AU6584094A; EP0697076A1; NZ265400A; MY115148A; CN1122627A; EP0697076B1; JPH08507353A; EP0697076A4; GR3035807T3; DK0697076T3; AU673074B2; NO954395L; ES2154675T3

Description

Hintergrund der Erfindung

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Taumeljoch-Mechanismus zur Verwendung in einer hin- und hergehenden Kolbenmaschine oder in einer anderen Positionierungsvorrichtung. Eine solche Maschine kann beispielsweise eine Pumpe, eine Kühlmaschine, ein Kompressor, eine Verbrennungskraftmaschine oder eine andere Maschine sein, beispielsweise eine Stirling-Maschine. Eine solche Maschine kann auch einen Positionierungsstößel für Vorrichtungen einschließen, welche eine präziese Positionierung benötigen, beispielsweise eine Satellitenschüssel. Die Achsen des oder der Kolben müssen nicht mit einer Antriebswelle (sofern vorhanden) parallel sein.
Eine Aufgabe der Erfindung ist die Bereitstellung eines kompakten Mechanismus zur Umwandlung einer hin- und hergehenden Bewegung in eine Drehbewegung (oder umgekehrt). Die Kolben werden durch einen Taumeljoch-Mechanismus angetrieben, welcher das Erfordernis für Schieber, Zahnräder und Gelenke mit einem mehrfachen Freiheitsgrad ausschließt.

Beschreibung des Standes der Technik

Maschinenmechanismen, die eine einzige Taumelplatte verwenden, sind bekannt. Die Gestaltungen hatten wesentliche Nachteile. Beispielsweise war es allgemein üblich, die Taumelplatte unangemessen einzuspannen oder auch übermäßig zu verspannen. Die hauptsächlichsten Probleme der Gestaltung einer Taumelplatte lagen jedoch darin, daß die geometrischen Orte der Lager der Verbindungsstange einem Bogen folgen und in einer zweiten Ebene der Figur einer Acht. Die Gelenke an jedem Ende der Verbindungsstange (eines an der Taumelplatte und eines an dem Kolben) müssen daher Kugel- oder Universalgelenke oder -lager sein oder auch Gelenke bzw. Lager mit mehreren Freiheitsgraden. Die US Patente No. 4 852 418 (Armstrong) und 4 106 354 (Girodin) sind Beispiele dafür; ebenfalls sind es das US Patent No. 4 491 057 (Ziegler) und die WO 91/2889 (Meylaers). Ein weiteres Problem, welches aus der Verwendung einer solchen Platte resultiert, ist die Frage der Übertragung der Drehmomentreaktion der Taumelplatte an das Maschinengehäuse. Dies kann mit einem Drehmomentarm oder einem Kegelrad erreicht werden. Diese Lösungen sind jedoch nicht ideal.
Eine Alternative zu einer Taumelplatte ist eine Taumelscheibe. Solche Scheiben haben jedoch Entwurfsnachteile: eine Schmierung ist ein wesentliches Erfordernis; Probleme ergeben sich bei niedrigen Drehzahlen, wenn das Drehmoment hoch ist, als ein Ergebnis der hydrodynamischen Schmierung, die nicht voll entwickelt ist; das Problem der Verhinderung eines Eintritts der Schmiermittel in den Arbeitsraum von dem Gehäuse des Mechanismus (bsp. in dem Fall einer Stirling-Maschine); die hohe Seitenbelastung an den Kolbenstangen als Folge der Reaktionskraft gegen die Taumelscheibe; und das Erfordernis von Komponenten, die entsprechend dem Zweck mit hoher Präzision gefertigt werden müssen.
Ein alternativer Mechanismus ist eine Schieberkurbel, die bei den meisten Verbrennungskraftmaschinen und Kompressoren verwendet wird. Die Nachteile, welche mit dieser Kurbel erwachsen, bestehen jedoch darin, daß hohe Seitenbelastungen der Kolben als Folge des Winkels der Verbindungsstange vorhanden sind. Solche Probleme können jedoch mit der Verwendung von Kreuzköpfen vermieden werden, jedoch wird dadurch eine zusätzliche Schmierung und eine zusätzliche Maschinenlänge benötigt. Gewöhnlich besteht weiterhin ein resultierender zusätzlicher Reibungsverlust und eine hinzugefügte Komplexität der Abdichtung des Stößels. Bei einem Schieberkurbelmechanismus ist es auch sehr schwierig oder unmöglich, eine Veränderung des Hubraumes zu erreichen, während die Maschine im laufen ist.
In dem speziellen Fall einer Stirling-Maschine mit einer Schieberkurbel ist das Gehäuse des Mechanismus generell nicht geeignet für eine Druckbeaufschlagung bei Maschinen von mehr als einigen Kilowatt. Wo dies nicht der Fall ist, werden komplexe Dichtungen für die Kolbenstangen benötigt.
Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine verbesserte Maschine für eine Umwandlung einer hin- und hergehenden Bewegung in eine Drehbewegung (oder umgekehrt) bereitzustellen, welche die vorstehend angemerkten Probleme und Nachteile vermeidet oder minimiert.
Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine solche Maschine bereitzustellen, bei welcher die Verbesserungen es nicht erforderlich machen, daß die Kolben parallel mit einer Antriebswelle der Maschinen oder des Mechanismus sind. Noch eine weitere Aufgabe der Erfindung ist die Bereitstellung einer verbesserten Maschine wie vorstehend angegeben, welche ein angenähertes oder vollständiges dynamisches Gleichgewicht erreichen läßt.
Für den Zweck der weiteren Beschreibung soll der Ausdruck "Umwandlung einer hin- und hergehenden Bewegung in eine Drehbewegung" auch die umgekehrte umwandlung einer Drehbewegung in eine hin- und hergehende Bewegung beinhalten. Auch soll bei dieser Beschreibung der Ausdruck "Kolben" so definiert sein, daß er einen Kolben bekannten Typs in einer einfach oder doppelt wirkenden Maschine beinhaltet, jedoch darauf nicht beschränkt ist; ein Versetz- bzw. Verstellorgan; und einen hin- und hergehenden Plunger, wie er bsp. als ein Positionierungsmechanismus verwendet werden kann.

Zusammenfassung der Erfindung

Die vorliegende Erfindung stellt einen Taumeljoch-Mechanismus zur Umwandlung einer hin- und hergehenden Bewegung in eine Drehbewegung bereit, wobei der Mechanismus eine Vielzahl von Kolben (wie vorstehend definiert) mit Kolbenköpfen aufweist, die mit dem Taumeljoch-Mechanismus und einer Kurbelwelle verbunden sind;
der Taumeljoch-Mechanismus besteht aus:
einem zentralen Schwenkpunkt, durch welchen die Drehmomentreaktion hindurchgeht;
einem ersten Träger, der um diesen Punkt über Lager in einer Ebene verschwenkt und an welchem an wenigstens einem Ende wenigstens ein Kolben über Lager mit einem Freiheitsgrad befestigt ist;
wenigstens einem ersten Joch, welches mit wenigstens einem Ende des ersten Trägers über wenigstens ein erstes Lager verbunden ist, dessen Achse durch den zentralen Schwerpunkt hindurchgeht, wobei dieses erste Lager einen Freiheitsgrad hat;
einem zweiten Träger, der um den Punkt über Lager in einer Ebene verschwenkt und an welchem an jedem Ende wenigstens ein Kolben über Lager mit einem Freiheitsgrad befestigt ist;
einem zweiten Joch, welches um 90º versetzt ist zu dem ersten Joch, wobei das zweite Joch mit wenigstens einem Ende des zweiten Trägers über wenigstens ein zweites Lager verbunden ist, dessen Achse durch den zentralen Schwenkpunkt hindurchgeht, wobei jedes zweite Lager einen Freiheitsgrad hat; und
einem exzentrischen Lager, welches an einer Taumelwelle oder um diese herum aufgesetzt ist und mit einem Ende jedes der ersten und zweiten Jochs verbunden ist; wobei
kein Lager mehr als einen Freiheitsgrad hat, wenn es sich bewegt;
die Achsen der exzentrischen, ersten und zweiten Lager durch den zentralen Schwenkpunkt hindurchgehen; und
ein Freiheitsgrad der Drehung zwischen den beiden Jochs um die Achse des exzentrischen Lagers besteht.
Vorzugsweise ist ein zweites exzentrisches Lager vorhanden, welches an der Taumelwelle oder um diese herum aufgesetzt sein kann, aber nicht muß, vorausgesetzt, daß seine Anordnung noch einen Freiheitsgrad der Drehung zwischen den beiden Jochs bereitstellt.
Bei einer ersten bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind die Kolben parallel mit einer Antriebswelle, wobei zwischen den Lagern und den Kolben Verbindungsstangen bzw. Pleuel bekannten Typs angeordnet sind. Alternativ können die Achsen der Kolben unter einem Winkel relativ zu der Antriebswelle schiefwinkelig verlaufen.
Bei einer zweiten bevorzugten Ausführungsform der Erfindung setzt sich jedes Joch in einer glatten, einheitlich starren Komponente fort, um eine Verbindung mit den Kolben zu erhalten, von denen jeder innerhalb eines hohlen toroidalen Zylinders toroidal ist.
Bei einer dritten bevorzugten Ausführungsform der Erfindung kann der Winkel der Exzentrizität des oder der exzentrischen Lager verändert werden. Bei dieser Ausführungsform können die Kolben jede der vorbeschriebenen Gestaltungen der Kolben bei der ersten und zweiten Ausführungsformen annehmen.

Kurze Beschreibung der Erfindung

Bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden lediglich als ein Ausführungsbeispiel im Detail beschrieben unter Bezugnahme auf eine Maschine mit vier Zylindern und einer doppelt wirkenden Gestaltung, unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen, bei welchen
Fig. 1 eine Schnittansicht durch eine Maschine ist, die eine erste bevorzugte Ausführungsform der Erfindung beinhaltet;
Fig. 2 ist eine geschnittene Draufsicht eines Teils einer Maschine, welche die erste bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beinhaltet;
Fig. 3 ist eine Schnittansicht einer Maschine, die eine zweite bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beinhaltet;
Fig. 4 ist ein Schnitt einer Stirling-Maschine, welche die dritte bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beinhaltet; und
Fig. 5 ist ein Schaubild, welches die Richtung und die Position der Freiheitsgrade für die dritte bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.

Detaillierte Beschreibung

Wie oben angegeben wird die Erfindung nachfolgend in Bezug auf eine Maschine mit vier Zylindern und einer doppelt wirkenden Ausbildung beschrieben. In den Fig. 1, 3 und 4 sind nur ein Zylinderpaar und die zugeordneten Kolben gezeigt, jedoch ist es von den Fachleuten auf diesem Gebiet zu verstehen, daß ein zweites Zylinderpaar und zugeordnete Kolben außerhalb der Figurenebene vorhanden sind. Solche Kolben sind zur Vereinfachung mit Strichindices (') nach der Bezugsziffer angegeben.

Erste bevorzugte Ausführungsform

Unter Bezugnahme auf die Fig. 1, 2 und 5 ist die Maschine 2 mit den Kolbenpositionen 1', 2', 3' und 4' gezeigt, die in Fig. 2 entgegen der Uhrzeigerrichtung zählen. Die Maschine 2 weist eine Maschinengehäuse-Baugruppe 20 auf, die vier identische Zylinderbaugruppen 21, eine Ausgangskurbelwelle 12 und eine Taumeljoch- Baugruppe 4 umfaßt. Die vier Kolben sind mit den Ziffern 6, 7 und 6' und 7 (nicht gezeigt) angegeben zusammen mit Verbindungsstangen bzw. Pleueln 8, 9 und 8' und 9' (siehe Fig. 2).
Jede der Zylinderbaugruppen 21 weist eine generell gut bekannte Ausbildung auf, wobei ihre Achsen parallel zueinander und zu der Haupt- bzw. Zentralachse A (Fig. 1) sind. Falls erwünscht müssen die Achsen nicht parallel sein oder müssen auch nicht parallel zu der Achse A (Fig. 1) verlaufen.
Die Maschine 2 weist einen Träger 3 eines ersten Jochs 4a auf, der um seinen Mittelpunkt 5 verschwenkt. Der Träger 3 ist mit zwei Kolben 6, 7 (über betreffende Kolbenverbindungsstangen 8, 9 an einem Ende der Verbindungsstangen 8, 9) über zwei Lager 10 verbunden. Der Träger 3 hat einen Freiheitsgrad (RZ, siehe Fig. 5) wie auch die beiden Lager 10. Ein zweites Joch 4b ist mit einem zweiten Träger 3a über zwei Lager 15' rechtwinklig zu den Lagern 10' verbunden. Die Mitte des zweiten Jochs 4b geht durch die Achse BC hindurch. Die Lager 15, 15' haben so nur einen Freiheitsgrad.
Zwei exzentrische Lager 11 sind um eine Taumelwelle 16 herum aufgesetzt und sind starr befestigt an den beiden Taumeljochs 4a, 4b. Die Lager 11 sind entlang der Sekundärachse BC (Fig. 1) positioniert, die sich unter einem Winkel θ zu der Zentralachse A befindet. Die Sekundärachse BC und die Taumelwelle 16 drehen um die Zentralachse A. Die Sekundärachse BC schneidet die Zentralachse A in dem Mittelpunkt 5. Die Taumelwelle 16 ist mit der Antriebswelle 12a in bekannter Art und Weise verbunden.
Das zweite Taumeljoch 4b ist rechtwinklig zu dem ersten Taumeljoch 4a positioniert. Das erste Taumeljoch 4a steuert die Bewegung der Kolben 6, 7. Das zweite Taumeljoch 4b steuert die Bewegung der Kolben 6', 7' (positioniert bei 2', 4' in Fig. 2). Wie vorstehend für das erste Joch 4a beschrieben, ist das zweite Joch 4b mit den betreffenden Verbindungsstangen 8',9' über zwei Lager 10' mit einem Freiheitsgrad verbunden (siehe Fig. 5).
Wenn sich die Kolben 6, 7 hin und her bewegen, verschwenken der Träger 3 und die Jochbaugruppe 4 um den Mittelpunkt 5. Der maximale Winkel zwischen dem Träger 3 und der horizontalen Ebene, der maximale Trägerwinkel, ist angegeben mit . Wird vorausgesetzt, daß der maximale Trägerwinkel klein ist (also weniger als 15º), dann resultiert die Drehung der Kurbelwelle 12 in einer nahezu sinusförmigen Bewegung jedes der Kolben (6, 7, 6', 7'), wenn die Kolben (6, 6', 7, 7') parallel oder nahezu parallel zu der Zentralachse A der Maschine 2 sind. Dies findet auch statt bei den zweiten und dritten bevorzugten Ausführungsformen (wie nachfolgend beschrieben). Die Anordnung der Lagerpaare 15, 15' und der Lager 11 ist derart, daß die Achsen aller Lager durch den Schnittpunkt der Zentralachse A mit dem Mittelpunkt 5 hindurchgehen. Dieser Mittelpunkt 5 ist auch die Mitte eines Trägerlagers 14.
Die Verbindungsstangen 8, 9, die sich auf einer Ebene mit einer Phasenverschiebung von 180º bewegen, können daher niedrigere Verbindungsstangenlager 10 mit einem Freiheitsgrad Rz haben. Die Verbindungsstangen (8', 9') für die abwechselnden Kolbenpaare (6', 7') befinden sich in einer 90º Phase zu dem Träger 3 und bewegen sich in einem Bogen auf der yz-Ebene (aber nicht auf der xy-Ebene). Die Gelenke oder Lager 10, 10', die nur einen Freiheitsgrad (Rx oder Rz) benötigen, sind daher für die beiden Enden der Verbindungsstangen (8, 8', 9, 9') erforderlich. Jedes der Gelenke oder Lager (10, 10') könnte ein flexibles Gelenk bekannter Art sein.
Zwischen den beiden Taumeljochs 4a, 4b ist ein gewisser Freiheitsgrad der Drehung um die Achse BC. Die Verbindung der Verbindungsstangen (8, 8', 9, 9') der betreffenden Kolben (6, 6', 7, 7') kann starr sein. Falls erwünscht kann die Verbindung über ein Lager (nicht gezeigt) mit einem Freiheitsgrad bestehen.
Mit einer solchen Gestaltung der Jochbaugruppe 4 für eine Maschine 2 wird die Drehmomentreaktion durch das Trägerlager 14 aufgenommen. Da alle Lagerpaare nur einen Freiheitsgrad haben, können diese Lager Kugelspuren mit einer tiefen Nut sein oder es können ähnliche und vorgeschmierte abgedichtete Lager verwendet werden.
Mit der Hinzufügung von geeigneten bekannten zusätzlichen Ausgleichsgewichten 34 wurde eine Maschine 2 erhalten, die sich im Betrieb sehr eng annäherte an eine Maschine mit einem dynamischen Ausgleich. Die Antriebswelle 12a kann für den Antrieb von Hilfsgerätschaften (nicht gezeigt) benützt werden, bsp. Ventilen, Pumpen oder solchen Mechanismen, die für den Lauf der Maschine 2 benötigt werden.
Die Bewegung der Lager 10, 10' an dem unteren Ende der Verbindungsstangen ergibt für alle vier Lager 10, 10' eine Bewegung, die einem Bogen DE (wie gezeigt in Fig. 1) folgt. Wie aus diesem Bogen ersichtlich ist, besteht eine sehr kleine horizontale Verschiebung der Lager 10, 10'. Als ein Ergebnis dieser sehr kleinen horizontalen Verschiebung ist eine sehr niedrige Seitenbelastung der Kolben vorhanden, wodurch der Wirkungsgrad und die Langzeit der Maschine 2 vergrößert werden. Es wird auch die Gestaltung der Dichtungen der Verbindungsstangen und der Lager vereinfacht.
Die in Fig. 1 gezeigten Lagerpaare 15 sind näher an der Zentralachse A positioniert als die Lager 10, welche den Träger 4 mit den Verbindungsstangen 8, 10 verbinden. Falls erwünscht können diese Lager 15 weiter weg von der Zentralachse A relativ zu den Lagern 10 positioniert werden.

Zweite bevorzugte Ausführungsform

Unter Bezugnahme auf die Fig. 3 sind gleiche Teile wie bei der ersten bevorzugten Ausführungsform übereinstimmend beziffert und die Gestaltung der Kolben ist die gleiche wie bei der ersten bevorzugten Ausführungsform. Bei dieser bevorzugten Ausführungsform ist der Träger 3 des ersten Taumeljochs 4a einstückig und starr verbunden mit den Verbindungsstangen 28, 29. Die Formgebung der Kolben 26 und 27 kann toroidal sein. Alternativ können die Kolben nur eine Scheibe sein, die für das Tragen einer Dichtung ausreicht. Die Kolben 26, 27 folgen einer gekrümmten hin- und hergehenden Bewegung und weniger einer achsialen hin- und hergehenden Bewegung. Die Anordnung der integrierten Verbindungsstangen 28, 29 und des Trägers 3 führt zu einem totalen Mangel an einer seitlichen Kraft auf die Kolben 26, 27 relativ zu der gekrümmten Achse FG. Dadurch wird jeder Kolbenreibungsverlust eliminiert und auch Schmierungserfordernisse und es verbleibt nur ein Dichtungsreibungsverlust als ein Faktor, welcher den Wirkungsgrad der Maschine in Bezug auf die Kolben verringert. Wie bei der ersten bevorzugten Ausführungsform ist zu verstehen, daß ein zweites Kolbenpaar 26', 27' (nicht gezeigt) außerhalb der Ebene der Fig. 3 vorhanden ist.

Dritte bevorzugte Ausführungsform

Unter Bezugnahme auf die Fig. 4 und die dort gezeigte Stirling-Maschine 30: der Taumeljochmechanismus 4 der ersten bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist hier eingegliedert, jedoch mit einer wesentlichen Änderung. Gleiche Komponenten mit der ersten bevorzugten Ausführungsform sind übereinstimmend beziffert und die Gestaltung der Kolben ist die gleiche wie bei der ersten bevorzugten Ausführungsform. Der hauptsächliche Unterschied besteht darin bei dieser Ausführungsform, daß der Winkel (θ) verändert werden kann durch eine Veränderung der Position des exzentrischen Lagers 11 relativ zu der Hauptachse A. Die veränderliche Position des Lagers 11 wird durch bekannte Mittel erreicht, wie bsp. durch mechanisch, elektrisch oder hydraulisch betriebene Stellglieder. Das Lager ist innerhalb eines Raumes 39 in dem Ausgleichgewicht 34 an der Kurbelwelle 12 angeordnet.
Die Taumelwelle 15 ist an einem Joch (4a oder 4b) starr befestigt und hat einen Freiheitsgrad um die Achse BC in Bezug auf das zweite Joch (4b oder 4a). Die Taumelwelle 16 hat einen Freiheitsgrad in Bezug auf das exzentrische Lager 11.
Die Maschine 30 umfaßt bekannte Komponenten einer Stirling-Maschine: eine flache kalte Platte 31; ein gefächertes heißes Ende 32; und ein Ausgleichsgewicht 34. Wenn die Stirling-Maschine 30 als ein 12 V Batterielader verwendet wird, wie es bei der Ausführungsform der Fig. 4 gezeigt ist, dann umfassen weitere Elemente der Maschine 30 eine stationäre Feldspule 35, einen Stato 36, einen manuellen Rückstoßstarter 37 und einen Rotor 38. Diese letzteren Elemente sind Standardteile für einen Batterielader und arbeiten in bekannter Art und Weise.
Wenn die Maschine 30 der dritten bevorzugten Ausführungsform als eine Stirling- Maschine mit Kolben verwendet wird, die einen veränderlichen Hub haben, dann haben Test gezeigt, daß eine mit einer Luftladung betriebene Stirling-Maschine mit einer Drehzahl von 1500 U/min bei einem 20 mm Hub mit einer 40 mm Bohrung und einem 10 bar mittleren Zyklusdruck eine Leistung von mehr als 400 W erzeugen kann.
Während die Erfindung unter Bezugnahme auf eine Stirling-Maschine beschrieben wurde, so handelt es sich dabei nicht um den einzigen Mechanismus oder die Maschine, bei welcher die Jochbaugruppe 4 verwendet werden kann. Sie kann bei Gaskompressoren, Kühlkompressoren und hydraulischen Motoren/Pumpen verwendet werden. Kompakte Trockenluft-Kompressoren, bei denen das Schmiermittel nicht in die Luftversorgung eintreten darf, ergeben einen passenden Mechanismus, bei weichem die Erfindung verwendet werden kann. Die niedrigen Seitenbelastungen der Kolben und der Maschinenausgleich bedeuten, daß die Jochbaugruppe 4 wirksam in kompakten Verbrennungskraftmaschinen oder Dampfmaschinen benutzt werden kann.
Durch eine Änderung des Abstandes zwischen der Mitte des Lagers der Verbindungsstange und der Lagermitte der betreffenden Verbindungsstange des Kolbens (oder der Mitte des oberen Endes der betreffenden Verbindungsstange, falls kein passendes Lager vorhanden ist), die Position der Mitte des exzentrischen Lagers 11 (in der dritten bevorzugten Ausführungsform) oder die Position von einem der beiden exzentrischen Lager 11 (in den zweiten und ersten bevorzugten Ausführungsformen) kann durch zwei lineare Stellglieder bekannten Typs gesteuert werden. Es handelt sich dabei um den Winkel zwischen der Achse BC und der Achse A, der verändert und gesteuert bzw. geregelt werden kann.
Eine solche Anordnung der Jochbaugruppe eignet sich gut für eine Verwendung in Mechanismen für eine präzise Anordnung von anderen Gerätschaften. Solche anderen Gerätschaften können Satellitenschüsseln, Spiegel oder solare Sammelschüsseln (etc.) sein.

Claims

1. Taumeljoch-Mechanismus (4) zur Umwandlung einer hin- und hergehenden Bewegung in eine Drehbewegung, wobei der Mechanismus (4) eine Vielzahl von Kolben (6, 6', 7, 7') mit Kolbenköpfen aufweist, die mit dem Taumeljoch- Mechanismus (4) und einer Kurbelwelle (12) operativ verbunden sind; wobei der Taumeljoch-Mechanismus (24) besteht aus:

einem zentralen Schwenkpunkt (5), durch welchen die Drehmomentreaktion hindurchgeht;

einem ersten Träger (3), der um diesen Punkt (5) über Lager (14) in einer Ebene verschwenkt und an welchem an wenigstens einem Ende wenigstens ein Kolben (6) über Lager (10) mit einem Freiheitsgrad befestigt ist;

wenigstens einem ersten Joch (4a), welches mit wenigstens einem Ende des ersten Trägers (3) über wenigstens ein erstes Lager (15) verbunden ist, jessen Achse durch den zentralen Schwenkpunkt (5) hindurchgeht, wobei dieses erste Lager (15) einen Freiheitsgrad hat;

einem zweiten Träger (3a), der um den Punkt (5) über Lager (14) in einer Ebene verschwenkt und an welchem an jedem Ende wenigstens ein Kolben (6) über Lager (10') mit einem Freiheitsgrad befestigt ist;

einem zweiten Joch (4b), welches um 90º versetzt ist zu dem ersten Joch (4a), wobei das zweite Joch (4b) mit wenigstens einem Ende des zweiten Trägers (3a) über wenigstens ein zweites Lager (15') verbunden ist, dessen Achse durch den zentralen Schwenkpunkt (5) hindurchgeht, wobei jedes zweite Lager (15') einen Freiheitsgrad hat; und

einem exzentrischen Lager (11), welches an einer Taumelwelle (16) oder um diese herum aufgesetzt ist und mit einem Ende jedes der ersten und zweiten Jochs (4a, 4b) verbunden ist; wobei:

kein Lager (10, 10', 15, 15') mehr als einen Freiheitsgrad hat, wenn es sich bewegt;

die Achsen der exzentrischen ersten und zweiten Lager (11, 14, 15, 15') durch den zentralen Schwenkpunkt (5) hindurchgehen; und

ein Freiheitsgrad der Drehung zwischen den beiden Jochs (4a, 4b) um die Achse des exzentrischen Lagers (11) besteht.

2. Taumeljoch-Mechanismus (4) nach Anspruch 1, bei welchem der Mechanismus (4) ein zweites exzentrisches Lager (11) aufweist, welches auf der Taumelwelle (16) oder um diese herum aufgesetzt ist.

3. Taumeljoch-Mechanismus (4) nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, bei welchem der Mechanismus (4) weiterhin eine Antriebswelle (12a) aufweist und bei welchem die Achsen der Kolben (6, 6', 7, 7') parallel zu der Achse der Antriebswelle (12a) verlaufen.

4. Taumeljoch-Mechanismus (4) zur Umwandlung einer hin- und hergehenden Bewegung in eine Drehbewegung, wobei der Mechanismus (4) eine Vielzahl von Kolben (26, 26', 27, 27') mit Kolbenköpfen aufweist, die mit dem Taumeljoch- Mechanismus (4) und einer Kurbelwelle (12) operativ verbunden sind; wobei der Taumeljoch-Mechanismus (4) besteht aus:

einem ersten Träger (3), der um diesen Punkt (5) über Lager (14) in einer Ebene verschwenkt und an welchem an wenigstens einem Ende wenigstens ein Kolben (26) befestigt ist;

wenigstens einem ersten Joch (4a), welches mit wenigstens einem Ende des ersten Trägers (3) über wenigstens ein erstes Lager (15) verbunden ist, dessen Achse durch den zentralen Schwenkpunkt (5) hindurchgeht, wobei dieses erste Lager (15) einen Freiheitsgrad hat;

einem zweiten Träger (3b), der um den Punkt (5) über Lager (14) in einer Ebene verschwenkt und an welchem an jedem Ende wenigstens ein Kolben (26') befestigt ist;

einem zweiten Joch (4b), welches um 90º versetzt ist zu dem ersten Joch (4a), wobei das zweite Joch (4b) mit wenigstens einem Ende des zweiten Trägers (3b) über wenigstens ein zweites Lager (15') verbunden ist, dessen Achse durch den zentralen Schwenkpunkt (5) hindurchgeht, wobei jedes zweite Lager (15') einen Freiheitsgrad hat; und

einem exzentrischen Lager (11), welches auf der Taumelwelle (16) oder um diese herum aufgesetzt ist und mit einem Ende jedes der ersten und zweiten Jochs (4a, 4b) verbunden ist; wobei:

kein Lager (11, 15, 15') mehr als einen Freiheitsgrad aufweist, wenn es sich bewegt;

die Achsen der exzentrischen ersten und zweiten Lager (11, 15, 15') durch den zentralen Schwenkpunkt (5) hindurchgehen;

die Kolben (26, 26', 27, 27') einer gekrümmten hin- und hergehenden Bewegung folgen; und

5. Taumeljoch-Mechanismus (4) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welchem die Taumelwelle (16) einen exzentrischen Winkel mit der Kurbelwelle (12) einschließt, wobei der Winkel verändert werden kann.

6. Hin- und hergehende Kolbenmaschine, welche eine Vielzahl von Kolben aufweist, von denen jeder einen Kolbenkopf hat sowie eine Kurbelwelle (12) und einen Taumeljoch-Mechanismus (4) gemäß einem der Ansprüche 1-5.