DE10020815A1 - Vorrichtung und Verfahren zur Umwandlung einer statischen Kraft in Bewegungsenergie - Google Patents

Vorrichtung und Verfahren zur Umwandlung einer statischen Kraft in Bewegungsenergie

Info

Publication number
DE10020815A1
DE10020815A1 DE2000120815 DE10020815A DE10020815A1 DE 10020815 A1 DE10020815 A1 DE 10020815A1 DE 2000120815 DE2000120815 DE 2000120815 DE 10020815 A DE10020815 A DE 10020815A DE 10020815 A1 DE10020815 A1 DE 10020815A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
shaft
force
arm
static
torque
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE2000120815
Other languages
English (en)
Inventor
Magnus Morawietz
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Individual
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Priority to DE2000120815 priority Critical patent/DE10020815A1/de
Publication of DE10020815A1 publication Critical patent/DE10020815A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B9/00—Piston machines or pumps characterised by the driving or driven means to or from their working members
    • F04B9/02—Piston machines or pumps characterised by the driving or driven means to or from their working members the means being mechanical
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03G—SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS; MECHANICAL-POWER PRODUCING DEVICES OR MECHANISMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR OR USING ENERGY SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03G3/00—Other motors, e.g. gravity or inertia motors

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Transmission Devices (AREA)

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Umwandlung einer statischen Kraft F in Bewegungsenergie. Um eine statische Kraft in Bewegungsenergie umzusetzen ist vorgesehen, DOLLAR A - dass die statische Kraft F senkrecht auf einen ersten Kraftarm (16) einwirkt, DOLLAR A - dass der erste Kraftarm (16) fest mit einer ersten Welle (22) verbunden ist und ein Drehmoment auf diese überträgt, DOLLAR A - dass die erste Welle (22) über einen ersten Schlitten (24) an einer statisch festen Führungsschiene (26) gelagert ist, so dass die erste Welle (22) zusammen mit dem ersten Kraftarm (16) während der Krafteinwirkung senkrecht zur Richtung der statischen Kraft F verschiebbar ist, DOLLAR A - dass die erste Welle (22) über einen zweiten Schlitten (28) entlang eines zweiten Kraftarms (30) verschiebbar ist, DOLLAR A - dass der zweite Kraftarm (30) mit einer fest angeordneten und zur ersten Welle (22) parallel verlaufenden zweiten Welle (14) verbunden ist, DOLLAR A - dass die statische Kraft F in einer von der zweiten Welle (14) aufgespannten Ebene verläuft und DOLLAR A - dass ein an der ersten Welle (22) angreifendes Drehmoment über zumindest ein Koppelelement (34, 36) auf die zweite Welle übertragbar ist, so dass die erste und zweite Welle (14, 22) entgegengesetzt und mit gleicher Winkelgeschwindigkeit drehen, wobei an der zweiten Welle (14) ein Drehmoment zum Antrieb einer Arbeitsmaschine abgreifbar ist. DOLLAR A Ferner wird ein Verfahren zur Umwandlung einer statischen Kraft in Bewegungsenergie beschrieben.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Umwandlung einer statischen Kraft in Bewegungsenergie.
Aus dem Stand der Technik sind Vorrichtungen und Verfahren zur Umwandlung chemischer Energie in Bewegungsenergie bekannt, wobei Rohstoffe wie Öl, Gas oder andere fossile Brennstoffe verbrannt werden, was mit erheblicher Umweltbelastung verbunden ist.
Ferner sind beispielsweise Pump-Speicher-Kraftwerke bekannt, wobei die potentielle Energie einer Wassermasse genutzt wird, um diese in Bewegungsenergie beispielsweise eines Genera­ tors zur Stromerzeugung umzuwandeln. Dabei wird jedoch die potentielle Energie des Wassers zunächst in kinetische Energie umgewandelt, die schließlich einen Generator antreibt.
Der vorliegenden Erfindung liegt das Problem zugrunde, eine Vorrichtung und ein Verfahren der zuvor genannten Art dahingehend weiterzubilden, dass die statische Kraft einer Masse, Feder, Hydraulik oder ähnlichen Kraftquelle in Bewegungsenergie umwandelbar ist.
Das Problem wird erfindungsgemäß durch eine Vorrichtung gelöst,
  • - wobei eine statische Kraft F senkrecht auf einen ersten Kraftarm einwirkt,
  • - wobei der erste Kraftarm fest mit einer ersten Welle verbunden ist und ein Drehmo­ ment auf diese überträgt,
  • - wobei die erste Welle über einen ersten Schlitten an einer statisch festen Führungs­ schiene gelagert ist und wobei die erste Welle zusammen mit dem ersten Kraftarm während der Krafteinwirkung senkrecht zur Richtung der statischen Kraft F verschieb­ bar ist,
  • - wobei die erste Welle über einen zweiten Schlitten entlang eines zweiten Kraftarms verschiebbar ist,
  • - wobei der zweite Kraftarm mit einer fest angeordneten und zur ersten Welle parallel verlaufenden zweiten Welle verbunden ist,
  • - wobei die statische Kraft F auf die zweite Welle gerichtet ist und in einer von der zweiten Welle aufgespannten Ebene verläuft und
  • - wobei ein an der ersten Welle angreifendes Drehmoment über zumindest ein Koppel­ element auf die zweite Welle übertragbar ist, wobei die erste und zweite Welle ent­ gegengesetzt und mit gleicher Winkelgeschwindigkeit drehen und wobei an der zweiten Welle ein Drehmoment zum Antrieb einer Arbeitsmaschine abgreifbar ist.
Mit anderen Worten wird ein räumlicher Ausgleich einer durch die Schwerkraft beispiels­ weise einer Masse über den Kraftarm hervorgerufenen Rotation der ersten Welle und eine damit entstehende räumliche Veränderung eines Kontaktpunktes zwischen der statischen Kraft F mit dem ersten Kraftarm durch Rotation der ersten Welle um die parallel angeordnete zweite Welle und durch Translation der ersten Welle entlang des zweiten Kraftarms der zweiten Welle sowie durch Translation der ersten Welle senkrecht zur Richtung der potentiel­ len Kraft der Masse erzeugt. Durch diese drei Bewegungsabläufe wird garantiert, dass der erste Kraftarm während der Rotation der ersten und zweiten Welle ständig senkrecht zur Richtung der von der Masse ausgeübten Kraft verläuft, wodurch die Rotationskraft im statischen Zustand auf die erste und zweite Welle einwirken kann. Insbesondere wird durch die Rotation der ersten Welle um die zweite Welle erreicht, dass der erste Kraftarm immer senkrecht zur Kraftrichtung angeordnet ist. Durch die Translation der ersten Welle entlang des zweiten Kraftarms der zweiten Welle wird erreicht, dass der erste Kraftarm immer durch den Berührungspunkt der statischen Kraft F mit dem ersten Kraftarm führt. Die Translation der ersten Welle senkrecht zur Kraftrichtung ergibt sich aus der Rotation der zweiten Welle sowie der Einwirkung der Kraftkomponente F × sinα auf die feste Führungsschiene.
Die statische Kraft kann durch eine Masse, eine Feder, eine Hydraulik oder ähnliche Kraft­ quelle erzeugt werden. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist das zumindest eine Koppelelement als Pumpe, insbesondere Hydraulikpumpe ausgebildet, wobei das durch den ersten Kraftarm erzeugte Drehmoment auf eine erste Pumpe wie Hydraulikpumpe übertragen wird, wobei die erste Pumpe über Verbindungsleitungen mit einer zweiten Pumpe wie Hydraulikpumpe zum Antrieb der zweiten Welle verbunden ist, so dass eine Winkelge­ schwindigkeit der ersten und zweiten Welle gleichgroß aber in entgegengesetzter Richtung durchführbar ist. Das oder die Koppelelemente können auch als Zahnräder ausgebildet sein.
Um eine kontinuierliche Drehung der zweiten Welle zu gewährleisten, ist vorgesehen, dass eine Vielzahl von zuvor beschriebenen Anordnungen vorgesehen sind, die jeweils einen ersten Kraftarm mit einer ersten Welle aufweisen, die an einem zweiten Kraftarm entlang dessen Längserstreckung bewegbar angeordnet ist und über ein Führungselement an einer relativ zu der statischen Kraft fest angeordneten die zweite Welle umschließende Führungs­ schiene bewegbar angeordnet ist, wobei sich die erste Welle zumindest bei Kontakt des ersten Kraftarms mit der statischen Kraft senkrecht zur Kraftrichtung bewegt.
Zur Erhöhung der abgegebenen Energie können mehrere statische Kräfte F gleichzeitig auf verschiedene Kraftarme einwirken. Ferner ist vorgesehen, dass die erste Welle einen weiteren Kraftarm aufweist, dass der weitere Kraftarm mit dem ersten Kraftarm einen Winkel auf­ spannt, der größer oder gleich einem Winkel ist, der von den an der zweiten Welle ange­ ordneten Kraftarmen aufgespannt wird.
Ein Verfahren zur Umwandlung einer statischen Kraft in Bewegungsenergie zeichnet sich durch folgende Verfahrensschritte aus:
  • 1. Einwirkung einer statischen Kraft F auf einen ersten Hebelarm,
  • 2. Erzeugen eines ersten Drehmomentes an einer mit dem ersten Hebelarm verbundenen ersten Welle,
  • 3. Umwandlung des ersten Drehmomentes in ein zweites Drehmoment einer zweiten Welle, die parallel zu der ersten Welle und in einer von der statischen Kraft F aufge­ spannten Ebene verläuft,
  • 4. Ableitung einer an der ersten Welle angreifenden, in Richtung des zweiten Hebelarms verlaufenden Kraftkomponente an eine statische Führung und
  • 5. Umwandlung des zweiten Drehmomentes über einen zweiten Hebelarm in einer Translation- und/oder Rotationsbewegung des ersten Hebelarms und/oder der ersten Welle, wobei sich der erste Hebelarm zumindest während der Krafteinwirkung senkrecht oder im Wesentlichen senkrecht zur Kraftrichtung bewegt.
Der besondere Vorteil des Verfahrens zeichnet sich dadurch aus, dass die durch eine Masse, eine Feder oder ähnlicher Kraftquelle erzeugte statische Kraft F an der zweiten Welle kein Dreh- und/oder Kippmoment erzeugt, da die Kraft F und die Welle in ein und derselben Ebene verlaufen. Die einwirkende Kraft bewirkt allein an der ersten Welle ein statisches oder potentielles Drehmoment. Diese Statik wird in eine Dynamik verwandelt, wobei sich der erste Kraftarm relativ zu dem zweiten Kraftarm bewegen kann und die Kraftkomponente F sinα abgeleitet wird. Hierdurch wird die Umwandlung einer potentiellen Energie in Bewegungs­ energie gewährleistet.
Weitere Einzelheiten, Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich nicht nur aus den Ansprüchen, den diesen zu entnehmenden Merkmalen - für sich und/oder in Kombination - , sondern auch aus der nachfolgenden Beschreibung eines der Zeichnung zu entnehmenden Ausführungsbeispiels.
Es zeigen:
Fig. 1 eine Vorrichtung zur Umwandlung der potentiellen Energie einer Masse in Bewegungsenergie einer Welle in schematischer Darstellung,
Fig. 2 ein System aus Vorrichtungen gemäß Fig. 1 zur Erzeugung eines kontinuier­ lichen Drehmomentes an einer Welle, bei dem ein um 180° versetzter zweiter Kontaktpunkt vorgesehen ist,
Fig. 3 eine zweite Ausführungsform eines Systems zur Umwandlung von statischen Kräften in Bewegungsenergie, wobei die Kontaktpunkte beliebig winkelver­ setzt angeordnet sind und
Fig. 4 ein Steuerungssystem zur Steuerung der Systeme gemäß Fig. 1 bis 3.
Fig. 1 zeigt rein schematisch eine Anordnung 10 zur Umwandlung der potentiellen Energie einer Masse 12 in Bewegungsenergie, d. h. eine Rotation einer Welle 14.
Die Masse 12 verursacht eine Kraft F, die auf einen ersten Hebelarm 16 einwirkt, der zu­ mindest während der Krafteinwirkung senkrecht oder im Wesentlichen senkrecht zur Rich­ tung der Kraft F verläuft. Um eine möglichst reibungsfreie Relativbewegung zwischen dem ersten Kraftarm 16 und einem Krafteinwirkungspunkt 18 zu gewährleisten, ist ein Abroll­ körper 20 wie Kugel oder Rundkörper vorgesehen, der zwischen der Masse 12 und dem Hebelarm 16 angeordnet ist.
Der erste Kraftarm 16 ist fest mit einer rotationsbeweglich gelagerten Welle 22 verbunden, wobei die Welle 22 ferner über einen ersten Schlitten 24 an einem statischen und zumindest im Bereich der Krafteinwirkung sich senkrecht zur Kraft F erstreckenden Führungselement 26 geführt wird.
Schließlich ist der erste Schlitten 24 zusammen mit der rotationsbeweglichen ersten Welle 22 und dem ersten Kraftarm 16 mit einem zweiten Schlitten 28 rotationsbeweglich verbunden, der sich entlang eines zweiten Hebelarmes 30 bewegen kann, der fest mit der zweiten Welle 14 verbunden ist. Die Welle 14 ist durch ein Lager 32 statisch gelagert und verläuft in einer von der Kraft F aufgespannten Ebene.
Die erste und zweite Welle 22, 14 sind durch geeignete Steuerungs- bzw. Energieüber­ tragungsmittel 34, 36 miteinander gekoppelt und rotieren in entgegengesetzter Richtung mit gleichgroßer Winkelgeschwindigkeit. Im dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Steue­ rungsmittel als Pumpen ausgebildet, wobei das über den ersten Hebelarm 16 auf die Welle 22 übertragene Drehmoment auf die erste Pumpe 34 einwirkt, die beispielsweise als Hydrau­ likpumpe ausgebildet ist und über die Verbindungsleitungen 38, 40 einen Hydraulikölstrom in der zweiten Pumpe 36 verursacht, die ein Drehmoment an der Welle 14 erzeugt.
Davon ausgehend wird der zweite Hebelarm 30 in Richtung des Pfeils 42 bewegt, wodurch eine Translation des ersten Hebelarms 16 relativ zu der Kraft F erzeugt wird. Aufgrund des zweiten Schlittens 28 und des ersten Schlittens 24 erfolgt eine translatorische Bewegung des ersten Hebelarms 16, die senkrecht oder im Wesentlichen senkrecht zu der Kraft F verläuft. Erster Kraftarm 16 und zweiter Kraftarm 30 sind derart angeordnet, dass diese in einer Ausgangsstellung im Kontaktpunkt senkrecht zueinander verlaufen, wobei sich auf die erste und zweite Welle 22, 14 als auch die statische Kraft F in derselben Ebene verlaufen.
Der Erfindung liegt das Prinzip zugrunde, eine durch die Kraft F über den ersten Kraftarm hervorgerufene Rotation der ersten Welle und die damit entstehende räumliche Veränderung des Kontaktpunktes 18 zwischen dem Grundkörper 20 und dem ersten Kraftarm 16 durch Rotation der ersten Welle 22 um eine parallel verlaufende zweite Welle 14 und durch Translation der ersten Welle entlang des zweiten Kraftarms 30 der zweiten Welle 14 sowie durch Translation der ersten Welle senkrecht zur Richtung der Kraft F auszugleichen.
Durch diese drei Bewegungsabläufe wird garantiert, dass der Kraftarm 16 während der Rotation der ersten und zweiten Welle 22, 14 durch den Kontaktpunkt 18 führt und somit die Kraft F im statischen Zustand auf die erste und zweite Welle 22, 14 einwirken kann. Durch die Rotation der ersten Welle 22 um die zweite Welle 14 wird erreicht, dass der Kraftarm 16 immer senkrecht zur Richtung der Kraft F verläuft. Durch die Translation der ersten Welle 22 entlang des zweiten Kraftarms 30 wird erreicht, dass der erste Kraftarm immer durch den Kontaktpunkt 18 führt. Dabei wird durch die unbewegliche Führungsschiene 26 verhindert, dass eine sich durch einen ständig ändernden Neigungswinkel α zwischen dem ersten und zweiten Kraftarm 16, 30 entstehende Kraftkomponente F sinα durch Energiezufuhr ent­ gegengewirkt werden muss. Die Translation der ersten Welle 22 senkrecht zur Richtung der Kraft F resultiert aus der Rotation der zweiten Welle 14 und ist notwendig, um die Kraftkom­ ponente F sinα in die statische Führungsschiene 26 ableiten zu können.
Fig. 2 zeigt ebenfalls rein schematisch ein System 44, wobei die Welle 14 eine Vielzahl von Anordnungen 10 gemäß Fig. 1 enthält. Das System 44 gewährleistet ein kontinuierliches Drehmoment an der Antriebswelle 14. Dabei ist die statische Führungsschiene 26 derart angeordnet, dass diese zumindest im Bereich der Krafteinwirkung der Kraft F parallel oder im Wesentlichen parallel zu dem ersten Kraftarm 16 angeordnet ist und außerhalb der Krafteinwirkung sich in einer gekrümmten Umlaufbahn 46 fortsetzt, so dass ein geschlossener Umlauf zur Verfügung gestellt wird.
In Richtung der Kraft F1, ist um eine 180° versetzt eine zweite statische Kraft mit einer Kraft­ wirkung F2 angeordnet, die ebenfalls auf einen senkrecht oder im Wesentlichen senkrecht zu der Richtung der Kraft F2 bewegbaren Kraftarm 16.3 einwirkt. Dadurch wird die Leistung erhöht. Durch möglichst viele Kraftarme 16 wird die Differenz zwischen der Rotations­ richtung des zweiten Kraftarms 30 und der Translationsrichtung des Schlittens 24 minimiert.
Eine weitere Ausführungsform des Systems ist in Fig. 3 rein schematisch dargestellt. Das System nach Fig. 3 zeichnet sich dadurch aus, dass mehrere statische Kraftquellen gleichzei­ tig zugänglich gemacht werden können, wobei deren Kraftkontaktpunkte 18, 18.1 bwz. die Kräfte F1, F2 beliebig winkelversetzt angeordnet sein können. Insgesamt wird durch die Einwirkung mehrerer statischer Kräfte F1, F2 die Leistung des Systems verbessert. Bei dieser Anordnung ist rechtwinklig zu dem ersten Kraftarm 16 ein weiterer Kraftarm 16' angeordnet, auf den die zweite, winkelversetzte Kraft einwirkt.
Fig. 4 zeigt ebenfalls rein schematisch eine hydraulische Steuerung 48 der Systeme gemäß Fig. 2 mit nur einem Kontaktpunkt. Ausgehend von der Welle 14 sind im vorliegenden Aus­ führungsbeispiel vier Anordnungen 10.A. . .10.D gemäß Fig. 1 angeordnet, von denen der zweite Hebelarm 30.A. . .30.D sowie die ersten Wellen 22.A-22.D, die ersten Hebelarme 16.A . . .16.D sowie die ersten Pumpen 34.A. . .34.D dargestellt sind. Die Welle 14 arbeitet mit der zweiten Pumpe 36 zusammen.
Jede Pumpe 34.A-34.D ist über eine Zuleitung 50.A-50.D über Ventile 52-58 mit einem Behälter, vorzugsweise Ölbehälter 60 verbunden. Ferner ist jede Pumpe 34.A-34.D über eine weitere Leitung 60.A-60.D mit einem Druckbehälter 62 verbunden, wobei in den Leitungen 60.A-60.D ebenfalls Ventile 64-70 angeordnet sind. Im entspannten Zustand, d. h. wenn die Kraft F noch nicht auf einen Kraftarm 16.A übertragen wird, stehen die Kraft­ arme nicht senkrecht zur Kraftrichtung (gestrichelte Position 16.A').
Wird nun die Kraft F auf den Kraftarm 16.A der Pumpe 34.A übertragen, so wird ein Dreh­ moment auf die Pumpe 34.A erzeugt, so dass Öl über die Leitung 50.A und das geöffnete Ventil 52 aus dem Ölbehälter abgepumpt und über Verbindungsleitungen 72 zwischen den einzelnen Pumpen über das geöffnete Ventil 68 in den Druckbehälter 62 gepumpt wird. Hierbei ist vorgesehen, dass im Verlauf der Verbindungsleitung 72 nach jeder Pumpe 34.A- 34.D ein Ventil 73.A-73.D angeordnet ist, wobei jeweils das Ventil der Pumpe geschlossen ist, die in Drehrichtung der Welle 14 auf die Pumpe folgt, an der die statische Kraft einwirkt. Alle anderen Ventile der Druckkammer 62 sind noch geschlossen, bis der erste Kraftarm 16.A senkrecht zur Kraftrichtung der Kraft F steht. Dann öffnet ein Ventil 72, durch das eine Verbindungsleitung 74 zu der zweiten Pumpe 36 der Welle 14 geöffnet wird, um einen Kreislauf zu dem Ölbehälter 60 herzustellen, an dem ebenfalls ein weiteres Ventil 76 geöffnet ist. Dadurch wird das System in Bewegung gesetzt. Um zu gewährleisten, dass die Kraftarme 16.A-16.D stets senkrecht oder im Wesentlichen senkrecht zu der Richtung der Kraft F verlaufen, ist jede Pumpe 34.A-34.D mit einem weiteren Steuerkreislauf verbunden, der vereinfacht nur mit Bezug zu der Pumpe 34.B beschrieben werden soll. So ist die Pumpe 34.B über eine Zuleitung 78.B mit dem Druckbehälter 62 und über eine Ableitung 80.B mit dem Ölbehälter 60 verbunden. Zur Feineinstellung der Neigung des zweiten Hebelarms des Systems 10.B wird über ein Ventil 82 Öl aus dem Druckbehälter 62 abgezweigt und zur Lageregelung der Pumpe 34.B zugeführt.
Ausgehend von dem Druckbehälter 62 verläuft eine weitere Leitung 84 zu einer Arbeits­ maschine 86, die im Ausführungsbeispiel als Hydraulikpumpe mit Abtriebswelle 88 ausgebil­ det ist.
Insgesamt ist zu dem erfindungsgemäßen Verfahren und zu der Vorrichtung anzumerken, dass über die statische Kraft F die Welle 14 in permanente Rotation versetzt wird. Dazu wird der Kraftpunkt 18 zum räumlichen, unveränderlichen statischen Fixpunkt erklärt. Als einzige Bewegungsmöglichkeit bleibt daher nur die Translation der ersten Welle 22 mit erstem Kraftarm 16 durch den Kontaktpunkt 18. Mit anderen Worten wird das statische Drehmoment in eine Translationsbewegung umgewandelt. Dazu wird die Translationsbewegung relativ zu der zweiten Welle 14 als weiterer räumlich unveränderlichen Fixpunkt gesetzt, welcher - um die Bewegung zu ermöglichen - zum Rotationszentrum wird. Beide Wellen 22, 14 oder Rotationssysteme werden durch den zweiten Kraftarm 30 miteinander in Bezug gesetzt. Durch die zuvor beschriebenen Steuerungsmittel ist es möglich, beide Wellen 18, 22 so zu koordinieren, dass der erste Kraftarm immer durch den Kontaktpunkt 18 geführt wird. Gleichgültig, wie man die zweite Welle 14 relativ zum Kontaktpunkt 18 plaziert, gleicht sich das an der zweiten Welle 14 erzeugte Drehmoment energetisch mit dem an der ersten Welle 22 erzeugten Drehmoment aus. Um ein Drehmoment an der zweiten Welle 14 zu verhindern, wird die Translationsbewegung der ersten Welle zusammen mit dem ersten Kraftarm als senkrecht zur Kraft F festgelegt und die zweite Welle 14 auf die Richtung der Kraft F plaziert.
Die notwendige Bewegungsfreiheit wird durch den zweiten Schlitten 28 gewährleistet. Dieser muss nun entgegen der Kraftkomponente F sin.α bewegt werden, wenn der erste Kraftarm durch den Kontaktpunkt 18 laufen soll. Dazu wird genausoviel Energie benötigt wie an der ersten Welle 22 durch die Kraft F an Drehmoment erzeugt wird. Insbesondere wird die Kraftkomponente F × sinα durch die Führungsschiene 26 mittels des Schlittens 24 abgeleitet. Insgesamt bewirkt also die Kraft an der zweiten Welle 14 direkt keinerlei Bewegung, so dass kein Element des Rotationssystems sich entgegen der Kraft bewegen muss. Die Kraft F bewirkt allein an der ersten Welle ein statisches oder potentielles Drehmoment. Diese Statik wird in Dynamik umgesetzt, da sich der erste Kraftarm relativ zum zweiten Kraftarm bewegen kann und dem Drehmoment M ein Drehwinkel ϕ ermöglicht wird (W = M × ϕ).
Insgesamt wird ein Energieumwandlungssystem zur Verfügung gestellt, das eine verbren­ nungsfreie, zuverlässige und leistungsstarke Energiewandlung ermöglicht, die weder von Sonnen- oder sonstiger Verbrennungsenergie noch von Gravitationsfeldern und Magnetfeldern abhängig ist. Einzig und allein wird die Stärke einer statischen Kraft ausgenutzt.

Claims (16)

1. Vorrichtung (10, 44) zur Umwandlung einer statischen Kraft F in Bewegungsenergie, dadurch gekennzeichnet,
dass eine statische Kraft F senkrecht auf einen ersten Kraftarm (16) einwirkt,
dass der erste Kraftarm (16) fest mit einer ersten Welle (22) verbunden ist und ein Drehmoment auf diese überträgt,
dass die erste Welle (22) über einen ersten Schlitten (24) an einer statisch festen Führungsschiene (26) gelagert ist, so dass die erste Welle (22) zusam­ men mit dem ersten Kraftarm (16) während der Krafteinwirkung senkrecht zur Richtung der statischen Kraft F verschiebbar ist,
dass die erste Welle (22) über einen zweiten Schlitten (28) entlang eines zweiten Kraftarms (30) verschiebbar ist,
dass der zweite Kraftarm (30) mit einer fest angeordneten und zur ersten Welle (22) parallel verlaufenden zweiten Welle (14) verbunden ist,
dass die statische Kraft F in einer von der zweiten Welle (14) aufgespannten Ebene verläuft und
dass ein an der ersten Welle (22) angreifendes Drehmoment über zumindest ein Koppelelement (34, 36) auf die zweite Welle übertragbar ist, so dass die erste und zweite Welle (14, 22) entgegengesetzt und mit gleicher Winkel­ geschwindigkeit drehen, wobei an der zweiten Welle (14) ein Drehmoment zum Antrieb einer Arbeitsmaschine abgreifbar ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die statische Kraft F durch eine Masse, eine Feder, eine Hydraulik oder ähnliche Kraftquelle erzeugt wird.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Welle (22) mit einem ersten Koppelelement (34) beispielsweise Pumpe, vorzugsweise Hydraulikpumpe verbunden ist, wobei das erste Koppelelement (34) über Verbindungsleitungen (38) mit einem zweiten Koppelelement (36) wie Pumpe, vorzugsweise Hydraulikpumpe verbunden ist und dass das zweite Koppelelement (36) mit der zweiten Welle (14) verbunden ist, so dass eine Winkelgeschwindigkeit der ersten und zweiten Welle (14, 22) gleichgroß aber in entgegengesetzter Richtung durchführbar ist.
4. Vorrichtung nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das zumindest eine Koppelelement (34, 36) ein Zahnrad oder Riemen ist.
5. Vorrichtung nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Welle (14) mit mehreren am Umfang gleichmäßig verteilten zweiten Kraftarmen (30) verbunden ist, an denen jeweils eine erste Welle (22), ein erster Kraftarm (16), ein erster und zweiter Schlitten (24, 28) sowie zumindest ein Koppele­ lement angeordnet ist.
6. Vorrichtung nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere statische Kräfte F1, F2 gleichzeitig auf verschiedene erste Hebelarme (16) einwirken.
7. Vorrichtung nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Welle (22) einen weiteren Kraftarm (16') aufweist, dass der weitere Kraftarm (16') mit dem ersten Kraftarm (16) einen Winkel aufspannt, der größer oder gleich einem Winkel ist, der von den an der zweiten Welle (14) angewinkelten Kraft­ armen (30) aufgespannt wird.
8. Vorrichtung nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungsschiene (26) um die zweite Welle (14) umlaufend ausgebildet ist, wobei die Führungsschiene (26) im Bereich der Krafteinwirkung senkrecht zur Kraft und/oder parallel zum ersten oder weiteren Kraftarm verläuft.
9. Vorrichtung nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die als Hydraulikpumpen ausgebildeten Kuppelelemente jeweils über Zu- und Ableitungen zur Erzeugung eines Ölstroms mit einem Ölbehälter (60) und einem Druckbehälter (62) verbunden sind.
10. Vorrichtung nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass durch Einwirkung der Kraft F auf einen der ersten Hebelarme (16) ein Medium wie Öl aus dem ersten Behälter (60) abgepumpt und über die weiteren Koppelelemen­ te (34.B, 34.C, 34.D) in den Druckbehälter (62) gepumpt wird.
11. Vorrichtung nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Druckbehälter (62) über eine Verbindungsleitung (74) sowie zumindest ein Ventil (72, 76) mit dem Ölbehälter (60) verbunden ist, wobei durch die Druckerhö­ hung des Druckbehälters (62) das Druckmedium in dem zweiten Koppelelement wie Hydraulikpumpe (36) ein Drehmoment erzeugt, um die ersten Hebelarme (16.A, 16.D) in den Einwirkungsbereich der statischen Kraft F zu bewegen.
12. Vorrichtung nach einem zumindest der vorherhegehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass jedes erste Koppelelement über weitere Steuerleitungen (78.B, 80.B) mit dem Behälter (60) und dem Druckbehälter (62) zur Lageregulierung verbunden ist.
13. Vorrichtung nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Ausgang des Druckbehälters (62) mit dem Eingang einer weiteren Hydrau­ likpumpe als Antriebselement verbunden ist, die ausgangsseitig mit einem Eingang des Ölbehälters (60) verbunden ist.
14. Vorrichtung nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Volumen der Ölpumpe der Welle (22) größer ist als ein Volumen der Ölpumpe der Welle (14) und/oder als ein Volumen der Pumpe (88) der Abtriebswelle.
15. Verfahren zur Umwandlung einer statischen Kraft F in Bewegungsenergie, gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte:
  • - Einwirkung einer statischen Kraft F auf einen ersten Hebelarm (16),
  • - Erzeugen eines ersten Drehmomentes an einer mit dem ersten Hebelarm (16) verbundenen ersten Welle (22),
  • - Umwandlung des ersten Drehmomentes in ein zweites Drehmoment einer zweiten Welle (14), die parallel zu der ersten Welle (22) und in einer von der statischen Kraft F ausgespannten Ebene verläuft,
  • - Ableitung einer an der ersten Welle angreifenden, in Richtung des zweiten Hebelarms verlaufenden Kraftkomponente an eine statische Führung und
  • - Umwandlung des zweiten Drehmomentes über einen zweiten Hebelarm (30) in einer Translation- und/oder Rotationsbewegung des ersten Hebelarms (16) und/oder der ersten Welle (22), wobei sich der erste Hebelarm (16) zumindest während der Krafteinwirkung senkrecht oder im Wesentlichen senkrecht zur Kraftrichtung bewegt.
16. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass erster und zweiter Hebelarm senkrecht zueinander verlaufen, wenn beide Wellen in der von der Kraft aufgespannten Ebene liegen.
DE2000120815 2000-04-28 2000-04-28 Vorrichtung und Verfahren zur Umwandlung einer statischen Kraft in Bewegungsenergie Withdrawn DE10020815A1 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE2000120815 DE10020815A1 (de) 2000-04-28 2000-04-28 Vorrichtung und Verfahren zur Umwandlung einer statischen Kraft in Bewegungsenergie

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE2000120815 DE10020815A1 (de) 2000-04-28 2000-04-28 Vorrichtung und Verfahren zur Umwandlung einer statischen Kraft in Bewegungsenergie

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE10020815A1 true DE10020815A1 (de) 2001-12-13

Family

ID=7640188

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE2000120815 Withdrawn DE10020815A1 (de) 2000-04-28 2000-04-28 Vorrichtung und Verfahren zur Umwandlung einer statischen Kraft in Bewegungsenergie

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE10020815A1 (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2835887A1 (fr) * 2002-02-12 2003-08-15 Equideus Soc En Formation Dispositif amplificateur de force pour la production et le stockage d'energie

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2835887A1 (fr) * 2002-02-12 2003-08-15 Equideus Soc En Formation Dispositif amplificateur de force pour la production et le stockage d'energie
WO2003069157A1 (fr) * 2002-02-12 2003-08-21 Equideus Eurl Dispositif producteur de couple ou d'energie

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE2554794A1 (de) Verfahren und vorrichtung zur energieerzeugung unter ausnutzung des fliessenden verkehrs
DE3244816A1 (de) Anlage zur gewinnung von mechanischer energie aus wasserkraft
DE2309407A1 (de) Einrichtung zur versorgung eines arbeitszylinders mit druckfluessigkeit, insbesondere fuer schwingungserzeuger
DE112013002262B4 (de) Elektrische Betätigungseinrichtung für ein Kokstrommel-Entdeckelungsventil
EP3546809B1 (de) Untersee-absperrvorrichtung
EP2218531B1 (de) Spanneinrichtung für Werkzeugmaschinen
DE102015101570B4 (de) Schließeinheit einer Säulen aufweisenden Spritzgießmaschine
DE10020815A1 (de) Vorrichtung und Verfahren zur Umwandlung einer statischen Kraft in Bewegungsenergie
DE3021351A1 (de) Vorrichtung zur energieerzeugung
DE2805502A1 (de) Vorrichtung zur umformung einer translation in eine rotation, gegebenenfalls gefolgt von einer translation
DE102009033205B3 (de) Flussgenerator mit Hebelkraft
DE102019125519A1 (de) Betätigungseinrichtung mit Kupplungsaktor und integrierter Kühlmittelpumpfunktion
DE102019203534A1 (de) Elektrohydraulisches System mit einer Verstellvorrichtung für ein Ventil
EP1825989A1 (de) Vorrichtung zum Formen, Stanzen und Stapeln von tiefgezogenen Teilen aus thermoplastischem Kunststoff
DE202012102147U1 (de) Vorrichtung zur Verstellung eines Rotorblatts
DE102011083211B3 (de) Vorrichtung zur Erzeugung von elektrischer Energie mittels eines strömenden Fluids
EP1447202B1 (de) Halteeinrichtung an einer Antriebseinrichtung für Streckhelfer an einem kombinierten Form/Stanzwerkzeug
DE10249202B4 (de) Schweißzange mit fixierbarer Ausgleichsvorrichtung
DE102015214821B4 (de) Niedriggefälle Wasserkraftwerk
DE2107296A1 (de) Vorrichtung zur schrittweisen Ver Schiebung eines Teiles
EP2913524A1 (de) Antriebsvorrichtung
DE102019125699A1 (de) Vorrichtung zum Betätigen eines Ventils in einer Unterwasserinstallation
DE102013201714A1 (de) Gasturbinenaggregat und Verfahren zum Einstellen eines Drosselventils
DE102012105073A1 (de) Vorrichtung zur Verstellung eines Rotorblatts
DE2013696C (de) Vorrichtung zum Verschwenken eines Brenners

Legal Events

Date Code Title Description
8139 Disposal/non-payment of the annual fee