DE10143280A1

DE10143280A1 - Torque storage arrangement has first wheels driven by second wheel with aid of generator to have partially subtracting torques so system is subjected to positive acceleration by gravitation

Info

Publication number: DE10143280A1
Application number: DE2001143280
Authority: DE
Inventors: Georg Kuenstler
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2001-09-04
Filing date: 2001-09-04
Publication date: 2003-03-27

Abstract

The arrangement has a horizontal drive shaft (1), wheels (2,3) that interact with each other and are driven by the shaft and a generator (4). The first wheels (2) are at a distance from the drive shaft and rotatably mounted, have uneven mass distributions and can be driven by the second wheel (3) with the aid of the generator so as to have partially subtracting torques so the system is subjected to positive acceleration by the Earth's attraction.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Speicherung eines mechanischen Drehmoments. The present invention relates to a device for storing a mechanical torque.

Bekannt sind solche Speicher, die aus relativ schnell rotierenden Massen bestehen, wie z. B. der Gyro-Antrieb städtischer Omnibusse, welcher beim Abbremsen einen Kreisel antreibt, von welchem die zum Beschleunigen des Fahrzeugs benötigte Arbeit dem Kreisel unter dessen Herabsetzen der Rotationsgeschwindigkeit wieder abgenommen wird. Such memories are known which consist of relatively rapidly rotating masses exist, such as B. the gyro drive of urban buses, which at Braking drives a gyroscope, of which to accelerate the Vehicle needed work on the gyro by lowering it Rotation speed is decreased again.

Diese Art der Drehmomentspeicherung ist auf stark wechselnde Lasten ausgelegt und verlangt daher große Massen und/oder hohe Drehzahlen. This type of torque storage is designed for heavily changing loads and therefore requires large masses and / or high speeds.

Die vorliegende Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, einen Drehmomentspeicher zu schaffen, der mit relativ geringen Massen und/oder Drehzahlen auskommt, dabei soll die Erdanziehung ausgenutzt werden und dennoch ein guter Gleichlauf erzielbar sein. The present invention has set itself the task Torque storage to create the relatively low masses and / or speeds gets along, the gravity of the earth should be exploited and still a good one Synchronism can be achieved.

Die Lösung dieser Aufgabe gelingt mit einer Drehmomentspeicheranordnung, bestehend aus einer waagerechten Antriebswelle, miteinander in Wirkverbindungen stehenden und über die Welle angetriebenen Rädern sowie einem Generator. Dabei sind die ersten Räder erfindungsgemäß von der Antriebswelle beabstandet, drehbar gelagert und weisen jeweils ungleiche Masseverteilungen auf. Sie sind über das zweite Rad mit Hilfe des Generators derart antreibbar, daß sie sich teilweise subtrahierende Drehmomente aufweisen, so daß das System einer positiven Beschleunigung durch Erdanziehung unterliegt. This problem is solved with a torque storage arrangement, consisting of a horizontal drive shaft, in operative connection with each other standing wheels driven by the shaft and a generator. According to the invention, the first wheels are spaced from the drive shaft, rotatably mounted and each have unequal mass distributions. they are can be driven via the second wheel with the help of the generator in such a way that they are have partially subtracting torques, so that the system one is subject to positive acceleration due to gravity.

Der Vorteil einer solchen Anordnung liegt darin, daß hier das Gravitationsfeld der Erde in das Trägheitsmoment der um die Mittelachse kreisenden ersten Räder mit einbezogen wird, wobei natürlich grundsätzlich auch ein erstes Rad mit einem gegenüberliegenden starren Masseausgleich eine ähnliche Funktion erfüllt und ausdrücklich mit einbezogen werden soll. The advantage of such an arrangement is that the gravitational field of the Earth with the moment of inertia of the first wheels orbiting around the central axis is included, of course, in principle, a first wheel with a opposite rigid mass balance fulfills a similar function and should be explicitly included.

Der Vorteil zweier oder mehrerer erster Räder liegt natürlich in einem besseren Gleichlauf. The advantage of two or more first wheels is of course a better one Synchronism.

Das zweite Rad dient dazu, die Schwerpunkte der ersten Räder außermittig und zur selben Seite hin weisend auszurichten, so daß sich deren Drehmomente bezüglich der Antriebswelle (außer im etwa senkrechten Totpunkt) nicht aufheben, sondern zu einer stets wiederkehrenden Beschleunigung der Antriebswelle führen. Dabei ist der Begriff "Antriebswelle" so zu verstehen, daß diese die Anfangsbeschleunigung bewirkt und die Reibungsverluste ausgleicht, wobei, wie gesagt, das Verstellen der Schwerpunktlage durch den Generator bewirkt wird, der das zweite Rad entsprechend antreibt. The second wheel serves to center of gravity of the first wheels and to point towards the same side so that their torques do not cancel with regard to the drive shaft (except at approximately vertical dead center), but lead to a recurring acceleration of the drive shaft. The term "drive shaft" should be understood to mean that the Initial acceleration causes and compensates for the friction losses, whereby, as I said, the adjustment of the center of gravity is effected by the generator, which drives the second wheel accordingly.

Um Energie abzunehmen, ist einfach die Antriebswelle z. B. gegen ein entsprechendes Getriebe oder einen Elektromotor abzubremsen. To take energy, the drive shaft is simply z. B. against a brake the appropriate gear or an electric motor.

Der Generator und das zweite Getriebe können natürlich auch ein entsprechendes z. B. Zahnrad- oder Kettengetriebe sein, welches die zweiten Räder auf ihren Armen bei dessen Drehung in der Raumlage festhält. The generator and the second gear can of course also be a corresponding one z. B. gear or chain transmission, which the second wheels on their Poor holds when turning in the spatial position.

Die Verwendung eines variablen Antriebes wie z. B. eines Elektromotors für das zweite Rad bringt den Vorteil mit sich, daß die exzentrischen Schwerpunkte der zweiten Räder variabel eingestellt werden können, d. h. daß die Drehmomente des die zweiten Räder tragenden Armes gewünschtenfalls auch permanent ausgeglichen werden können und somit ganz unterschiedliche Abtriebsmomente durch einfaches Schwerpunktverstellen erzeugt werden können. The use of a variable drive such. B. an electric motor for that second wheel has the advantage that the eccentric focus of the second wheels can be variably adjusted, d. H. that the torques of the the second wheel-carrying arm, if desired, also permanently can be compensated and thus very different output torques can be generated by simply adjusting the center of gravity.

Anhand der beiliegenden Figuren wird die vorliegende Erfindung durch ein Ausführungsbeispiel erläutert. Based on the accompanying figures, the present invention is by a Exemplary embodiment explained.

Dabei zeigen Show

Fig. 1 eine erfindungsgemäße Anordnung mit einem zweiten Außen- und Fig. 1 shows an arrangement according to the invention with a second outer and

Fig. 2 eine solche mit einem zweiten Innenrad. Fig. 2 such with a second inner wheel.

In Fig. 1 ist eine im wesentlichen waagerechte Antriebswelle 1 dargestellt, an der ein Arm 5 befestigt ist, welcher zwei erste, z. B. gleich beabstandete Räder 2 trägt. In Fig. 1, a substantially horizontal drive shaft 1 is shown, on which an arm 5 is attached, which two first, z. B. carries equally spaced wheels 2 .

Diese Räder 2 sind am Arm 5 frei drehbar gelagert. Die Räder 2 tragen exzentrische Gewichte 6, welche beide in gleicher Blickrichtung zu den Mittelachsen 7 der ersten Räder 2 liegen, grundsätzlich stehen diese Gewichte mit ihren Schwerpunkten waagerecht zu den Mittelachsen der ersten Räder 2, wobei auch mehrere Arme 5 mehrere Räder 2 tragen können. These wheels 2 are freely rotatably mounted on the arm 5 . The wheels 2 carry eccentric weights 6 , both of which lie in the same direction of view as the central axes 7 of the first wheels 2 , in principle these weights stand with their centers of gravity horizontally to the central axes of the first wheels 2 , it also being possible for several arms 5 to carry several wheels 2 .

Über Reibschluß oder eine Verzahnung kämmen die ersten Räder 2 mit einem diese außen umfassenden zweiten Rad 3, welches von einem Motor (Generator) 4 antreibbar ist. Bei Drehung der Antriebswelle 1 und entsprechendem Mitlauf des zweiten Rades 3 ist dafür Sorge getragen, daß die individuell an den Mittelachsen anliegenden, durch die Gewichte 6 erzeugten Drehmomente erhalten bleiben, so daß unter Erdbeschleunigung ständig (außer im Totpunktdurchgang) ein einseitiges und immer auf derselben Seite der Antriebswelle 1 liegendes Drehmoment wirkt. Durch Verzögerung oder Beschleunigung des zweiten Rades 3 läßt sich dieses Drehmoment verändern, die kinetische Energie des Systems bleibt hingegen gleich, so daß von der Welle 1 durch Änderung der Stellung der Gewichte (Voreilen und Nachlaufen des zweiten Rades 3) unterschiedliche Drehmomente abgegriffen werden können. The first wheels 2 mesh via a frictional engagement or a toothing with a second wheel 3 which surrounds the outside and which can be driven by a motor (generator) 4 . When the drive shaft 1 rotates and the second wheel 3 rotates accordingly, care is taken to ensure that the torques individually applied to the central axes and generated by the weights 6 are retained, so that under gravitational acceleration there is a one-sided and always on the same (except in the dead center passage) Torque lying side of the drive shaft 1 acts. This torque can be changed by decelerating or accelerating the second wheel 3 , but the kinetic energy of the system remains the same, so that different torques can be tapped from the shaft 1 by changing the position of the weights (leading and lagging of the second wheel 3 ).

Bei größeren Konstruktionen kann das zweite Rad 3 durch auf die Mittelachsen aufgeflanschte Elektromotoren ersetzt werden, ebenso kann jedem ersten Rad 2 ein eigenes zweites Rad 3 zugeordnet werden, um die ersten Räder auch individuell verstellen zu können. In the case of larger constructions, the second wheel 3 can be replaced by electric motors flanged onto the central axes, and each first wheel 2 can also be assigned its own second wheel 3 so that the first wheels can also be adjusted individually.

Fig. 2 zeigt die Variante mit innenliegendem zweiten Rad 3. Will man unterschiedliche Stellungen der Gewichte 6 ermöglichen, so können ohne weiteres zwei außen oder innen liegende zweite Räder 3 in zwei hintereinander liegenden Ebenen verwendet werden. Fig. 2 shows the variant with an inner second wheel 3. If you want to allow different positions of the weights 6 , two external or internal second wheels 3 can easily be used in two levels one behind the other.

Die exzentrischen Gewichte 6 der ersten Räder 2 können in diesen selbst liegen, sie können auch an den Rädern 2 angelenkt und durch das zweite Rad 3 oder einen entsprechenden Mechanismus im obigen Sinne geregelt werden, wobei die ersten Räder 2 lediglich dem Verstellen der Gewichte 6 dienen und damit sehr klein sein können. Bezugszeichenliste 1 Antriebswelle
2 erste Räder
3 zweite Räder
4 Motor (Generator)
5, 5' Arme
6 Gewichte
7 Mittelachsen
The eccentric weights 6 of the first wheels 2 can lie in them themselves, they can also be articulated on the wheels 2 and regulated by the second wheel 3 or a corresponding mechanism in the above sense, the first wheels 2 only serving to adjust the weights 6 and can be very small. REFERENCE SIGNS LIST 1 drive shaft
2 first wheels
3 second wheels
4 engine (generator)
5 , 5 'arms
6 weights
7 central axes

Claims

1. Torque memory array, consisting of a horizontal drive shaft (1), in operative connections with each other and the shaft (1) driven wheels (2, 3) and a generator (4), characterized by the following features:

a) the first wheels ( 2 ) are spaced from the drive shaft and rotatably supported,

b) the first wheels ( 2 ) each have unequal mass distributions ( 5 , 5 '),

c) the first wheels ( 2 ) can be driven via the second wheel ( 3 ) with the aid of the generator ( 4 ) in such a way that

d) they have partially subtracting torques, so that the system is subject to a positive acceleration due to gravity.

2. Torque storage arrangement according to claim 1, characterized in that the center of gravity of the second wheels ( 2 ) is adjustable relative to its central axis.

3. Torque storage arrangement according to claim 1 or 2, characterized in that the second wheel ( 3 ) is also mounted on the shaft ( 1 ).