DE2906563A1 - Vehicle driven by stored energy - has mechanical battery to store pneumatic or hydraulic and spring energy to drive vehicle through gears - Google Patents
Vehicle driven by stored energy - has mechanical battery to store pneumatic or hydraulic and spring energy to drive vehicle through gearsInfo
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Abstract
Description
Titeltitle
Umweltfreundliches und erdölenergieunabhängiges Antriebssystem mit mechanischer Batterie Anwendllngsgebiet und Zweck Die Erfindung betrifft einen umwelti?reundlichen, von Erdölenergie unabhangigen und verschleissarmen Antrieb mit erhöhter Unfall- und Betriebssicherheit, insbesondere für Kraftfahrzeuge. Jer antrieb eignet sich besonders für in Massenfertigung hergestellte leichte und mittlere Personenkraftwagen, die im Bereich des Strassenverkehrs einen grossen Anteil an der Umweltverschmutzung und -gefährdung sowie am Verbrauch der aus Erdöl gewonnenen energie haben, wobei zu berücksichtigen ist, dass allein in der Bundesrepublik Jeutschland am Jahresende 1978 21,6 Millionen Personenkraftwagen vorhanden waren. Environmentally friendly and petroleum-independent drive system with mechanical battery Field of application and purpose The invention relates to an environmentally friendly, low-wear drive that is independent of petroleum energy with increased accident and operational safety, especially for motor vehicles. Jer drive is suitable especially for mass-produced light and medium-sized passenger cars, which in the area of road traffic is a major contributor to environmental pollution and risk as well as in the consumption of energy obtained from crude oil, whereby it must be taken into account that in the Federal Republic of Germany alone at the end of the year 1978 21.6 million passenger cars were available.
Der Antrieb erfolgt mit mechanischer Energie, die mittels eines kompakten, gewicht- und raumsparenden bordeigenen Aggregats in fiir eine angemessene und sinnvolle Reichweite und Zuladung ausreichender Menge erzeugt, gespeichert und abgeg,Xben wird. ile mechanische Energie wird durch Umwandlung aus elektrischer Energie erzeugt; der benötigte elektrische Strom kann aus óffentlichen oder privaten Stromversorgungsnetzen entnommen werden.The drive takes place with mechanical energy, which is generated by means of a compact, weight- and space-saving on-board unit in for an appropriate and sensible Sufficient range and payload generated, stored and delivered, Xben will. ile mechanical energy is generated by conversion from electrical energy; the electricity required can come from public or private power supply networks can be removed.
Stand der Technik und ritik Die heute im Strassenverkehr benutzten Kraftfahrzeuge werten fast ausnahmslos mit Verbrennungsmotoren angetrieben.State of the art and ritik those used today in road traffic Almost without exception, motor vehicles are rated as being powered by internal combustion engines.
Vereinzelt, zuin Teil zu Versuchszwecken oder in anderen Bereichen, werden für den Antrieb u.a Druckluftmotoren, Hydraulikmoteren, Elektromotoren oder Kombinationen dieser Antriebsarten ( z.Bsp. Hybridantrieb) verwendet.Occasionally, partly for experimental purposes or in other areas, are used for the drive, among other things, air motors, hydraulic motors, electric motors or Combinations of these types of drive (e.g. hybrid drive) are used.
Diese Antriebe führen entweder zu einer Belastung und Gefährdung der Umwelt, z. Bsp. durcii Lärmentwicklung und Schadstoffemmissionen bei Verbrennungsmotoren, sind schienen-bzw. stromleitungsgebunden, haben ein zu hohes Gewicht oder eine zu geringe Reichweite. tndererseits steht Erdöl für die Gewinnurlg von Kraftstoffen ( z. Bsp. Benzin, Dieselöl, Kerosin ) für den Antrieb von Verbrennungsmotoren nicht unbegrenzt zur Verfügung. Auch andere flüssige, gasförmige oder feste stoffe für den Antrieb von Verbrennungskraftmaschinen sint nicht unbegrenzt vorhanden, zu teuer oder zil energiearm.These drives either lead to a load and endangerment of the Environment, e.g. E.g. durcii noise development and pollutant emissions from internal combustion engines, are rail or. power line bound, have too much weight or too short range. On the other hand, crude oil stands for the profitability of fuels (e.g. petrol, diesel oil, kerosene) for driving internal combustion engines unlimited available. Also other liquid, gaseous or solid substances for the drive of internal combustion engines is not available indefinitely, too expensive or zil low energy.
Beim batterieelektrischen Antrieb sind die Anschaffungskosten des Fahrzeuges wegen der holmen Hatteriekosten bedeutend höher als bei Fahrzeugen mit herkömmlichem Antrieb.With battery-electric drives, the acquisition costs of the Vehicle because of the holmen Hatteriekosten significantly higher than with vehicles conventional drive.
iusserdem sind dic Energie- und Leistungsdichte ungünstig und haben ein hohes Leer- und ein geringes Zuladegewicht sowie eine geringe Iteichweite zur Folge. In addition, the energy and power density are unfavorable and have a high empty weight and a low payload as well as a low Iteichbereich for Episode.
Die für den Antrieb der herkömmlichen verbrennungsmotoren verwendeten Energieträger ( insbesondere Benzin und Dieseltreibstoffe ) sind feuergefährlich und explosionsgefährdet.The ones used to power conventional internal combustion engines Energy sources (especially gasoline and diesel fuels) are flammable and potentially explosive.
blitfiihrung, Transport und Lagerung dieser Stoffe sind mit besonderen Gefahren verbunden, Die Zahl der durch diese Stoffe verursachten Unfälle ist beträchtlich; diese Unfalle haben häufig schwere Sach- ind Personenschäden zur Folge.The management, transport and storage of these materials are special Hazards associated, The number of accidents caused by these substances is considerable; these accidents often result in severe property and personal injury.
Verbrennungsmotoren benötigen eine aufwendige, teuere un-l störanfällige Kühlung.Internal combustion engines require a complex, expensive and fault-prone Cooling.
Der Virkungsgrad des Verbrennungsmotors ist gering, da Energie durch Iteibung ( insbesondere durch die sich mit grosser Geschwindigkeit stch hin- und herbewegenden Soeben ) und drch die durch Verbrennung und Explosionen verursachte Warmeentwicklung und - abgabe verlortngeht.The efficiency of the internal combustion engine is low, because energy is generated Discussion (especially by working at great speed stch reciprocating levers) and those caused by burns and explosions Heat development and release is lost.
Verbrennungsvorgang, Explosionen sowie die zahlreichen beweglichen Teile sind bei Verbrennungsmotoren die Ursache ftir einen hohen Versctlleiss und die geringe Lebensdauer; daher sind auch Heparatur und Wartung kostenaufwendig.Combustion process, explosions as well as the numerous moving ones In internal combustion engines, parts are the cause of high levels of wear and tear the short lifespan; therefore repair and maintenance are also costly.
Verbrennungsmotoren sind wegen ihrer komplizierten Technik (u.a. Zündung und Vergaser ) störanfällig und nicht leicht zu handhaben. Die Witterungsverhältnisse haben einen grossen Einfluss auf die FunktionstüchtigKeit.Combustion engines are because of their complicated technology (including ignition and carburetor) prone to failure and not easy to handle. The weather conditions have a major impact on functionality.
sowie Mitführung des fitr den ntrieb der Verbrennungsmotoren benötigten Treibstoffes hat eine beträchtliche Gewichtserhöhung zur Folge.as well as carrying the fitr required for the drive of the internal combustion engines Fuel results in a considerable increase in weight.
Es erscheint nicht ausgeschlossen, dass in Zukunft Kraftfahrzeuge mit Kernenergie angetrieben werden; die Sicherheits- Gewichts- und Kostenprobleme sind aber heute noch weitgehend ungelöst.It does not seem impossible that in the future motor vehicles powered by nuclear energy; the safety, weight and cost problems but are still largely unsolved today.
ür den Antrieb von Kraftfahrzeugen sind Federkraftmotoren vorgeschlagen worin; solche Fahrzeuge werden jedoch nicht gewerblich hergestellt und nicht im Strassenverkehr verwendet.Spring-force motors are proposed for driving motor vehicles wherein; however, such vehicles are not manufactured commercially and not in Road traffic used.
Bei den gemachten Vorschlägen sini die speicherbare Energiemenge, die Reichweite und das Zuladegewicht zu gering; Energie- und Leistungsdichte sind unzureichend. Auch ist die Abhängigkeit von den stationären Ladevorrichtungen, die hohe Investitionen erfordern, gross. Dagegen ist bei Uhren und Spielzeugen, insbesondere bei Spielzeugautos, der Antrieb mit Fe.ierkraftmotoren bekannt und - wenn auch in abnehmendem Masse - üblich; die Antriebe sind vorzugsweise mit Spiralfedern ausgestattet. Die in Spirtlfelern speicherbare mechanische Energie ist gering, auch bei entsprechend <iimensionierten Ladevorrichtungen oder bei Verwendung mehrerer oder entsprechend dimensionierter Spiralfedern. Dabei ist zu berücksichtigen, dass bei für Kraftfahrzeuge verwendbaren Federkraftmotoren die Antriebe in Grösse und Gewicht begrenzt sein müssen, da eine sinnvolle Grösse ( Länge, Höhe und Breite ) des Fahrzeugs nicht überschritten werden kann, andererseits eine angemessene Zuladung und iteichweite sichergestellt werden sollen. Es fehlt für deii ntrieb von Kraftfahrzeugen ein kompaktes, raum- und gewichtsparendes Bordaggregat, das sich praktisch überall an öffentliche oder private Stromversorgungsnetze anschliessen lasst und in welchem die für eine sinnvolle Reichweite und Nutzlast benötigte mechanische Energie erzeugt, gespeicl>ert und an die Antriebsräder abgegeben werden kann.In the proposals made, the amount of energy that can be stored is the range and the payload too low; Energy and power density are insufficient. Also is the dependence on the stationary charging devices that require high investments, big. This contrasts with watches and toys, in particular in toy cars, the drive with Fe.ierkraftmotoren known and - albeit in decreasing mass - common; the drives are preferably equipped with spiral springs. The mechanical energy that can be stored in Spirtlfelern is low, even if it is <dimensioned charging devices or when using several or corresponding dimensioned spiral springs. It should be noted that for motor vehicles usable spring force motors limit the size and weight of the drives be do not have to because a reasonable size (length, height and width) of the vehicle is not can be exceeded, on the other hand an appropriate payload and range should be ensured. There is no compact, Space- and weight-saving on-board unit that can be connected to public or private power supply networks and in which the for a reasonable range and payload required mechanical energy generated, stored and can be delivered to the drive wheels.
Aufgabe Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, insbesondere für Kraftfahrzeuge einen umweltfreundlichen, von aus Erdöl oder anderweitig gewonnenen oder hergestellten flüssigen, gasiörmigen oder festen Treibstoffen und von elektrischen Batterien unabhängigen, weniger störanfälligen, wartungsfreieren, verschleissarmen, wetter-, klima- und höilenfreundlichen sowie in der Herstellung einfachen und kostensparenden Antrieb zu schaffen.Object The invention is based on the object, in particular for Motor vehicles are environmentally friendly, made from petroleum or otherwise or manufactured liquid, gaseous or solid propellants and of electrical Batteries independent, less prone to failure, maintenance-free, low-wear, Weather-, climate- and hell-friendly as well as simple and cost-saving to manufacture To create drive.
lurch die Erfindung sollen sich die Mitführung feuergefährlicher, giftiger oder explosionsgefährdeter Treibstoffe im Kraftfahrzeug sowie die Lagerung tnd der Transport solcher Stoffe erübrigen; damit wird auch sicherheitspolitischen Wünschen Rechnung getragen. The invention is intended to make it possible to carry flammable, poisonous or explosive fuels in motor vehicles and storage and the transport of such substances is unnecessary; thus also security policy Wishes taken into account.
Auch besteht die Aufgabc darin, die fiir die Fortbewegung des liraftfahrzeuges uni für eine ausreichenle und sinnvolle Reichweite und Zula(Iung erfortlerliche mechanische Energie iii einer kompakten gewicht- und raumsparenden bordeigenen Anlage zu erzeugen, zu speichern und an die .ntriebsrader abzugeben; hilfsweise soll die benötigte mechanische Energie mittels eines stationären Aggregats erzeugt und in einer bordeigenen oder auswechselbaren mechanischen Batterie gespeichert werden.The task is also that of locomotion of the aircraft uni for a sufficient and meaningful range and allowance (young erfortlerliche mechanical energy iii a compact weight- and space-saving on-board system to generate, store and deliver to the .ntriebsrader; alternatively, the required mechanical energy generated by means of a stationary unit and in an on-board or replaceable mechanical battery.
Als Sekundärenergie soll für die Umwandlung in mechanische Antriebsenergie vorzugsweise elektrischer Strom verwendet werden, der über das öffentliche Stromversor@ungsnetz oder private elektrische Stromnetze weitgehend überall zur Verfügung steht.The secondary energy is intended for the conversion into mechanical drive energy It is preferable to use electricity from the public power supply network or private electrical power grids are largely available everywhere.
werner besteht die Aufgabe der Erfindung darin, die Erzeugung, Speicherung und Abgabe der meciianisciie'i Eneri C dem jeweiligen Bedarf (z. Bsp. bei Lastbetrieb) anzupassen und die Anpassung stufenlos zu regeln.Furthermore, the object of the invention is the generation, storage and delivery of the meciianisciie'i Eneri C to the respective demand (e.g. during load operation) to adjust and to regulate the adjustment steplessly.
Schliesslich ist die Aufgabe der Erfindung darin zu sehen, einen Antrieb mit höherem Wirkungsgrad sowie eine optimale Lastregelung zu schaffen.Finally, the object of the invention is to be seen in a drive with higher efficiency as well as an optimal load control.
Lösung Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch geföst (Anspruch 1), dass der Antrieb des Fahrzeuges durch mechanische Energie erfolgt, die mittels eines kompakten, gewicht- und 1 raumsparenden burdeigenen Aggregats erzeugt, gespeichert und abgegeben wird, das ans folgenden miteinander fest oder l@sbar verbundenen @lementen besteht : 1. Hydrauiische, pneumatische oder mechanische Ladevorrichtung, die der Umwandlung von elektrischer in mechanische Lnergie dient und deren elektrisches Antriebsaggregat fur den Ladevorgang an das öffentliche Stromvrrsorgungsnetz oder an private Stromnetze anschliessbar ist.Solution This object is achieved according to the invention (claim 1) that the vehicle is driven by mechanical energy that is generated by means of a compact, weight and 1 space-saving burde-owned unit generated, stored and is released, the elements that are permanently or detachably connected to one another consists of: 1. Hydraulic, pneumatic or mechanical loading device that the Conversion of electrical into mechanical energy and its electrical energy Drive unit for charging to the public power supply network or can be connected to private power grids.
2. Mechanische Batterie, bestehend aus einem oder mehreren je nach Benarf einzeln zu- und abschaltbaren und mit Felern, vorzu@sweise mit Tellerfedern, Fuffer- oder sonstigen Sehaubenfedern bestuckten Elementen für die Speicherung mechanischer Energie.2. Mechanical battery, consisting of one or more depending on the Needs that can be switched on and off individually and with springs, preferably with disc springs, Fuffer or other hooded springs for the storage of mechanical elements Energy.
3. Abtriebsvorrichtung in Form eines Zannstangen- oder Keitengetriebes.3. Output device in the form of a rack or pinion gear.
Weitere Ausgestaltung der Erfindung Die mechanische @atterie wird verzugsweise mit der eingebauten hy @ranlischen, pnenatischen oder mechanischen La ievoirichtung aufgeladen, die Bestandteil des bordeigenen Antriebssystems ist. Sie Ladevrichtung soll alternativ oder zusatzlich an einen stationären Antrieb angeschlossen werden können, z. Bsp. bei Ausfall des bordeigenen Antriebs oder wenn bei höh@rem Energiebedarf der bordeigene Antriabs oder wenn bei höh@rem Energiebedarf der und der Anschluss and ein leistungsstarheres stationares Antriebsaggregat notwendig wird. Line weitere Ausgestaltung (Unteranspruch 2) der Erfindung si@ht daher ver, dass die hydraulische, pneumatische oder mechanische Anlage der Eadevorrichtung für die alternative oder zusatzliche Verbindung mit einem stat/ionaren hydraulischen, pneumatischen oder mechanischen Antriebsaggregat mit einem besonderen Anschluss ausgestattet ist, wobei dieser Anschluss bei der hydraulischen und der pneumatischen Lidevorrichtung als lösbarer Rohranschluss io (Figur 1 bis 4) ausgestaltet ist und bei der mechanischen Ladevorrichtung kraftschlüssig an eine Welle 20 ( Figur 5,b,7) erfolgt.Further embodiment of the invention The mechanical battery is preferably with the built-in hy @ranical, pneumatic or mechanical The device that is part of the on-board propulsion system is charged. The charging device should alternatively or additionally be connected to a stationary drive can be, e.g. E.g. if the on-board drive fails or if at higher @ rem Energy requirement of the on-board drive or, if the energy requirement is higher, the and the connection to a more powerful stationary drive unit is necessary will. Line further refinement (Dependent claim 2) of the invention Therefore, be aware that the hydraulic, pneumatic or mechanical system of the Loading device for the alternative or additional connection with a static / ionic hydraulic, pneumatic or mechanical drive unit with a special one Connection is equipped, with this connection in the hydraulic and the pneumatic lid device designed as a detachable pipe connection io (Figure 1 to 4) and in the case of the mechanical loading device frictionally on a shaft 20 (FIG 5, b, 7).
Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung (Unteranspruch 3) sind die hydraulische un<i die pneumatische Ladevorrichtung (Figur 1 bis 4 Ziffer 1,2,3,4,9,11) mit dem Steuereiement 7(Figuri bis 4) ausgestattet. Durch das Steuerelement lassen sich die Geseliwindigkeit und die Menge der zum und aus dem Druckzylinder 2 (Figur 1 bis 4) strömenden Druckflüssigkeit bzw. Druckluft und damit auch die Erzeugung, Speicherung und Abgabe der iii der mechanischen Batterie gespeicherten mechanischen Energie stufenlos regeln und kiem Bedarf (z.B sp. bei Lastbetrieb) anpas 5 en Nach einer weiteren Ausgestaltung (Unteranspruch 4) der Erfindung wird bei der mit einer mechanischen Ladevorrichtun ausgestatteten mechanischen Batterie (Figur 6) die Abgabe der gespeielterten Energie durch eine mechanische Steuerungsan@age stufenlos geregelt, wobei die mechanische Ladevorrichtung gleichzeitig Steuerungsanlage ist und ein separater und durch eine llordbatterie gespeister elektrischer Motor 26 oder auf eine Bordbatterie umschaltbare elektrische Antriebsmotor 22 der mechanischen Ladevortichtung als Antrieb der Steuerungsanlage dient Um bei der mit einer mechaniselien Ladevorrichtung ausgestatteten mechanischen Batterie (Figur 7,t3,9) die Abgabe der gespeicherten mechanischen Energie stufenlos regeln unti dem Bedarf (z.Usp. bei Lastbetrieb) anpassen zu können, ist nach einer weiteren Ausbildung ( Unteranspruch 5) der Erfindung eine hydraulische St uerungsanlage (Figur 7,8,9 Ziffer 1,2,4,29,30) vorgeschen, wobei das Gehause 2 ( Figur 7,8,9 ) , der Kolben 1 ( Figur 7,8,9) und die teilweise als Kolhenstange ausgebildete Zahnstange 4 (Figur 7,8,9) der mechanischen Batterie gteichzeitig Teile der hydraulischen Steuerungsantage sind. Statt der hydraulischen Stenerungsanlage kann bei entsprechcnter Ausgestaltung und Wahl der Elemente auch eine pneumatische Steuerungsanlage vorgesehen werden.According to a further embodiment of the invention (dependent claim 3) are the hydraulic un <i the pneumatic loading device (Figures 1 to 4 digits 1,2,3,4,9,11) equipped with the control element 7 (Figures up to 4). Through the control can check the speed and the amount of to and from the impression cylinder 2 (Figures 1 to 4) flowing hydraulic fluid or compressed air and thus also the Generation, storage and delivery of the iii stored in the mechanical battery Stepless control of mechanical energy and no need (e.g. during load operation) adapt 5 s According to a further embodiment (dependent claim 4) of the invention in the case of the mechanical battery equipped with a mechanical charger (Figure 6) the delivery of the stored energy by a mechanical control system steplessly regulated, with the mechanical loading device at the same time control system is and a separate electric motor powered by a lord battery 26 or to an on-board battery switchable electrical drive motor 22 of the mechanical Loading pre-assembly serves as a drive for the control system in order to use a mechaniselien Charging device equipped mechanical battery (Figure 7, t3,9) the delivery of the Stored mechanical energy steplessly regulate according to demand (e.g. with Load operation) to be able to adapt, is after further training (Dependent claim 5) of the invention a hydraulic control system (Figure 7,8,9 Numbers 1,2,4,29,30), with the housing 2 (Figure 7,8,9), the piston 1 (Figures 7, 8, 9) and the toothed rack 4 (Figures 7, 8, 9), which is partially designed as a piston rod 7,8,9) of the mechanical battery at the same time parts of the hydraulic control system are. Instead of the hydraulic staging system, with an appropriate design and choice of elements, a pneumatic control system can also be provided.
Das berdeigene Antriehssystom kann dadurch raumsparender gestaltet werden, dass nach einer weiteren Aushildung der Erfindung (Unteranspruch 6) ic Abtriebsvorrichtung statt mit einem Zahnstangengetrieh@ ( Figur 1,3 Ziffer 4,5,6) tnit einem Kettengetriebe ( Figur 2,4 Ziffer 14, 15 ) versehen ist.The above-ground drive system can thus be designed to be more space-saving that according to a further development of the invention (dependent claim 6) ic output device instead of a rack and pinion gear (Figure 1,3, 4,5,6) with a chain gear (Figure 2, 4, numbers 14, 15) is provided.
Aus raumsparenden Gründen sollten die mechanische Ladevorrichtung und die Abtriebsvorrichtung weitgchend zu einem Aggregat zusammengefasst werden. Eine weitere Ansbildung der Erfindung (Unteranspruch 7) sieht daher vor, dass dieAbtriebsvorrichtung (Figur 7 Eiffer 1,2,4,5,6) gleichzeitig Teil der mechanischen badevorrichtung ( Figur 7 Ziffer 1,2,4,5,0,22,25) ist.To save space, the mechanical loading device and the output device are largely combined into one unit. A further development of the invention (dependent claim 7) therefore provides that the output device (Figure 7 Eiffer 1,2,4,5,6) at the same time part of the mechanical bathing device ( Figure 7 numeral 1,2,4,5,0,22,25).
Um in der mechanisc@en Batterie grössere Unergiemengen speichern zu körnen, fur weleche die Fapazität der bordeigenen Ladevorrichtung nicht ausreicht, oder falls keine berdeigene Ladevorrichtung vorhanden ist, bestcht eine weitere ,usbildung (Unteranspruch 8) der Erfindung darin dass fur die Aufladung an ciner stationären hydraulischen pneumatischen oder mechanischen Laievorrichtung die ein-oder mehrzellige mechanische Batterie ( Figur 8 und 9 Ziffer 1,2,3,4) mit oder chne die bordeigenen sonstigen Aggregate oder Teilen davon heransnehm- und auswchselbar ist Als stationare badevorrichtungen können anch ungeröbnlich leistungsstarke Aggregate (z. Bsp. Grosspressen) verwendet werden, bei deren @imensionlerung Raum- und Gewiechtsfragen keine so grosse Bedeutung haben wie bei bordeigenen Verrichtungen. Figur 8 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer herausnehm- und auswechselbaren mechanischen Batterie in eingebautem Zustand mit hy @raulischer Steuerungsanlage (29 und 30) und Teilen der Abtriebsvorrichtung (Zi fer 5,6,12), ln figer 9 ist ein Ausfuhrungsbeispiel der auswechsed baren mechanischen Batterie in herausgenommenem Zustant ohne Teile (Ziffer 30) der hydtaulischen Steuerungsanbge und chne die zur Abtriebsvorrichtung gehörenden und in Figur b dargstellten Teile 7,6 und 12. In Figur 9 ist ferner die auswechselbare und herausgenommene mechanische Batterie in La@eposition zu sehen ; die hydraulische, pneumatische oder mechanische La @evorrichtung 27 und 28 ist schematisch dargestellt. sie herausnelm- un. auswechsclbare mechanische Batterie kann auch in eingebautem Zustand atternativ oder zusätzlich mit einer bordeigenen hydraulischen, pneumatischen oder mechanischen Ladevorrichtung geladen werden, und zwar unter Verkenung @er in den Figuren 1 bis 7 dargestellten Konstruktionseleemente oder Teilen davon.To store larger amounts of energy in the mechanical battery for which the capacity of the on-board loading device is insufficient, or if there is no on-site charging device, another one is available , training (dependent claim 8) of the invention in that for charging to ciner stationary hydraulic pneumatic or mechanical lay device the one or multi-cell mechanical battery (Figures 8 and 9, numbers 1, 2, 3, 4) with or chne die Other on-board units or parts thereof can be taken on and replaced as Stationary bathing devices can also be incredibly powerful units (e.g. large presses) can be used, when dimensioning them, space and weight issues are not as important as in on-board activities. Figure 8 shows an embodiment of a removable and replaceable mechanical battery in built-in condition with hydraulic control system (29 and 30) and parts the output device (Zi fer 5,6,12), Fig. 9 is an exemplary embodiment the replaceable mechanical battery in the removed state without parts (Number 30) of the hydraulic control system and the one for the output device belonging and shown in Figure b parts 7,6 and 12. In Figure 9 is also the replaceable and removed mechanical battery can be seen in La @ eposition ; the hydraulic, pneumatic or mechanical La @evorrichtung 27 and 28 is shown schematically. take them out. replaceable mechanical battery can also be installed as an alternative or with an on-board unit hydraulic, pneumatic or mechanical loading device, and although under Verkenung @er in Figures 1 to 7 shown construction elements or parts of it.
Un bei einer mehezelligen mechanischen Batterie (Figur 3,4, 6,7,8) die gespeicherte mechanische Energie je nach Bedarf (z. Bsp. bei Lasthatrieb) aus einer oder aus einer beliebigen Zahl von Energiezellen gleichzeitig oder nacheinander abrufen zu können, solien die Energiezellen mittels schaltbarer kupplungen einzeln zu- und abschaltbar sein. Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung (Unteranspruch 9) besteht daher darin, das Dei dermehrzelligen mechanischen Batterie das Getriebe (4,5 bzw. 14,15 bzw. 5,17) der Abtriebsvorrichtung durch schnltbare @upplungen 12 mit der Abtriehswelle 8 verbunden ist. Un for a multi-cell mechanical battery (Figures 3, 4, 6, 7, 8) the stored mechanical energy as required (e.g. with load drive) one or any number of energy cells simultaneously or one after the other The energy cells should be called up individually by means of switchable couplings be switched on and off. Another embodiment of the invention (dependent claim 9) therefore consists in the gearbox being the Dei of the multi-cell mechanical battery (4.5 or 14.15 or 5.17) of the output device by means of clutches 12 is connected to the take-off shaft 8.
Erzielbare Verteil Die mit der Erfindung erzielbaren Verteile bestehen in erster Linie darin, dass insbesondere Kraftfahrzeuge schadstoffrei, gerauscharm, unfallsicherer sowie unabhangig von aus Erdöl oder anderweitig gewonnenen oder hergestellten flüssigen, festen oder gasförmigen Treibstoflen und unabhangig von elektrisch Batterien angetreben werden können, und zwar mit mechanischer Ener@ie, @ie in far eine angemessene und sinnvolle Reichweite und Zuladung erforlerlicher Menge in einem kompakten gewicht-und raumsparenden bordeigenen Aggregat erzeugt, gespeichert und über eine Abtriebsvorrichtung an die Antriebsrader abgegeben wird, wobei die Erzeugung, Speicherung und Abgabe der mechanischen Energie stufenlos dem jeweiligen Bedarf (z. Bsp. bei Lastbetrieb) ang pa@st werden kann.Achievable Distribution The distributions that can be achieved with the invention exist primarily in the fact that motor vehicles in particular are free of pollutants, low-noise, more accident-proof and independent of petroleum or otherwise extracted or manufactured liquid, solid or gaseous fuels and independent of electric batteries can be striven for, with mechanical ener @ ie, @ie in far an appropriate and sensible range and payload of the required amount in one compact weight and weight Space-saving on-board unit generated, stored and via a power take-off device is delivered to the drive wheels, with the generation, storage and delivery the mechanical energy steplessly to the respective demand (e.g. during load operation) ang pa @ st can be.
bie mechanische Energie wird durch Umwannlung aus elektrischer Energie im berdeigenen Antriebssystem gewonnen, das zur Energieaufnahme an das offentlicheStromversorgungsnetz, an private Stromnetze and bei entsprechender Dimensionierung und Ausstattung der Stremabnahme/stellen auch in privaten Hanshalten anschliessbar ist ; die Energieaufnahme ist @aher weniger ortsgebunden ats bei anderen Antriebssystemen.Mechanical energy is converted from electrical energy obtained in the on-site drive system, which is used to absorb energy from the public power supply network, to private power grids and with appropriate dimensioning and equipment of the Power reduction / places can also be connected in private hospitals; the energy consumption is almost less location-based than with other drive systems.
Die mechanische Batterie ist für die Speicherung der benötigten Energie mit Federn, verzugsweise mit Telierfedern, Fuffer- oder sonstigen Schraubenfedern bestuckt. Insbesondere Teller- un Pnfferfe@rn haben den Vorteii, @ass sich bei kleinstem Raumbeiarf und bei kleinen Federwegen grössere Federkräfte als bei der Verwendung anderer Federn (z. Bsp. Spiralfedern) ergeben. Spiralfedern haben ausserdem den Nachteil, dass sich das Drehmoment mit der Anzahl der Aufzugsumdrehdn@en stark andert. The mechanical battery is for storing the required energy with springs, preferably with Telier springs, buffer springs or other helical springs stocked. Plates and peppers in particular have the advantage that they can be used with the smallest Additional space and, with small spring deflections, greater spring forces than when using other springs (e.g. spiral springs) result. Spiral springs also have the Disadvantage that the torque changes significantly with the number of elevator revolutions.
Die mechanische Batterie wird voraugsweise mit der eingebauten hydraulischen, pneumatischen oder mechanischen Ladevorrichtung aufgeladen, die Bestandteil des bordeigenen Antriebssystems ist. Sie kann aber auch herausnehm-und auswechselbar gestaltet werden ( Figur H,9) Falls keine bordeigene Ladevorrichtung vorhanden, diese defekt ist oder ihre Kapazität für die Erzeugeung grösserer Energiemengen nicht ausreicht, kann die auswechselbare mechanische Batterie herausgenommen und in stationären Ladevorrichtungen aufgeladen werden, die auch fiir ungewöhnlich grosse Leistungen ausgelegt sind (z. Bsp. hydraulische Grosspressen mit ungewöhnlich hohen drücken). So können bei Bestuckung der mechanischen Batterie mit einer oder mehreren uni entsprechend dimensionierten Tellerfedern, Fuffer- oder sonstigen Schraubenfedern die Reichweite und die Zuladung des Fahrzeugs betrachtlich erhöht werden. Ein @ eiterer Vorteil einer standardisierten auswechselbaren mechanischen Batterie besteht darin, dass aufgeladene Batterien auf Lager gehalten und gegen enaladene Batterien ausgetauscht werden können.The mechanical battery is pre-installed with the built-in hydraulic, pneumatic or mechanical loading device, which is part of the on-board propulsion system. But it can also be removed and exchanged be designed (Figure H, 9) If there is no on-board loading device, this is defective or its capacity to generate larger amounts of energy is not sufficient, the replaceable mechanical battery can be removed and can be charged in stationary charging devices, even for unusually large Performances are designed (e.g. large hydraulic presses with unusually high to press). When equipping the mechanical battery with one or more uni appropriately dimensioned disc springs, buffer or other helical springs the range and payload of the vehicle can be increased considerably. A @ Another advantage is a standardized replaceable mechanical battery in that charged batteries are kept in stock and against enalcharged batteries can be exchanged.
Sin weiterer Vorteil ergibt sich daraus, dass die Mitführung, der Transport und die Lagerung gefährlicher, gesundheitsschadigender, umweltbelastender, feuorgefährlicher und explosionsgefahrleter Unergietrager (z. Bsp. Benzin, Erosin, Dieselkraftstoff, Flüssiggas) ent@at@en, @i@ Zahl der durch solche Stoffe verursachten Personen- und Sachschaden wird geringer werden, was insbesondere im Hinblick auf die durch Verbrennungen und Explosionen verursachten Todesfälle und schweren Verletzungen von Bedeutung ist.Another advantage arises from the fact that the Transport and storage of dangerous, unhealthy, polluting, Fire-hazardous and potentially explosive non-energy sources (e.g. gasoline, erosine, Diesel fuel, liquid gas) ent @ at @ en, @ i @ number of those caused by such substances Personal injury and property damage will be less, especially in terms of what the deaths and serious injuries caused by burns and explosions matters.
die Belastung des Strassenver@ehrs und der Umwelt sowie die Abnutzung der Strassen durch Massenguttransporte wird geringer lier maohani sehe Batterieantrieb hat linsen höh ren Nutzungsgrad, da tlic lleibungsverluste geringer sind ulnl weniger Energie durch Wärmeentwicklung und Eärmecabgabe vedorengeht. the pollution of road traffic and the environment as well as wear and tear the roads due to bulk transport will be less lier maohani see battery drive Linsen has a higher degree of use, as tally, soffit losses are lower and less Energy is consumed by heat generation and Eärmecabgabe.
Jer Verschleiss ist nicht St' hoch wie beiiii Verbrennungs motor, da u.a. keine sich mit hohen Geschwindigkeiten und bei hohen Temperaturen hin- und herbewegen den Kolben vorhanden sind. Die Lehensdauer ist daher höher. Eine Kühlung ist nicht erforderlich. Der mechanische Batterieantrieb benötigt weniger Wartung, die im übrigen auch nicht so kostenaufwendig ist. Die Störanfälligkeit ist geringer als beim Verbrennungsmotor, da kompizie@te und technisch aufwen@ige Tcile (z. Bsp. Zün lanlage, Vergaser, Einspritzanlage ) nicht otler in geringer Zahl benötigt werden ; es ergibt sich eine höhere Betriebs-und Anlassersicherheit, a@ch bei extremen Witterungsbedingungen. ber mechanische Batterieanttieb hat weniger Teile und ist daher mit geringerem technischen Aufwand und billiger produzierbar. Dr lauft ruhig und ist frei von Eigenerschütterungen ; es gibt keine kritische Drehzahlen ; die Laufkultur ist optimal. Es entfällt iie Notwendigkeit des Ausg@@eiches rotierender Massen, da keine freien Massenkräfte auftreten. Reparaturen sind einfacher und kostengünstiger.The wear and tear is not as high as in the case of a combustion engine, because, among other things, there is no going back and forth at high speeds and at high temperatures move forward the piston are in place. The lease term is therefore longer. A cooling not necessary. The mechanical battery drive requires less maintenance, which is also not so expensive. The susceptibility to failure is lower than with the internal combustion engine, since complex and technically complex components (e.g. Ignition system, carburettor, injection system) are not often required in small numbers ; the result is a higher operational and starter safety, a @ ch in extreme cases Weather conditions. About mechanical battery drive has fewer parts and is therefore with less technical effort and cheaper to produce. Dr runs quietly and is free from self-tremors; there are no critical speeds; the Running culture is optimal. There is no need for a rotating output Masses, as there are no free mass forces. Repairs are easier and cheaper.
Beschreibung der Ansführungsbeispiele Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt and im folgenden naher beschrieben. Es zeigen Figur 1 Bordeigenes Antriebssystem mit mechanischer Batterie gemass Hauptanspruch 1 mit Zahwstangengetriebe als Abtriebsvorrichtung.Description of the exemplary embodiments of the invention are shown in the drawings and described in more detail below. Show it Figure 1 On-board drive system with mechanical battery according to the main claim 1 with rack and pinion gear as an output device.
die Bezugszeichen bedeuten : 1 Kolben 2 Zylinder 3 Tellerfeder 4 Zahnstange, gleichzeitig als Kolbenstange ausgebildet 5 Zahnrad 6 Abtriebswelle 7 Hy@raulisches oder pneumatisches Steuerelement 8 Rückschlagventil 9 Boldeigenes Antriebsaggregat der hyiraulischen oder paeumatischen Ladevorrichtung, bestchend u.a. aus Druckbehälter und @lektromotor als vorzugsweiser Antriebsmaschine 10 Rohranschluss (lösbar) für zusatzliches oder alternatives stationäres Antriebsaggregat der hydraulischen oder pneumatischen Ladevorrichtung 11 Zu- und Rückleitung der hy@raulischen oder pncumatischen La@evorrichtung 25 Anschluss für stationare Stromquelle Das bordeigene Antriebssystem setzt sich zusammen aus einer mechanischen Batterie für die Speicherung m@chanischer Energie einer hydraulischen, pneumatischen oder mechanischen Ladevorrichtung zur Umwandlung von elektrischer Energie in mechanische Energie unt einer Abtriebsvorrichtung für die Abgabe der gespeicherten mechanischen Energie an die Antriebsräder des Kraftfahrzeuges.the reference symbols mean: 1 piston 2 cylinder 3 disc spring 4 rack, at the same time designed as a piston rod 5 gear 6 output shaft 7 Hy @ raulisches or pneumatic control element 8 non-return valve 9 Bolde's own drive unit the hyiraulic or paeumatic loading device, including a pressure vessel and @lektromotor as a preferred drive machine 10 pipe connection (detachable) for additional or alternative stationary drive unit of the hydraulic or pneumatic loading device 11 supply and return line of the hy @ raulic or pncumatic La @ e device 25 Connection for stationary power source The on-board propulsion system consists of a mechanical battery for storing mechanical Energy from a hydraulic, pneumatic or mechanical loading device Conversion of electrical energy into mechanical energy with a power take-off device for the delivery of the stored mechanical energy to the drive wheels of the motor vehicle.
Die mechanische Batterie, die Ladevorrichtung und die Abtricbsvorrichtung sind zu einem kompakten bordeigenen Antriebssystem zusammengefügt, und zwar in der Art, dass Teille des einen Aggregats funktionsmässig gleichzeitig Teil des oder der anderen Aggregate bilden.The mechanical battery, the charger and the delivery device are combined to form a compact on-board drive system, namely in the Type that part of one unit is functionally part of the or of the other aggregates.
Die mechanische Batterie besteht aus einer Feder 3, die in einem Gehäuse 1 untergebracht ist, das gleichzeitig als Druckzyliuder und Energioumformer für die hyaraulische oder pneumatische Ladevorrichtung dient, die sich aus den Elementen 1,2,4,7,8,9,10,11,25 zusammensetzt. Als Feder 3 ist eine Tellerfer in form einer Federsäule vorgeschen. Die Feder ist so dimensioniert, dass sie auch grosse Krafte aufnehmen kann, die für eine siunvolle Heichweite und Nutzlast des angetriebenen Fahrzeuges benötigt werden. Es kommen aber auch andere Federn in Betracht wie z. Bsp. Fuffer- (wie in Figur 8 und 9 dargestellt) und sonstige Sebraubenfedern.The mechanical battery consists of a spring 3, which is in a housing 1 is housed, which doubles as a pressure cylinder and energy converter for the hyaraulic or pneumatic loader is used, which is made up of the elements 1,2,4,7,8,9,10,11,25 composed. As a spring 3 is a Tellerfer in the form of a Spring column in front. The spring is dimensioned so that it also has great forces can accommodate that for a safe reach and payload of the powered Vehicle are required. But there are also other springs into consideration such. E.g. Fuffer (as shown in Figures 8 and 9) and other Seb helical springs.
insbesondere Teller- und Fufferfedern haben den Vorteil, dass sich bei kieinstem Raumbedarf und kleinen Federwegen grössere Federkräfte ergeben als bei der Verwendung anderer Federn. So ist die in Spiralfe@ern speicherbare Antriepsenergie fur eine angemessene Reichweite und zuladung bei Kraffahrzeugen zn gering ; Spiralfedern haben auch den Nachteil, da s sich das Drehmoment mit der Anzaht der Aufzugsumdrehungen stark ändert.In particular, disc and buffer springs have the advantage that with the smallest space requirement and small spring deflections result in greater spring forces than when using other springs. This is the drive energy that can be stored in Spiralfe @ ern for a reasonable range and payload in motor vehicles zn low; Coil springs also have the disadvantage that the torque increases with the number of elevator revolutions changes greatly.
@ird bei Betätigung der hydraulischen oder pneumatischen Ladevorrichtung Hydraulikflüssigkeit bzw. Druckluft in deu einfachwirkenden Zylinder 2 gleitet, bewegt sich der kolben 1 und drückt die Feder 3 zusammen, @odurch in der Feder mechanische Bnergie gespeichert wird.@ is used when the hydraulic or pneumatic loading device is actuated Hydraulic fluid or compressed air slides into the single-acting cylinder 2, the piston 1 moves and compresses the spring 3, @through the spring mechanical Bnergie is saved.
Beim Offnen der Kückleitung 11 durch das Steuerelement 7 (z. Bsp. Ventil oder Drossel) strömt die Hydraulikflussigkeit bzw. die Druckluft aus @em Zylinder 2 zarück und gibt den Kolben 1 frei, der durch die Rückfederung der Feder 3 wieder in seine Ausgangssteilungzurückgestellt wird. @ber @ie teilweise als Zahnstange ausgehildete Sobenstange 4, das Zahnrad 5 und die Abtriebswelle 6 wird darch ile in der Feder 3 gespeicherte mechanische Energie die geradlige Hewegung des Kolbensi in eine Drehbewegung umgewandeit. Das Zahnstangengetriebe, das aus der Zahnstange 4, dem Zahnrad 5 und der Abtriebswelle 6 besteht, ist Teil der Antriebsvorrichtung.When the return line 11 is opened by the control element 7 (e.g. Valve or throttle) the hydraulic fluid or the compressed air flows out of @em Cylinder 2 zarück and releases the piston 1, which is caused by the spring back 3 is returned to its original pitch. @ber @ie partly as a rack trained upper rod 4, the gear 5 and the output shaft 6 is darch ile in the spring 3 stored mechanical energy the straight movement of Kolbensi converted into a rotary motion. The rack and pinion gear that comes from the Rack 4, the gear 5 and the output shaft 6 is part of the drive device.
Das bordeigene Antriebsaggregat 9 der hydraulischen oder pneumatischen Ladevorrichtung wird mit einem eingebauten Elektromotor als vorzugsweiser Antriebsmaschine angetrieben.The on-board drive unit 9 of the hydraulic or pneumatic The charging device is preferably powered by a built-in electric motor driven.
Um den Elektromotor an eine stationdre Stromquelle auschliesse zu können, ist ein Anschlusselement 25 ( z. Bsp. in Form einer Steekdose) vorgesehen. Der Anschluss des Elektromotors kann über eine Kabelverbindung erfolgen. Als stationare Stromquelle kommen das öltentliche Stromversorgungsnetz oder private Stromnetze in Betracht.To exclude the electric motor from a stationary power source can, a connection element 25 (z. B. In the form of a plug socket) is provided. The electric motor can be connected via a cable connection. As stationary The power source comes from the oil power grid or private power grids into consideration.
Mittels des Rückschlagventils @ könuender Druck im Zylinder 2 aufrechterhalten und die zusammengedrückte Feder 3 arretiert werden.Maintain the pressure in cylinder 2 by means of the check valve @ and the compressed spring 3 can be locked.
Durch das Steuerelement 7 wird die Abgabe der in der mechanischen Batterie gespeicherten Enerdie stufenlos geregelt.Through the control element 7, the delivery of the mechanical Battery stored energy continuously regulated.
@ber den Rahranschluss 10 kann die hordeigene hydraulische oder pnaumatische Ladevorrichtung alternativ oder zusätztich an ein stationares hydraulisches oder pneumatisches Antriebsa@gregat au@eschlossen werden, wenn z. Bsp. das bordeigene Antriebsaggregat 9 der Ladevorrichtung aus fällt oder mehr Energie benötigt wird als das bordeigene Antriebsaggregat liefern kann. Das stationare Antriebsaggregat kann so ausgelegt werden, dass auch ungewöhnlich grosse Energien zur Verfügung stchen (zs. Bsp. bei übergrossen Druckpressen), da Raum und Gewicht nicht durch die Grösse und die Reichweite sowie durch das Zutadegewicht des Kraftrahrzeugs begrenzt sind.Via the Rahr connection 10 the on-board hydraulic or pneumatic Loading device alternatively or additionally to a stationary hydraulic or pneumatic drive unit must be excluded if, for example, E.g. the on-board Drive unit 9 of the charging device fails or more energy is required than the on-board drive unit can deliver. The stationary drive unit can be designed in such a way that unusually large energies are also available (e.g. with oversized printing presses), because space and weight are not due to the size and the range and the additional weight of the vehicle are limited.
Figur 2 Bordeigenes Antlichssystem mit mechanischer Batterie gemass Hauptanspruch 1 mit Kettengetriebe als Abtriebsvorrichtung.Figure 2 On-board monitor system with mechanical battery according to Main claim 1 with chain transmission as the output device.
Die Bezugszeichen bedeuten : 1 kolben 2 Zylinder 3 Feder 6 Abtriebswelle 7 Hydraulisches oder pneumatisches Steuerelement 8 Rückschlagventil 9 Bordeigenes Antriebsaggregat der hydraulischen oder pneumatischen Ladevorrichtung, bestehend u.a. aus Druckbehälter und blektromotor als vorzugsweiser Antriebsmaschine 10 Rohranschluss (lösbar) fur zusätzliches oder alternatives stationares Antriebsaggregat der hydraulischen oder pneumatischen Ladevorrichtung 11 Zu- und Rückleitung der hydraulischen oder pneumatischen Ladevorrichtung 14 Kette 15 Kettenrad 25 Anschluss für stationare Stromquelle Es handelt sich um ein weiteres Ausfü@rungsbeispiel (Unteranspruch 2) der in Figur 1 argestellten und dort buschriebenen Erfindung (Hauptanspruch 1). Die weitere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die Abgabe der in der mechanischen Batterie gespeicherten Energie nicht über ein Zahnstangengetricbe (figur 1 Zifler 4,5,6), sondern iiber ein Kettengetriebe et'fo-lgt, das atts tier Kette 14, dem Kettenrad 15 und der Welle 6 besteht. Das Kettengetriebe ist bei entsprechender Anordnung seiner Elemente raumsparender als ein Zahnstangengetriebe. Statt der dargestellten Schraubenfeder kommen auch andere Federn in Betracht, vorzugsweise Teller- und Pufferfedern.The reference symbols mean: 1 piston 2 cylinder 3 spring 6 output shaft 7 Hydraulic or pneumatic control element 8 Check valve 9 On-board equipment Drive unit of the hydraulic or pneumatic loading device, consisting of including pressure vessel and sheet metal motor as a preferred drive machine 10 pipe connection (detachable) for additional or alternative stationary drive unit of the hydraulic or pneumatic loading device 11 supply and return line of the hydraulic or pneumatic loading device 14 chain 15 sprocket 25 connector for stationary Power source This is a further exemplary embodiment (dependent claim 2) of the invention shown in FIG. 1 and written there in a bush (main claim 1). The further embodiment of the invention provides that the delivery of the mechanical Battery stored energy is not via a rack gearbox (fig. 1 digit 4,5,6), but via a chain transmission et'fo-lgt, the atts tier chain 14, the Chain wheel 15 and the shaft 6 consists. The chain transmission is with appropriate Arrangement of its elements space-saving than a rack and pinion gear. Instead of the one shown Other springs can also be used in helical springs, preferably disc and buffer springs.
Figur 3 Bordeigenes Antriebssystem mit mechanischer Batterie gemass Hauptanspruch 1 mit mchrzelliger Batterie und Zahnstangenetriebe als Abtriebsvorriechtung.Figure 3 On-board drive system with mechanical battery according to Main claim 1 with mchrzelliger battery and rack and pinion drive as an output device.
1)ie Bezugszeichen bedeuten : 1 kolben (vier) 2 Zylinder (vier), in einem Block zusammengefasst 3 Feu\der (vier) 4 Zahustange (vier), gleichzeitig als kolbenstange ausgebildet 5 zahnrad (vier 6 Abtriebswelle 7 Hy@raulisches oder pneumatisches Steuerelement 8 kuckschlagventil 9 Bordeigenes Antriebsaggregat der hydraulischen oder pneumatischen Lauevorrichtung, bestehadu. a. aus Druc,-behälter und elektromotor als vorzugs@eiser Antriebsmaschine 10 Rohranschluss (lösbar) für zusätzliches oder alternatives station@res Antriebsaggreggat der hydraulischen oder pneumatischen Ladevorrichtung 12 Schaltbare kupplung (vier) 13 Hydraulisches oder pneumatisches Steuerelement (vier) fur die Zu- und Abschaltung der einzelnen Batteriezellen 25 Anschluss für stationare Stromquelle Hierbei handelt es sich um ein weiters Ausführungsbeispiel der in Figur 1 (Hauptanspruch 1) dargestellten und dort beschriebenen Erfindung mit der veiteren Ausgestaltung, dass statt der einzelligen eine mehrzei'ige mechanische Batterie vorgeschen ist So wird statt in nur einem Federelement in mehreren (hier : vier ) Federelementen (Ziffer 3) mechanische Energie gespeichert. Die mechanische Batterie kann je nach Energiebedarf auch mit mehr als vier Zellen ausgelegt werden. Der Zahl der Federelemente 3 (im Ausführungsbeispiel vier) entwspricht die Zahl (vier) der Druckzylinder 2, die zu einem Zylinderbloch zusammengefasst sind, und zwar in einer @eihe. Die Zylinder können auch als Doppelreihe, in V-, @-, H-, Kreuz-, Doppelstern- Doxer- o@er in sonstiger geeigneter Form angeordnet werden ; Zahl, Grösse und Anordnung der Zylinder richten sich u.a. nach dem Energ@ebedarf, sie sind begrenzt durch den im @raftfahrzeug zur Verfugung stehenden Raum sowie durch das Gewicht des Fahrzeuges und die Nutzlast.1) The reference symbols mean: 1 piston (four) 2 cylinders (four), in a block summarized 3 fire \ the (four) 4 toothed rod (four), simultaneously as piston rod designed 5 gear wheel (four 6 output shaft 7 hy @ raulisches or pneumatic Control element 8 Check valve 9 On-board drive unit for the hydraulic or pneumatic lure device, consisting of. a. from pressure tank and electric motor as a preferred @is drive machine 10 pipe connection (detachable) for additional or alternative stationary drive unit of the hydraulic or pneumatic Loading device 12 Switchable clutch (four) 13 Hydraulic or pneumatic Control element (four) for switching the individual battery cells on and off 25 Connection for stationary power source This is a further exemplary embodiment the invention shown in Figure 1 (main claim 1) and described there with the further embodiment that instead of the single-cell, a multi-line mechanical Battery is in front of it, so instead of just one spring element in several (here: four) spring elements (number 3) stored mechanical energy. The mechanical battery can also have more than four cells, depending on the energy requirements be interpreted. The number of spring elements 3 (four in the exemplary embodiment) corresponds the number (four) of printing cylinders 2, which are combined into a cylinder hole are in a @ row. The cylinders can also be used as a double row, in V-, @-, H-, cross-, double-star Doxer- o @ er arranged in any other suitable form will ; The number, size and arrangement of the cylinders depend, among other things, on the energy requirement, they are limited by the space available in the vehicle and by the weight of the vehicle and the payload.
wie in den vier Federelementen @ gespeicherte Energie wird über die vier Zahnstangegetriebe, die u.a. aus ten Zahnstangen 4 und @en zahnrädern 3 bestchen, dau die Abtriebsvelle 6 abgegeben.as in the four spring elements @ stored energy is via the four rack and pinion gears, which consist of, among other things, th racks 4 and gears 3, Last output shaft 6 is released.
Mittels der vier schaltbaren Kupplungen 12 kann je nach Bedarf (z. Bsp. bei Lastbetrieb) die gespeicherte Energie aus einem oder aus mchreren Federelementen (Zilfer 3) abgerufan werden.The four switchable clutches 12 can be used as required (e.g. E.g. during load operation) the stored energy from one or more spring elements (Zilfer 3).
Je nach Bcdarf las en sich mit Milfe der in der H@araulischen oderpneumatischen Ldevorrichtung, die aus den Elementen 1,2,4,7,8,9,10,11,25 bestcht, vorgesehenen Stuerelemente 13 (z. Bsp. Ventile) ein oder mehrere Federelemente (3) mit mechanischer energie aufladen.Depending on the requirements, the in the hydraulic or pneumatic can be read with the Milfe Loading device, which bristles from the elements 1,2,4,7,8,9,10,11,25, provided Control elements 13 (z. B. Valves) one or more spring elements (3) with mechanical recharge energy.
Statt der Eur@stellten Schaubenfeaer 3 kommen auch audere Federn in Detracht, vorzugsweise Telter- und Pufferfedern.Instead of the Eur @ provided Schaubenfeaer 3 also other springs come in Detracht, preferably Telter and buffer springs.
Figur 4 Bordeigenes Antriebssystem mit mechanischer Batterie gemäss Hauptanspruch 1 mit mehrzetliger Batterie und Kettengetriebe als Abtriebsvorrichtung.Figure 4 on-board drive system with mechanical battery according to Main claim 1 with a multi-cell battery and chain transmission as the output device.
Es bedcuten die Bezugszeichen 1 Kolben (vier) 2 Zylinder (vier 3 Feder (vier) 6 Abtriebswelle 7 Hydraulisches oder pneumatisches Steuereiement 8 @ückschlagventil 9 Bordeigenes Antriebsaggregat der hydraulischen oder pncumatischen Ladevorrichtung, bestchend u.a. aus Druckbehalter und Elektromoter als vorzugsweiser Antriebsmaschine 10 Rohranschluss (lösbar) für zus@tzliches oder alternatives stationares Antriebsaggregat der hydraulischen oder pneumatischen Ladevorrichtung 11 Zu- und Rückleitung der hydraulischen oder pneumatischen Ladevorrichtung 12 Schaltbare Kupplung (vier) 13 Hydraulisches oder pneumatisches Steueretement (vier) für die zu- und Abschaltung der einzelnen Batteriezellen 14 Kette (vier) 15 Kettenrad (vier) 25 Anschluss Inr station@re Stromquelle Dei dem in @igur4 uargestellten bordeigenen Antriebssystem handelt es sich um ein @eiteres Ausfü@rungsbeispiel der in Figur 1 (Hauptanspruch 1) dargestellten und beschriebenen @rfindung. Kier ist bei einem bordeigenen Antriebssystem mit mchrzelliger mechanischer Batterie nich ein Zahnstangengeriebe (Figur 1 Ziffer 4,5,6 ; Figur 3 Ziffer 4,5,6,12), sondern wie in Figur 2(Ziffer 4,5,6) dargestellt und beschrieben ein Ke tengetriebe ats Abtriebsvorrichtung vorgesehen, das aus der Welle 6, der schaltbaren Kupplung 12, der kette 14 unhd dem Kettenrad 15 besteht. Das Kettengetriebe ist raumsparender als das Zahnstangengetriebe.The reference symbols denote 1 piston (four) 2 cylinders (four 3 springs (four) 6 output shaft 7 hydraulic or pneumatic control element 8 @ check valve 9 On-board drive unit for the hydraulic or pneumatic loading device, Impressive, among other things, from a pressure vessel and an electric motor as a preferred drive machine 10 Pipe connection (detachable) for additional or alternative stationary drive unit the hydraulic or pneumatic loading device 11 supply and return line of the hydraulic or pneumatic loading device 12 switchable clutch (four) 13 Hydraulic or pneumatic control element (four) for switching on and off of the individual battery cells 14 chain (four) 15 chain wheel (four) 25 connection Inr stationary power source The on-board drive system shown in @ igur4 it is a further exemplary embodiment of the one shown in FIG. 1 (main claim 1) the invention shown and described. Kier is on an on-board propulsion system with a multi-cell mechanical battery not a rack and pinion gear (Figure 1 number 4,5,6; Figure 3 number 4,5,6,12), but as in Figure 2 (number 4,5,6) shown and described a gearbox ats output device provided, that from the shaft 6, the switchable clutch 12, the chain 14 and the sprocket 15 exists. The chain transmission is more space-saving than the rack and pinion transmission.
Figur 5 Bordeigenes Antriebssystem mit mechanischer Batterie gemäss hauptauspruch 1 mit einzelliger Batterie und mit einer mit Spindelgetriebe ausgestatteten mechanischen Ladevorrichtung.Figure 5 on-board drive system with mechanical battery according to main claim 1 with a single-cell battery and one equipped with a spindle gear mechanical loading device.
Us bedeutén die Bezugszeichen 3 Feder 5 Zahnrad 6 Abtriebswelle 12 Sechaltbare @upplung 16 Spindel 17 Zahnstange, hohl 18 Fe@ergehause 19 Abstandsringe 20 Weille für len Anschluss (lösbar) eines zusätzllchen oder alternativen stationären Ladeaggregats 21 Spind Imutter, schalt- und losbar 22 Elektromotor als Antrielsmaschine der bor@@igenen mechanischen Ladevorrichtung, @e gleichzeitig der stufenlosen Regelung ler Energieabgabe dient.Us denotes the reference symbols 3 spring 5 gear 6 output shaft 12 Six-fold coupling 16 spindle 17 toothed rack, hollow 18 spring housing 19 spacer rings 20 holes for connecting (detachable) an additional or alternative stationary Charging unit 21 locker imutter, switchable and releasable 22 electric motor as drive machine the bor @@ own mechanical loading device, @e at the same time the stepless control serves to deliver energy.
24 @olben 25 Anschluss für stationäre Stromquelle Es handelt sich um ein weiteres Ausführungsbeispiel der in Figur 1 (Hauptanspruch 1) dargestellten und beschriebenen Urfindung. Statt der hydraulischen oder pn@umatischen Ladevorrichtung (Figur 1 Ziffer 1,2,7,8,9,10,11,25) ist eine mechanische Ladevorrichtung vorgeschen (Figur 5 Ziffer 3,12, 16,18,19,20,21,22,24,25).24 @olben 25 Connection for stationary power source It is to a further embodiment of the one shown in Figure 1 (main claim 1) and described original invention. Instead of the hydraulic or pn @ umatic loading device (Figure 1 digit 1,2,7,8,9,10,11,25) is one mechanical loading device (Figure 5, numbers 3, 12, 16, 18, 19, 20, 21, 22, 24, 25).
Deim Laden der mechanischen Batterie wird die Drehbewegung der von einem bordeigenen Eiektromoter 22 angetriebenen Spindel 16 uber die Spindelmutter 21 in eine geradlinige Bewegung des @olbene 24 umgewandelt. Die Spindelmutter 21 und der Kolben 24 sind fest miteinander verbunden. Durch den kolben 24 wird die ebenfalls in dem zylinderförmigen Führungsgehäuse 18 untergebrachte Feder 3 zusammengedrüfckt ; in der Feder 3 wird so die benötigte mechanische Energie gespeichert. Die Fübrungsringe 19 halten die Spindel in der gewünschten Position.When charging the mechanical battery, the rotary motion of the an on-board electric motor 22 driven spindle 16 via the spindle nut 21 converted into a linear movement of the piston 24. The spindle nut 21 and the piston 24 are firmly connected to each other. The piston 24 is the also housed in the cylindrical guide housing 18 spring 3 compressed ; The required mechanical energy is thus stored in the spring 3. The guide rings 19 hold the spindle in the desired position.
Fest mit dem Kolben 24 verbunden ist die Zahnstange 17, die zusammen mit dem Zahnrad 5 und der Abtriebswelle 6 die Abtriebsvorrichtung darstellt. Zur Aufnahme der Spindel 16 ist die Zahnstange 17 hohl gehalten.Fixed to the piston 24 is the rack 17, which together with the gear 5 and the output shaft 6 represents the output device. To the Receiving the spindle 16, the rack 17 is held hollow.
Der für den Antrieb @er Spindel 16 vargesehene bordeigene Elektromotor 22 wir<I tititteis des Anschlusses 25 an eine stationäre Stromquelle angesclllossen.The on-board electric motor provided for the drive @er spindle 16 22 is connected to the terminal 25 to a stationary power source.
Mit Hilfe der schaltbaren kupplung 12 lässt sich der elektromotor 22 an- unti abkuppeln.With the help of the switchable clutch 12, the electric motor 22 Uncouple an- unti.
her die Welle So kann die bordeigene Ladevorrichtung alternativ oder zusätzlich an ein stationäres Antriebsaggregat (vorzugsweise Elektromotor) angeschlossen werden, falls z Bsp. der bordeigene Elektromotor defekt ist oder mehr mechanische Energie gespeichert werden soll als der bordeigene Antrieb der Ladevorrichtung liefern kann so liisst sich das bordeigene Antriebssystem an sehr leistungsstarke stationäre @lektromote anschliessen, um grössere Mengen mechanischer Energie für grössere Keichweiten bzw. grössere Zuladegewichte Speichern zu können.forth the shaft So the on-board loading device can alternatively or additionally connected to a stationary drive unit (preferably an electric motor) if, for example, the on-board electric motor is defective or more mechanical Energy is to be stored as the on-board drive to supply the charger can so the on-board drive system can be connected to very powerful stationary ones Connect @lektromote to generate larger amounts of mechanical energy for larger distances or to be able to store larger payloads.
Zum Entladen der in der mechanischen Batterie gespeicherten @nergie wird die Spindel 16 in umgekehrter Richtung gedreht.For discharging the energy stored in the mechanical battery the spindle 16 is rotated in the opposite direction.
Die Drehbewegung der Spindel 16 wird über die Spindelmutter 21 in eine geradlinige Bewegung des Kelbens 24 umgewandele Der Kolben 24 gibt so dic Feder 3 fiel, lie bei iltrer Rückfederung die gespeicherte mechanische Energie über das Zahnstangengetriebe 5 und 17 an die Abtriebswe@e 6 abgibt.The rotary movement of the spindle 16 is controlled by the spindle nut 21 in a rectilinear movement of the piston 24 converted. The piston 24 is the spring 3 fell, left the stored mechanical energy via the spring back Rack and pinion gears 5 and 17 deliver to the Abtriebswe @ e 6.
Beim Entladen wird die Spindel 16 in umgekehrter Richtung durch einen bordeigenen elektrischen Steuermotor 26 gedreht, der an eine elektrische Bordbatterie angeschlossen ist.When unloading the spindle 16 in the opposite direction by a On-board electric control motor 26 rotated, which is connected to an on-board electric battery connected.
deim Entladevorgang kann auch der elektrische Antriebsmotor 22 der Ladevorrichtung mittels entsprechender Getriebe- und Schaltelemente als Steuermotor benutzt werden, der an eine elektrische Bordbatterie angeschlossen wird. Durch den Steu Steuermotor wird die Abgabe der gespeicherten mechanischen Energie stufenlos geregelt.The electric drive motor 22 of the Loading device by means of appropriate gear and switching elements as a control motor which is connected to an electrical on-board battery. Through the Control control motor, the release of the stored mechanical energy is stepless regulated.
Als dritte Möglichkeit für eine stufenlose Regelung der Abgabe der gespeichertehjn mechanischen Energie ist vorgesehen, dass die Abgabe über die Abtriebsvorrichtung 5,6, 17 und 24 gesteuert wird, z.Bsp. durch ein entsprechend gestaltetes Getriebe. Zu diesem Zwecke ist die Spinde@lmutter 21 schalt-und lösbar gestaltet, z. Bsp. durch ihre Aufteilung in zwei oder Welle bewegliche Sektoren, die hellt Entladevorgang anseinandergeruckt und von der Spindel ahgehoben werden und diese freigeben, damit der kolben 2, der mit der Spindelmutter 21 fest verbunden ist, frei beweglich wird. Beim Ladevorgang rücken die Sektorenteile der Spindelmutter 21 znsammen, die @ieder in das Gewinde der Spindel 16 eingreift.As a third possibility for a stepless regulation of the delivery of the stored mechanical energy is provided that the output via the output device 5,6, 17 and 24 is controlled, e.g. through a suitably designed gear. For this purpose, the Spinde @ lmut 21 is designed to be switchable and releasable, for. E.g. by dividing them into two or shaft moving sectors, which brightens the unloading process be jerked together and lifted off the spindle and release it, so the piston 2, which is firmly connected to the spindle nut 21, is freely movable. During the loading process, the sector parts of the spindle nut 21 move together, the @ lower engages in the thread of the spindle 16.
Figur (> Bordeigenes Antriebssystem mit mechanischer Batterie gemass Hauptanspruch 1 mit mchrzelliger Batterie und mit einer mit @ pindelgetriebe ausgestatteten mechanischen @adevorrichtung.Figure (> On-board drive system with mechanical battery according to Main claim 1 with a mchrzelliger battery and with one equipped with @ spindle gear mechanical loading device.
Es bedeuten aie Bezugszeichen 3 Feuer (drei) 5 Zahurad (@rei) 6 Abtriees t- le 12 Schaltbare Kupplung (vier) 16 Spindel (drei) 17 Zahnstange, hohl (drei) 18 Federgehäuse (drei, zti einem Block zusammengefass t) 19 Abstandsringe 20 Welle für den Anschluss (lösbar) eineskusatlichen oder alternativen stationären Ladeaggregats 21 Spindelmutter (drei), schit- und lösbar 22 Elektromotor als Antriebsmaschine der berdeigenen mechanischen Ladevorrichtung ; gleichzeitig Steuermotor für die stufenlose Regelung der Energieabe 23 Zahnrad (drei), schaltbar 24 Kolben (drei) 25 Anschluss fiir stationäre Stromquelle 2(> Sttuermo tor Es handelt sich hierbei um ein weiteres ausführungsbeispiel der in Figur 1 ( Hauptanspruch 1) und in Figur 5 @argestellten und dort beschriebenen Erfindung niet; der weiteren Ausgestaltun£ dass statt der einzelligen eine mehrzellige mechanische Batterie vorgesehen ist, das heisst, dass statt in einem Federelement in drei Federelementen (Ziffer 3) mechanische Energie gespeichert werden kann, um so die Kapazität der mechanischen Batterie zu erhöhen. i)ie mechanische Batterie kann auch mit mehr als drei Fetlerelementen (Ziffer 3) aus gelegt werden ; die Gesamtzahl wird durch den zur Verfügung stehenden taum sowie durch das Leer- und Zuladegewicht des Kraftfahrzeuges begrenzt.It denotes aie reference numerals 3 fire (three) 5 gear wheel (@rei) 6 Abtriees t- le 12 switchable coupling (four) 16 spindle (three) 17 toothed rack, hollow (three) 18 spring housings (three, partly combined in one block) 19 spacer rings 20 shaft for the connection (detachable) of a kusatlichen or alternative stationary Charging unit 21 spindle nut (three), split and detachable 22 electric motor as drive machine the on-site mechanical loader; at the same time control motor for the stepless control of the energy output 23 gearwheels (three), switchable 24 pistons (three) 25 Connection for stationary power source 2 (> sttu motor This is to a further exemplary embodiment in Figure 1 (main claim 1) and in Figure 5 shown and described there invention rivets; the further development that a multi-cell mechanical battery is provided instead of the single-cell one, that means that instead of one spring element in three spring elements (number 3) mechanical Energy can be stored so as to increase the capacity of the mechanical battery raise. i) The mechanical battery can also be equipped with more than three Fetler elements (item 3) to be laid out; the total number is determined by the available space as well as limited by the empty and payload of the vehicle.
Der Zahl der Federelemente entspricht die Zahl der Führungszylinder (drei), die zu dem Zylinderblock 18 zusammengefasst sind. Wegen der verschiedenen Möglichkeiten der Anordnung der Zylinder wird auf die Ausführunge zu Figur 3 Bezug genommen, liic auch zum Gegenstand der Beschreibung der Figur 6 gemacht werden.The number of spring elements corresponds to the number of guide cylinders (three) combined into the cylinder block 18. Because of the different Possibilities for the arrangement of the cylinders are referred to the execution for FIG taken, liic can also be made the subject of the description of FIG.
Die Konstruktion der Ladevorrichtung berücksichtigt, dass statt einer Energiezel@e drei Energiezell en geladen werden müssen. Die drei Spindelmuttern 21 sind mit je einem in den Führungszylindern 18 sich geradling bewegenden Kolben 24 fest verbunden. Die Drehbewegungen der von einem bordeigenen Elektromotor 22 angetriebenen Spindeln 16 werden über die Spindelmuttern 21 in geradlinige Bewegungen der kolben 24 umgewandelt. die Kolben 24 drücken beim ladevorgang die ebenfalls in den Führungszylindern 18 untergebrachten Federn 3 zusammen, wodurch in den Fenern die benÈtigte mechanische Energie gespeichert wird. Bei der Kückfederung der Fetlern 7 erfolgt die Abgabe der gespeicherten mecllanischen Energie einer die Abtriebsvorrichtungen 5, und 1 17.The design of the loading device takes into account that instead of one Energy cells three energy cells must be charged. The three spindle nuts 21 each have a piston moving in a straight line in the guide cylinders 18 24 firmly connected. The rotational movements of the on-board electric motor 22 driven spindles 16 are in rectilinear movements via the spindle nuts 21 the piston 24 converted. the pistons 24 also press during the loading process in the guide cylinders 18 housed springs 3 together, whereby in the windows the required mechanical energy is stored. When the fetlers bounce back 7, the stored mechanical energy is released from one of the output devices 5, and 1 17.
Mittels der schaltbaren Kupplungen 12 kann je nach Bedarf (z. Bsp. bei Lastbetrieb) die gespeicherte Energie aus einer oder aus mehrereren Energiezelien abgerufen werden. Je nach Bedarf können über die in der mechanischen Ladevorrichtung vorgesehenen schaltbaren zahnrader 23 eine oder mehrere Energiezellen mit meehaniscitcr Energie aufgeladen werden.By means of the switchable clutches 12, depending on requirements (z. B.sp. during load operation) the stored energy from one or more energy cells can be retrieved. Depending on your needs, you can use the in the mechanical loading device provided switchable gears 23 one or more energy cells with meehaniscitcr Energy to be charged.
@egen des elektrischen Antricbs der badevorrichtung, der stufenlosen degelung der Abgabe der gespeicherten mechanischen Energie und der zusatzlichen otler alternativen Möglichkeit des Anschlusses der Ladevorrichtung an ein stationäres Antriebsaggregat wird auf die Beschreibung bei Figur 5 Bezug genommen.@Because of the electric drive of the bathing device, the stepless Deletion of the release of the stored mechanical energy and the additional Another alternative way of connecting the charging device to a stationary one Drive unit is referred to the description in FIG.
Statt der dargestellten Schraubenfeder 3 konnen auch andere Federn vorgesehen werden, vorzugsweise Teller- und Pufferfedern.Instead of the helical spring 3 shown, other springs can also be used are provided, preferably disc and buffer springs.
Figur 7 Bordeigenes Antriebssystem mit mechanischer Batterie gemäss Hauptanspruch 1 mit mchrzelliger Batterie und Zahnstangengetriebe als Teil einer kombinierten mechanischen Lade- und Abtriebsverrichtung.Figure 7 on-board drive system with mechanical battery according to Main claim 1 with mchrzelliger battery and rack and pinion as part of a combined mechanical loading and unloading.
Es bedeuten .ie Bezugszeichen 1 Kolben (drei) 2 Zylinder (drei, zu eincm Block zusammengefasst) 3 Fetier (drei) 4 Zalinstange (drei), gleichzeitig als Kolbenstange ausgebildet 5 Zahnrad (drei) 6 Abtriebswelle 12 Schaltbare Kupplung (vier) 20 Welle für den Anschluss (lösbar) eines zusatzichen oder alternativen stationären Ladeaggregats 22 Elektromotor als Antriebsmaschine der bordeigenen mechanischen Ladevorrichtung ; gleichzei tig Stenermotor für die stufenlose siegelung der Energieabgabe 25 Anschluss ftlr stationäre StromqueLle 29 Rohranschluss (zwei), lösbar, für die hydraulische oder pneumatische Steuerungsaniage 30 30 Hydraulische oder pneumatische Steuerungsanlage für die stufenlose Regelung der Energieabgabe Es handelt sich hierhei um ein weiteres Ausfuhrungsbeispiel cler in Figur 1 ( Hauptanspruch 1) dargestellten untI dort beschriebenen Erfindung mit der weiteren Ausgestaltung, dass Lade- und Abtriebsvorrichtung zusammengefasst sind und Laden und Abgabe der mechanischen Energie über ein Zahnstangengetriebe erfolgen, das aus deit Teilern 4,5 und 6 besteht Die Drehbewegung des bordeigenen eiektrischen Antriebsmotors 22 wi t-i beim Latlen der mechanischen Batterie über die Welle 6, die Zahnräder 5 und die Zahnstangen 4 in eine geradlinige Bewegung der Kolben 24 umgewandeit. @urch ,tie Kolben 24 wérden die ebenfalls in den zylinderförmigen Führungsgehausen 18 untergebrachten Federn 3 zusammengedrückt. In den Federn 3 wird so die benötigte mechaiti solle Energie gespeichert.It denotes .ie reference numerals 1 piston (three) 2 cylinders (three, to one cm block combined) 3 Fetier (three) 4 Zalin rod (three), at the same time designed as a piston rod 5 gearwheel (three) 6 output shaft 12 switchable clutch (four) 20 shaft for the connection (detachable) of an additional or alternative stationary Charging unit 22 electric motor as the drive machine for the on-board mechanical Loading device; At the same time star motor for the stepless sealing of the energy output 25 Connection for stationary power source 29 Pipe connection (two), detachable, for the hydraulic or pneumatic control system 30 30 hydraulic or pneumatic Control system for the stepless regulation of the energy output a further exemplary embodiment shown in FIG. 1 (main claim 1) UntI there described invention with the further embodiment that loading and Output device are summarized and loading and releasing mechanical energy take place via a rack and pinion gear, which consists of deit dividers 4, 5 and 6 the Rotational movement of the on-board electric drive motor 22 wi t-i when Latlen the mechanical battery via the shaft 6, the gears 5 and the racks 4 in rectilinear movement of the pistons 24 is converted. @by, tie piston 24 the springs also accommodated in the cylindrical guide housings 18 3 compressed. The required mechaiti should be energy in the springs 3 saved.
Der bordeigene Elektromotor 22 wird mittels des Anschlusses 22 an eine stationare Stromquelle angeschlossen. Mit Hilfe der schaltbaren Kupplung 12 lässt sicii der Elektromotor an - und abkuppeln. Lber tiie Welle 2o kann die bordeigene Ladevorrichtung alternativ oder zusätzlich an ein stationares Antriebsaggregat angeschlossen werden, fur weitere Einzelheiten wird auf die Beschreibung bei Figur 5 Bezug genommen.The on-board electric motor 22 is connected by means of the connection 22 connected to a stationary power source. With the help of the switchable clutch 12 sicii lets the electric motor on and off. About tiie wave 2o can the on-board Charging device connected alternatively or additionally to a stationary drive unit reference is made to the description in FIG. 5 for further details.
Für den Entiadevorgang wird der elektrische Antrieb 22 des Zahnstangengetriebes 4,5 und 6 mit lilfe der schaltbaren Kupplung 12 abgekuppelt. Die @olben 24 werden freigegeben und durch die Mückfederung der Federn 3 in ihre Ausgangsstellungen zur@ckgestellt. @ber, die teilweise als Zahnstangen ausgebil @eten Kolbenstangen 4, die Zahnräder 5 und die Abtriebswelle @ wird durch die in den Fe@ern 3 gespeicherte mechanische Lnergie die geradlinige Bewegung der Kolben 24 in eine brchbewegung umgewandelt.The electric drive 22 of the rack and pinion gear is used for the discharging process 4, 5 and 6 uncoupled with the aid of the switchable coupling 12. The @olben 24 will be released and returned to their starting positions by the muck suspension of the springs 3. About the piston rods 4, the gears 5 and the output shaft @ is stored in the Fe @ ern 3 mechanical Lnergie converts the rectilinear movement of the piston 24 into a breaking movement.
Die Abgabe der gespeicherten mechanischen @nergie kann über eine bordeigene hydraulische oder pneumatische Steuerungsanlage stufeutos geregeit werden. @ie Steuerungsanlage besteht aus dem Zylinder 2, einer $Rohrieitung, dem lösbaren Rohransehluss 29 und dem Steperungsaggregat 30. Der Antrieb des WSteuerungsaggregats 30 erfolgt du t'e in einen bordeigenen alektromotor, der an eine Bordbatterie angeschlossen wird Mit Rille der St@@erungsanlage lässt sieb @ie gespeicherte mechan@sche energie je nacii Bedarf (z.Bsp. bei Lastbetrieb) aus einer oder aus mehereren Energiezellen abrufen .)ie Möglichkeit, die Abgabe der gespeicherten L"nern,je auch über die Abtriebsvorrichtung oder über Steuermotoren stufenlos zu regein, ist bei Figur 5 beschrieben.The stored mechanical energy can be delivered via an on-board hydraulic or pneumatic control system can be regulated stufeutos. @ie control system consists of the cylinder 2, a pipe, the detachable pipe connection 29 and the stepping unit 30. The drive of the control unit 30 takes place du t'e into an on-board electric motor, which is connected to an on-board battery The groove of the control system lets the stored mechanical energy ever nacii Retrieve demand (e.g. during load operation) from one or more energy cells .) ie Possibility of delivering the stored lern, depending on the output device or to regulate steplessly via control motors, is described in FIG.
Statt eines Zahnstangengetriebes (Zilfer 4,5 und 6) ka@n wie in Figur 4 dergestellt und beschrieben auch ein Kettengetriebe vorgesehen werden.Instead of a rack and pinion gear (Zilfer 4, 5 and 6) ka @ n as in figure 4 and described, a chain transmission can also be provided.
Figur 8 Antriebssystem mit mechanischer Batterie gemäss Hauptanspruch uitd Unteransprüchen Illit auswechselbarer mohrzel tiger Baut serie Es bedenten die Bezugszeichen 1 Kolben (zwei) 2 Zylinder (zwei, zu einem Block zusam engefasst) 3 lufferfeder (zwei) 4 Zahnstange (zwei), gleichzeitig als Kolbenstange ausgebi I tlet 5 Zahnrad (zwei) 6 Abtriebswelle 12 Schaltbare Kupplung (zwei) 29 Rohranschluss (zwei), lösbar, für die hydraulische oder pneumatische Steuerungsanlage 30 30 Hy@raulische oder pneumatische Steuerungsanlage fur die stufenlose Regelung der Energieabgabe Die herausnehm- und auswechselbare mechanische Batterie be teht a@@ einer oder mehreren Energiezel @en@ es ist eine zweize@lige mechanische Batterie dargestellt.Figure 8 drive system with mechanical battery according to the main claim uitd subclaims Illit interchangeable mohrzel tiger build series It used the reference numerals 1 piston (two) 2 cylinders (two, combined to form a block) 3 buffer spring (two) 4 rack (two), designed as a piston rod at the same time I tlet 5 gear wheel (two) 6 output shaft 12 switchable coupling (two) 29 pipe connection (two), detachable, for the hydraulic or pneumatic control system 30 30 Hy @ raulische or pneumatic control system for the stepless regulation of the energy output The removable and replaceable mechanical battery consists of one or more Energiezel @ en @ a two-digit mechanical battery is shown.
In <len- zu einem Zylirtderblock 2 zusammengefassten Zylindern soll die Federn 3 untergebracht, in denen die mechanische Energie gespeichert wird. Die Speicherfedern 3 werden über die kolben 1 und die teilweise als Zahnstan@en ausgebildeten Kolbenstangen 4 mittels eine stationaren hydraulischen, pneumatischen oder mechanischen Aggregats (z. Bsp.) ruckpresse wie in Figur 9 Ziffer 27 und 28 schematisch dargestellt) zusammengedrückt und so Illit mechanischer Energie geladen, wobei die Druckstempel (Figur 9 Ziffer 28) des stationären Aggregats auf clie Kolbenstangen 4 einwirken. Zum Aufladen und Auswechseln der mechanischen Batterie wird der Zylinderblock 2 mit den Kolbenstangen 4 aus dem Kraftf<titrzeug herausgene men.In cylinders combined to form a cylinder block 2 is intended to house the springs 3, in which the mechanical energy is stored. The storage springs 3 are on the piston 1 and partially as toothed racks trained piston rods 4 by means of a stationary hydraulic, pneumatic or mechanical unit (e.g.) pressure press as in Figure 9, numbers 27 and 28 shown schematically) and so illit mechanical Energy charged with the pressure ram (Figure 9, number 28) of the stationary unit act on the piston rods 4. For charging and changing the mechanical Battery is the cylinder block 2 with the piston rods 4 from the vehicle removed men.
Da im Gegensatz zu einer borleigenen ladevorrichtung bei einem stationären Aggregat ( Ziffer 27 und 21:1 der Figur 9) auf gewicht- und raumsparen<ie Faktoren nicht so sehr Rücksicht genommen zu werden braucht, kann die stationäre Anlage auch von ungewöhnlich grosser Leistung sein, sodass in der auswechselbaren meetlanischen Batterie auch ungewöhnlich grosse Energien gespeichert werden können, falls dies notwendig sein sollte.As in contrast to a borrower's own charging device with a stationary one Aggregate (numbers 27 and 21: 1 of Figure 9) on weight and space saving <ie factors The stationary system does not need to be taken into consideration so much be of unusually great performance, so that in the interchangeable meetlanic Battery can also store unusually large amounts of energy, if this is the case should be necessary.
Jie Abgabe der gespeicherten mechanischen Energie erfolgt über die Abtriebsvorrichtung, die aus Zahnstangengetriehen ( 4,5 und 6) besteht.The stored mechanical energy is released via the Output device consisting of rack and pinion gears (4, 5 and 6).
ber eine bordeigene hydraulische oder pneumatische Steuerungsanege kann die Abgabe der gespeicherten mechanischen Energie stufenlos geregelt werden (vgl. auch die Besehrei0oung und Darstellung bei Figur 7). Die Steuerungsanlage besteht aus Druckzylinder 2, Rohrleitung, lösbarem Rohranschluss 29 und Steuerungsaggregat 30. Der Antrieb des Stenerungsaggregats 30 erfolgt durch einen bordeigenen Elektromotor, der an eine Bordbatterie angeschlossen wird.Via an on-board hydraulic or pneumatic control system the output of the stored mechanical energy can be continuously regulated (See also the Besehrei0oung and representation in Figure 7). The control system consists of pressure cylinder 2, pipeline, detachable pipe connection 29 and control unit 30. The power unit 30 is driven by an on-board electric motor, which is connected to an on-board battery.
Die Möglichkeit, die Abgabe der gespeicherten mechanischen Energie auch über die Abtr@ebsvorrichtung stufenlos zu rt-geln, ist bei Figur 5 beschrieben.The possibility of releasing the stored mechanical energy Stepless control also via the removal device is described in FIG. 5.
Die in der mehrzel@igen mechanischen Batterie gespeicherte Energie lässt sich je nach Bedarf z. Bsp. bei Lastbetrieb) alis einer oder aus mehreren Energiezellen huber die schaltbaren Kupplungen 12 abrufen.The energy stored in the multi-cell mechanical battery can be z. E.g. with load operation) as one or more Call up energy cells via the switchable clutches 12.
itle herausnehm- und auswechselbare mechanische batterie kann auch in eingebautem Zn@tand alternativ oder zusätzlich mit einer bordeigenen hydraulisolien, pneumatisenen oder auch mechanische Ladevorrichtung geladen werden, und zwar unter Verwendung der in den Figuren 1 bis 7 durgestellten Konstruktionselemente oder Teilen davon.itle removable and replaceable mechanical battery can also in built-in Zn @ tand alternatively or additionally with on-board hydraulic insulation, Pneumatisenen or mechanical loading device can be loaded, namely under Use of the construction elements or parts shown in FIGS. 1 to 7 of that.
Figur 9 Antriebssystem mit mechanischer Datterie gemass Hauptanspruch 1 und @nteranspruchen mit auswechselbarer mehrzelliger Batterie und stationarem adeaggregat.Figure 9 drive system with mechanical data according to the main claim 1 and @ interclaims with replaceable multi-cell batteries and stationary charging unit.
Es bedeuten die Bezugszeichen 1 Kolben (zwei) 2 Zylinder (zwei, zu einem Block zusammengefasst) 3 fufferfeder (zwei) 4 Zahnstange (zwei), gleichzeitig als kolbenstange ausgebildet 25 Anschluss für stationäre Stromquelle 27 Stationar@shydraulisches, pneumatisches oder mechanisches @adeaggregat 28 Druckoplatte und @ruckstempel des station@ren Ladeaggregats 29 @chranschluss (zwei), lösbar, für @ie hydiaulische oder pneumatische Steuerungsanlage zur stufenlosen Regelung der Energieabgabe Figur 9 zeigt die aus dem Kraftfahrzeug herausgenommene und in Figur 8 dargestellte auswechselbare mechanische Batterie ohne Teile der hydraulischen ouer pneumatischen Steuerungsanlage (Figur 8 Ziffer 30) un<t ohne Teile der @btriebsvorrichtung (Figur 8 Ziffer 5, 0).It denotes the reference numerals 1 piston (two) 2 cylinders (two, zu combined in one block) 3 buffer springs (two) 4 racks (two), simultaneously designed as a piston rod 25 connection for stationary power source 27 stationary @ shydraulic, pneumatic or mechanical loading unit 28 pressure plate and pressure stamp of the stationary charging unit 29 connection (two), detachable, for hydraulic or pneumatic control system for stepless regulation of the energy output figure 9 shows the replaceable device that has been removed from the motor vehicle and shown in FIG mechanical battery without parts of the hydraulic or pneumatic control system (Figure 8 number 30) and without parts of the operating device (Figure 8 number 5, 0).
Schematisch dargestellt ist das stationare hydraulische, pneumatische oder mechanische Ladeaggregat, das im wesentlichen aus Antrieb 27 und @ruckstempet mit @ruckplatte 28 besteht. Der Ladevorgang ist bei Figur 8 beschrieben.The stationary hydraulic and pneumatic systems are shown schematically or mechanical charging unit, which essentially consists of drive 27 and @ruckstempet with pressure plate 28. The charging process is described in FIG.
Claims (9)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19792906563 DE2906563A1 (en) | 1979-02-21 | 1979-02-21 | Vehicle driven by stored energy - has mechanical battery to store pneumatic or hydraulic and spring energy to drive vehicle through gears |
Applications Claiming Priority (1)
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DE19792906563 DE2906563A1 (en) | 1979-02-21 | 1979-02-21 | Vehicle driven by stored energy - has mechanical battery to store pneumatic or hydraulic and spring energy to drive vehicle through gears |
Publications (1)
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ID=6063451
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