DE2907829A1 - SIMULTANEOUS MACHINE - Google Patents
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Description
GleichlaufmaschineSynchronous machine
Die Erfindung betrifft eine Gleichlaufmaschine mit einer horizontalen Welle, die auf mindestens zwei Lagern ruht und Einrichtungen zum Drehen der Welle, ein Dreh-Anlaßgetriebe nach Art eines Bendixtriebes und einen Energiespeicher trägt.The invention relates to a synchronous machine with a horizontal shaft that rests on at least two bearings and Devices for rotating the shaft, a rotary starter gear in the manner of a Bendix drive and an energy store carries.
Die Erfindung befaßt sich mit der teilweisen Wiedergewinnung von elektrischem Strom. Wenn sich die Maschine in Drehung befindet, kann sie Strom liefern für verschiedene Anwendungsfälle, z.B. für Beleuchtungszwecke, zum Aufladen von Batterien oder zum Erzeugen von Bewegungen. Sie kann sowohl für Reklamegeräte mit einer Versorgung von Leuchtreklamen, von Außen- oder Innenreklamen, als auch für Spiele oder zur Betätigung von Automaten oder anderen Geräten eingesetzt werden.The invention is concerned with the partial recovery of electrical power. When the machine is rotating, it can supply power for various applications, e.g. for lighting purposes, for charging batteries or to create movements. It can be used both for advertising devices with a supply of neon signs, from outdoor or Indoor advertising, as well as for games or to operate machines or other devices.
Eine bekannte Gleichlauf- oder Umlaufmaschine (GB-PS 332 184) hat einen Rotor mit einer spiralförmigen Bahn, deren Enden durch einen gekrümmten Abschnitt miteinander verbunden sind. Eine oder mehrere Kugeln sind in der Bahn angeordnet und setzen den Rotor durch Schwerkraftwirkung in Drehung. In einer Variante dieserA well-known synchronous or rotary machine (GB-PS 332 184) has a rotor with a spiral path, the ends of which are connected to each other by a curved section. One or several balls are arranged in the path and cause the rotor to rotate by the action of gravity. In a variant of this
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Maschine kann die Bahn des Rotors ein endloses Rohr in Spiralform sein, in dem die Kugeln angeordnet sind. Mehrere dieser Einrichtungen können auf einer einzelnen Welle montiert sein. Die Innenwand der Bahn kann mit Zähnen versehen sein, wobei die Kugeln durch Zahnrollen ersetzt werden.Machine, the path of the rotor can be an endless tube in a spiral shape in which the balls are arranged. Several of these Devices can be mounted on a single shaft. The inner wall of the web can be toothed, wherein the balls are replaced by toothed rollers.
Die Form von Ringspiralen erfordert bei solchen Geräten mehrere Türme, damit die im Inneren rollenden Kugeln ein Arbeitsspiel ausführen können, und die Bewegung ist ungleichförmig. Daher hat man ein sogenanntes K-Rad oder ein Schwungrad vorgesehen .The shape of ring spirals in such devices requires several towers so that the balls rolling inside a work cycle can perform and the movement is uneven. Therefore a so-called K-wheel or a flywheel has been provided .
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Maschine der eingangs erwähnten Art zu schaffen, die einen vollkommenen Gleichlauf erzielt.The invention is based on the object of providing a machine of the type mentioned at the outset which has a perfect Synchronization achieved.
Dies wird gemäß der Erfindung dadurch erreicht, daß die Einrichtungen zum Drehen der Welle exzentrische rohrförmige Ringe sind, die über die Länge der Welle passend verteilt und rings um die Welle derart winkelförmig gegeneinander versetzt angeordnet sind, daß deren Auswuchtung bzw. Gleichgewicht bei der Drehung sichergestellt ist, und daß mindestens eine Kugel im Inneren jedes Ringes angeordnet ist, deren Durchmesser etwas kleiner als der Innendurchmesser des betreffenden rohrförmigen Ringes ist.This is achieved according to the invention in that the devices for rotating the shaft are eccentric tubular rings, which are suitably distributed over the length of the shaft and rings are arranged so angularly offset from one another around the shaft that their balancing or equilibrium in the Rotation is ensured, and that at least one ball is arranged inside each ring, the diameter of which is slightly is smaller than the inner diameter of the tubular ring in question.
Die Ringe können einfach kreisförmig sein.The rings can simply be circular.
Eine komplexere Ausführungsform der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß die rohrförmigen Ringe in Einheiten verteilt bzw. unterteilt sind, von denen jede eine kleine kreis- oder ringförmige Schleife aufweist, die konzentrisch zur Welle angeordnet ist, und eine große kreis- oder ringförmige Schleife, die zur Welle exzentrisch angeordnet ist, daß die zwei Schleifen nur eine einzige durchgehende Röhre für den Durchlauf der Kugeln bil-A more complex embodiment of the invention is characterized in that that the tubular rings are distributed or subdivided into units, each of which is a small circular or has an annular loop that is concentric to the shaft, and a large circular or annular loop that is arranged eccentrically to the shaft that the two loops form only a single continuous tube for the passage of the balls.
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den, und daß Gruppen von Paaren solcher Einheiten miteinander abwechselnd derart an der Welle befestigt sind, daß die großen Schleifen mit ihren Achsen in bezug auf die horizontale Welle einander diametral gegenüberliegend angeordnet sind.den, and that groups of pairs of such units are alternately attached to each other on the shaft in such a way that the large Loops are arranged with their axes diametrically opposite each other with respect to the horizontal shaft.
Im allgemeinen trägt die Welle mehrere Einheitenpaare, bei denenIn general, the shaft carries several pairs of units, in which
die Achsen der großen Schleifen entweder zusammenfallen oder winkelförmig gegeneinander versetzt sind, und in diesem letzteren Falle sind die großen Schleifen mit ihren Achsen um den Umfang der Welle gleichmäßig verteilt. Die Welle kann z.B. zwei Reihen oder Gruppen von fünf, um 72° versetzten rohrförmigen Ringen oder auch vier Reihen oder Gruppen von fünf rohrförmigen Ringen tragen, die um 72° versetzt sind. Im ersten Falle wirkt ein Ring über jeweils 36°, während im zweiten Falle alle 18° jeweils ein Ring angeordnet ist.the axes of the great loops either coincide or are angularly offset from one another, and in this latter Trap, the large loops with their axes are evenly distributed around the circumference of the shaft. The shaft can, for example, have two rows or groups of five tubular rings offset by 72 ° or four rows or groups of five tubular rings that are offset by 72 °. In the first case, a ring acts over 36 °, while in the second case, it acts every 18 ° Ring is arranged.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung besteht der Anlasser- bzw. Bendixtrieb aus einer Scheibe, die auf die Welle aufgekeilt ist und an ihrem Umfang zur Achse oder Welle parallele Sprossen oder Stifte trägt, die mit gleichem radialen Abstand von der Achse oder Weile angeordnet sind und mit einem im allgemeinen innen angeordneten Rad zusammenarbeiten, das mit einer elastischen Bandage bzw. einer elastischen Lauffläche sowohl zum Antrieb der Scheibe als auch zum Antrieb in der Scheibe durch aufeinanderfolgende Impulse geeignet ist.According to a preferred embodiment of the invention, the starter or Bendix drive consists of a disk which is attached to the shaft is wedged and carries parallel rungs or pins on its circumference to the axis or shaft, which are at the same radial distance from the axle or shaft are arranged and cooperate with a generally internally arranged wheel with an elastic Bandage or an elastic running surface both to drive the disc and to drive in the disc by successive Impulse is suitable.
Ein Generator ist dann auf der Welle oder Scheibe befestigt. Für den Antrieb des Rades kann ein batteriegespeister Anlassermotor vorgesehen sein.A generator is then attached to the shaft or disc. A battery-powered starter motor can be used to drive the wheel be provided.
Bei einer anderen Ausführungsform besteht der Anlasser- oder Bendixtrieb aus einer Scheibe, die auf der Welle befestigt und durch Zahneingriff angetrieben ist.In another embodiment, the starter or Bendix drive consists of a disk that is attached to the shaft and is driven by tooth engagement.
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Eine Besonderheit der Erfindung besteht darin, daß der Anlasser- oder Bendixtrieb durch einen Elektromotor mit veränderbarer Geschwindigkeit angetrieben ist, dessen Drehzahl durch eine elektronische Steuerung mit hoher Genauigkeit geregelt wird, insbesondere durch eine elektronische Steuerung durch einen Quarz-Kristall, die eine sehr große Stabilität der Umlaufgeschwindigkeit oder Drehzahl ermöglicht.A special feature of the invention is that the starter or Bendix drive by an electric motor with variable Speed is driven, the speed of which is regulated by an electronic control system with high accuracy is, in particular by an electronic control by a quartz crystal, which a very high stability the rotational speed or rotational speed.
Die rohrförmigen Ringe bestehen aus einem leichten und robusten material, während die Kugeln im Inneren der Ringe aus Metall bestehen und ein hohes Gewicht haben. Um den Lauf der Kugeln an der Innenseite der Ringe zu verbessern, sind die Rohre, aus denen die Ringe bestehen r an ihrer Innenwand geriffelt und gewellt. The tubular rings are made of a light and robust material, while the balls inside the rings are made of metal and are very heavy. In order to improve the running of the balls on the inner side of the rings, the tubes, from which the rings are made r are fluted on its inner wall and corrugated.
Die Aufteilung bzw. Unterteilung der Schleifen in Einheiten von zwei großen Schleifen oder zwei großen Schleifen und zwei kleinen Schleifen, wobei die großen Schleifen einander beiderseits der Welle diametral gegenüberliegen, ermöglicht eine gute Ausximchtung bzw. einen guten Gewichtsausgleich der ganzen Maschine. Außerdem wird durch die elektronische Regelung des Anlaß- oder Bendixtriebes eine große Gleichförmigkeit der Drehbewegung und ein besserer Gesamtwirkungsgrad der Maschine erreicht.The division or subdivision of the loops into units of two large loops or two large loops and two small loops, the large loops being diametrically opposed to each other on both sides of the shaft, enables good alignment and good weight compensation of the entire machine. In addition, the electronic control of the starter or Bendix drive achieves a high degree of uniformity of the rotary movement and a better overall efficiency of the machine.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung schematisch dargestellt. Es zeigenEmbodiments of the invention are shown schematically in the drawing shown. Show it
Fig. 1 eine Vorderansicht der Maschine oder des Gerätes,Fig. 1 is a front view of the machine or the device,
Fig. 2 eine Seitenansicht eines einzelnen rohrförmigen Ringes auf der Welle der Maschine, Fig. 2 is a side view of a single tubular ring on the shaft of the machine;
Fig. 3 eine Vorderansicht des in Fig. 2 gezeigten Ringes, Fig. 3 is a front view of the ring shown in Fig. 2,
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Fig. 4 eine Seitenansicht einer Gruppe von fünf rohrförmigen Ringen, die auf der Welle um jeweils 72° versetzt angeordnet sind,4 shows a side view of a group of five tubular rings, which are arranged offset by 72 ° on the shaft are,
Fig. 5 eine Vorderansicht des wesentlichen Teils einer anderen Ausführungsform der Maschine,Fig. 5 is a front view of the essential part of another embodiment of the machine;
Fig. 6 einen Schnitt gemäß Schnittlinie I - I durch die Welle der Maschine von Fig. 5 mit den Einheiten von rohrförmigen Ringen.6 shows a section along the section line I - I through the shaft of the machine of Fig. 5 with the units of tubular rings.
In der ersten Ausführungsform besteht das gezeigte Gerät oder die Maschine im wesentlichen aus einer horizontalen, rohrförmigen Hohlwelle 1, die auf zwei Lagern 2 ruht, die sich wiederum auf einem Support 3 abstützen. Die Welle 1 hat stirnseitige Lagerzapfen 4, die in die Lager 2 eingreifen. Die Welle 1 trägt rohrförmige Ringe 5, die in Fig. 2 und 3 im einzelnen dargestellt sind. Die Ringe 5 haben einen kreisförmigen Teil 6 mit einer kreisförmigen Schleife 7, deren Durchmesser wesentlich kleiner ist und deren Innendurchmesser genau dem Außendurchmesser der Welle 1 entspricht. Der Ring 5 ist derart an der Welle 1 befestigt, daß insbesondere sein kreisförmiger Teil 6 exzentrisch zur Welle 1 angeordnet ist. Im Inneren des rohrförmigen Ringes 5 sind mindestens eine und im allgemeinen mehrere Kugeln angeordnet; deren Durchmesser geringfügig kleiner als der Innendurchmesser des Ringes 5 ist. Die Kugeln sind verhältnismäßig schwer, während der Ring 5 aus leichtem Material besteht und leicht ausgebildet ist. Die Rohre, aus denen die Ringe 5 bestehen, haben eine geriffelte und gewellte Innenwand, um den Lauf der Kugeln, die in ihrem Inneren rollen, zu begünstigen. Die Kugeln erzeugen ein Moment, das sich auf die Drehung der Welle 1 auswirkt.In the first embodiment, the device or machine shown consists essentially of a horizontal, tubular shape Hollow shaft 1, which rests on two bearings 2, which in turn are supported on a support 3. The shaft 1 has an end face Bearing journals 4 which engage in the bearing 2. The shaft 1 carries tubular rings 5, which are shown in Figs. 2 and 3 in detail are. The rings 5 have a circular part 6 with a circular loop 7, the diameter of which is substantial is smaller and whose inner diameter corresponds exactly to the outer diameter of the shaft 1. The ring 5 is in such a way on the shaft 1 attached, that in particular its circular part 6 is arranged eccentrically to the shaft 1. Inside the tubular Ring 5 are arranged at least one and generally several balls; whose diameter is slightly smaller than the inner diameter of the ring 5 is. The balls are relatively heavy, while the ring 5 is made of light material and is easily trained. The tubes that make up the rings 5 have a corrugated and corrugated inner wall around the To favor the course of the balls that roll inside. The balls create a moment that affects the rotation of the Wave 1 affects.
Um dieses Moment zu vergleichmäßigen, sind mehrere rohrförmige Ring 5 in gleichmäßigen Winkelabständen rings um die Welle 1In order to even out this moment, there are several tubular rings 5 at equal angular intervals around the shaft 1
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befestigt. Zum Beispiel sieht man zwei Reihen von fünf Ringen 51, 52, 53,, 54, 55 vor, die jeweils um 72° gegeneinander versetzt an der Welle 1 befestigt sind. Man kann auch eine größere Anzahl, z„B« vier Reihen oder Gruppen von jeweils fünf Ringen vorsehen.attached. For example, you can see two rows of five rings 51, 52, 53 ,, 54, 55 in front, each offset from one another by 72 ° are attached to the shaft 1. You can also use a larger number, eg "B" four rows or groups of five rings each provide.
Der Mittelteil der Welle 1 trägt eine Scheibe 8, deren Ebene rechtwinklig zur Achse der Welle 1 liegt und die an ihrem Umfang Stifte oder Sprossen 9 trägt, die parallel zur Achse der Scheibe und auf demselben ümfarigskreis bzw. mit dem gleichen radialen Abstand von der Welle 1 angeordnet sind. Die Stifte oder Sprossen 9 arbeiten mit einem Rad 10 zusammen, das eine elastische Bandage oder Lauffläche 11 hat, die mit den Sprossen oder Stiften 9 derart in Reibberührung kommt, daß sie sowohl die Sprossen oder Stifte antreiben als auch von diesen angetrieben werden kann. Das Rad 10 wird von einer Achse 12 getragen, die auf zwei Stützen 13, 14 gelagert ist. Auf der Achse 12 ist ein Kranz 15 befestigt, der mit einem Gerät in Verbindung steht, das zugleich ein Motor oder Generator sein kann.The middle part of the shaft 1 carries a disk 8, the plane of which is perpendicular to the axis of the shaft 1 and which is on its circumference Pins or rungs 9 carries that are parallel to the axis of the disc and on the same ümfarigskreis or with the same radial distance from the shaft 1 are arranged. The pins or rungs 9 work together with a wheel 10, the one has elastic bandage or tread 11 which comes into frictional contact with the rungs or pins 9 in such a way that they both the rungs or pins drive as well as can be driven by these. The wheel 10 is carried by an axle 12, which is mounted on two supports 13, 14. On the axis 12 a ring 15 is attached, which is connected to a device that can be a motor or a generator at the same time.
Die gleiche Vorrichtung 10 bis 15 wird ein zweites Mai eingesetzt zum Antrieb eines Wechselstromerzeugers oder eines geeigneten Generators.The same device 10 to 15 is used a second time to drive an alternator or a suitable generator.
Eine Besonderheit der Ausführungsform von Fig. 5 und 6 beruht auf der Tatsache, daß man bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel zwei Einheiten 51, 52 und 53.- 54 vorsieht, von denen jede aus rohrförmigen Ringen mit einer großen Schleife 7 und mit einer Schleife 6 wesentlich geringeren Durchmessers besteht. Die Schleife 6 ist kreisförmig und konzentrisch zur Welle 1 angeordnet, während die Schleife 7 ebenfalls Kreisform hat, jedoch zur Welle 1 exzentrisch angeordnet ist. Relativ schwere Kugeln sind im Inneren jedes Ringes 51, 52 angeordnet. Das Besondere dieser Konstruktion besteht darin, daß die große Schleife 51A special feature of the embodiment of FIGS. 5 and 6 is based on the fact that in the embodiment shown two units 51, 52 and 53.- 54 are provided, each of which tubular rings with a large loop 7 and a loop 6 of much smaller diameter. the Loop 6 is circular and concentric to shaft 1, while loop 7 is also circular, however is arranged eccentrically to the shaft 1. Relatively heavy balls are arranged in the interior of each ring 51, 52. The special of this construction is that the large loop 51
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diametral gegenüberliegend zu der großen Schleife 52 angeordnet ist. Genauer gesagt liegt die Achse der großen Schleife des Elementes 51 diametral gegenüber zu der Achse der großen Schleife des Elementes 52.is arranged diametrically opposite the large loop 52. More precisely, the axis of the great loop lies of element 51 diametrically opposite the axis of the large loop of element 52.
Die gleiche Anordnung wiederholt sich bei den Ringen 53, 54, die an der anderen Seite der Scheibe 8 auf der Welle 1 befestigt sind. Man kann auch eine wesentlich größere Anzahl von Einheiten 53 und 54 auf der gleichen Welle 1 anordnen.The same arrangement is repeated with the rings 53, 54, which are fastened to the shaft 1 on the other side of the disk 8 are. A significantly larger number of units 53 and 54 can also be arranged on the same shaft 1.
Natürlich kann man die Anordnung der Scheibe 8, der Stifte oder Sprossen 9 und des Rades 10 durch eine Einrichtung mit einem Riementrieb oder durch ein Zahnradgetriebe ersetzen, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.Of course, you can arrange the disc 8, the pins or rungs 9 and the wheel 10 by a device with a Replace belt drive or with a gear drive without departing from the scope of the invention.
Die beschriebene Vorrichtung arbeitet wie folgt:The device described works as follows:
Der durch eine nicht gezeigte Batterie gespeiste Motor treibt den Zahnkranz 15 einer Achse 12 und damit das Rad 10 derart an, daß die Stifte oder Sprossen 9, die Scheibe 8, die Welle 1 und damit die gesamte Anordnung von rohrförmigen Ringen 5 einen Impuls erhalten. Die rohrförmigen Ringe 5, die schwere Kugeln enthalten, werden aus ihrer Gleichgewichtslage gebracht. Die Kugeln werden in Drehung versetzt, jedoch nicht mit der gleichen Geschwindigkeit wie die Ringe, so daß sie ein Moment auf die Welle 1 ausüben und deren Drehung beeinflussen.The motor, which is fed by a battery (not shown), drives the ring gear 15 of an axle 12 and thus the wheel 10 in such a way that that the pins or rungs 9, the disc 8, the shaft 1 and thus the entire arrangement of tubular rings 5 a pulse obtain. The tubular rings 5, which contain heavy balls, are brought out of their equilibrium position. The balls are set in rotation, but not at the same speed as the rings, so that they apply a moment to the shaft 1 exercise and influence its rotation.
Bei der Ausführungsform von Fig. 5 und 6 hat man eine noch bessere Auswuchtung der Ringeinheiten 51, 52, 53, 54 ... und einen viel gleichmäßigeren Antrieb des Rades 10, das sich völlig schlagfrei dreht, wobei auch der Wirkungsgrad der Vorrichtung ganz wesentlich verbessert wird. Tatsächlich wird die Drehung der Wel le 1 mit Hilfe des Momentes bewirkt, das von Kräften herrührt,In the embodiment of FIGS. 5 and 6 one has an even better balancing of the ring units 51, 52, 53, 54 is improved. In fact, the rotation of shaft 1 is effected with the help of the moment resulting from forces
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die durch die Kugeln in den Ringen und durch den Motor erzeugt werden. Die bessere Funktionsweise wird bei einer Winkelgeschwindigkeit erreicht, die von der Ausführung der Vorrichtung und von den Gewichten der Kugeln abhängt.generated by the balls in the rings and by the motor. The better functioning is at an angular velocity achieved, which depends on the design of the device and the weights of the balls.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8139 | Disposal/non-payment of the annual fee |