DE29503496U1

DE29503496U1 - Rechargeable and unloadable energy storage

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Publication number: DE29503496U1
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Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Hessabi Iradj Dipl-Ing Dr Us
Priority date: 1995-03-02
Filing date: 1995-03-02
Publication date: 1995-07-06
Anticipated expiration: 2005-03-03
Also published as: DE19516148A1

Description

Dipl.Ing. Iradj Hessabi Breitenkamp 59Dipl.Ing. Iradj Hessabi Breitenkamp 59

33813 Oerlinghausen33813 Oerlinghausen

Rechargeable and dischargeable? energy storage

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Speicherung von Energie insbesondere zum Einsatz bei Antrieben, wie Fahrzeugantrieb mit mindestens einer Feder und einem Ausgangsgetriebe.The invention relates to a device for storing energy, in particular for use in drives, such as vehicle drives with at least one spring and an output gear.

Die bekannten Fahrzeuge werden üb1 icher-weise durch Verbrennungsoder Elektromotoren angetrieben. Bei den Verbrennungskraftmaschinen findet der Verbrennungsprozeß in den Zylindern in jedem Fahrzeug gesondert statt. Die Fahrzeuge müssen deshalb mit Kraftstoff, üblicherweise mit Benzin, Diesel oder Gas betankt werden. Alle Verbrennungskraftmaschinen geben unzählige Schadstoffe in die Umwelt ab, die die natürliche Selbstreinigungskraft überfordern und nicht oder nur unvollständig abgebaut werden. Diese Verbrennungskraftmaschinen verursachen außerdem einen relativ großen Geräuschpegel und sind anfäl-The vehicles we know are usually powered by combustion engines or electric motors. With combustion engines, the combustion process takes place separately in the cylinders of each vehicle. The vehicles therefore have to be filled with fuel, usually petrol, diesel or gas. All combustion engines release countless pollutants into the environment, which overwhelm the natural self-cleaning power and are not or only partially broken down. These combustion engines also cause a relatively high noise level and are susceptible to

lig für Reparaturen, üblicherweise werden diese Fahrzeuge in Tankstellen mit dem Brennstoff versorgt. Die Tankstellen sind deshalb mit mehreren großen Tankanlagen ausgerüstet, von denen auch eine Gefährdung durch die Abgase sowie durch Explosionsgefahr ausgeht; gleiches gilt auch für Fahrzeuge, die, mit solchen Treibstoffen betankt, am Straßenverkehr teilnehmen. Täglich werden erhebliche Mengen an derartigen Treibstoffen verbrannt, so daß Luftverschmutzung und Gesund- ' heitsgefahren täglich zunehmen. Die durch die Verbrennungen eintretenden Schäden' und Kontaminierungen sind problematisch; die Dekontaminierung von verseuchter Luft, Boden und Grundwasser ist sehr aufwendig und kann oft nicht vollständig bewältigt werden. Es wurde auch schon vorgeschlagen, Verbrennungskraftmaschinen mit einem Energiespeicher zu kuppeln, um -etwa im innerstädtischen Bereich- einen Fahrantrieb ohne innere Verbrennung zu gewinnen. Dazu wurden Schwungräder eingesetzt, die außerhalb des innerstädtischen Fahrbereichs auf hohe Drehzahl gebracht, auf (relativ) kurzen Strecken den Verbrennungsmotor ersetzen sollten.for repairs, these vehicles are usually supplied with fuel at filling stations. The filling stations are therefore equipped with several large tank systems, which also pose a risk from exhaust fumes and the risk of explosion; the same applies to vehicles that take part in road traffic filled with such fuels. Every day, considerable quantities of such fuels are burned, so that air pollution and health risks are increasing daily. The damage and contamination caused by the combustion are problematic; the decontamination of contaminated air, soil and groundwater is very complex and often cannot be completely managed. It has also been proposed to couple internal combustion engines with an energy storage device in order to obtain a drive without internal combustion - for example in inner-city areas. For this purpose, flywheels were used which, when driven at high speeds outside of inner-city areas, were intended to replace the internal combustion engine on (relatively) short distances.

Elektromotorisch angetriebene Fahrzeuge bedürfen elektrischer Energie, die vorwiegend ebenfalls durch die Verbrennung von Brennstoffen erzeugt wird; dabei ist für viele Fahrzeuge nur ein Kraftwerk mit einem Verbrennungskessel vorgesehen, bei dem eine Rauchgasreinigung effektiv durchgeführt werden kann, so daß die Schadstoffabgabe an die Umwelt verringert ist, zumal Treibstoffe für Verbrennungskraftmaschinen oftmals Zusatzstoffe enthalten, die bei der Verbrennung im Kraftwerk entfallen. Außerdem sind sie geräuscharmer als Verbrennungsmotoren und kaum reparaturanfällig. Allerdings sind sie leistungsschwächer und benötigen schwere und voluminöse Akkumulatoren, die mittransportiert werden müssen. Hoher Enercjieverlust und nicht ausreichende Leistung sind Hindernisse, solche Antriebsmotoren im Fahrzeugbereich einzusetzen. Andere elektrische Fahrzeugantriebe sind über einen Direktanschluß elektrisch versorgte Elektromotoren beispielsweise von über Oberleitungen versorgte Elektrolokomotiven, Straßenbahn-Triebwagen oder Oberleitungs-Busse; diese Motoren sind zwar leistungsfähiger, aber auch ihr Energieverlust ist, wird der entfernungsabhängige Leitungsverluste berücksichtigt, nicht gering,Vehicles driven by electric motors require electrical energy, which is also mainly generated by the combustion of fuels. Many vehicles only require one power plant with a combustion boiler, which can effectively clean the flue gases, so that the emission of pollutants into the environment is reduced, especially since fuels for internal combustion engines often contain additives that are not produced during combustion in the power plant. They are also quieter than internal combustion engines and hardly require any repairs. However, they are less powerful and require heavy and bulky batteries that have to be transported. High energy loss and insufficient power are obstacles to using such drive motors in vehicles. Other electric vehicle drives are electric motors that are powered by a direct connection, for example by electric locomotives, trams or trolley buses that are powered by overhead lines. These motors are more powerful, but their energy loss is also not small, if the distance-dependent line losses are taken into account.

zumal das System wegen der Oberleitungen investitionsaufwendig ist und immer an eine Rückleitung etwa über Schiene oder eine zweite Oberleitung gebunden ist.especially since the system requires a lot of investment due to the overhead lines and is always tied to a return line, for example via rail or a second overhead line.

Daraus folgt die Aufgabe der Erfindung, eine gattungsgemäße Vorrichtung vorzuschlagen, die bei einfacher Bauweise einen umweltfreundlichen wirtschaftlichen Antrieb darstellt, der auch ohne Einsatz interner Verbrennung als Antrieb allein oder in Verbindung mit einer Verbrennungskraftmaschine im Fahrzeugbau einsetzbar ist.The aim of the invention is therefore to propose a device of the type in question which, with a simple design, represents an environmentally friendly, economical drive which can be used in vehicle construction without the use of internal combustion as a drive alone or in conjunction with an internal combustion engine.

Die Lösung der Aufgabe besteht darin, daß als Antriebsenergie eine einem Energiespeicher zugeführte Energie eingesetzt ist, wobei der Energiespeicher mindestens einen Führungszylinder aufweist, in dem eine Schraubenfeder angeordnet ist. Diese ist mit ihrem einen Ende gegen eines der Enden des Führungszylinders abgestützt und weist an ihrem anderen Ende einen Federeinsatz auf, der mit mindestens zwei radial abstehenden Radial-Fingern versehen ist. Diese Radial-Finger greifen zumindest bei Entspannung der Schraubenfeder in Gewinderillen, die auf der inneren Wandung des Fühmngszylinders vorgesehen sind, ein und werden in Rotationsbewegung geführt. Durch diese Radial-Finger wird die Linearbewegung beim Entspannen der durch zugeführte, in Form elastischer Verformung gespeicherter Energie gespannten Schraubenfeder in rotierende Bewegung umsetzt, die als Antriebsenergie auf den Ausgang übertragbar ist. Dabei ist der am freien Ende der Schraubenfeder vorgesehe Feder-Einsatz derart ausgebildet, daß an ihm ein vorteilhaft hydraulisch betätigtes Werkzeug angreifen kann, das die Schraubenfeder durch Dehnen oder Stauchen spannt. Die durch Stauchen bzw. Dehnen der Schraubenfeder gespeicherte Arbeit versucht die Feder -bei Stauchung- zu verlängern bzw. -bei Dehnung- zu verkürzen. Zur Energiespeicherung bei kleinen Antrieben, etwa Uhrwerk- oder Spielzeug-Antriebe, ist bekannt, Spiralfedern einzusetzen, die in der Lage sind, Arbeit zu speichern und diese bei Bedarf direkt als Rotationsarbeit wieder abzugeben; in ihnen ist jedoch -wegen der Verhältnisse einer Spiralfeder- nur geringfügig Arbeit speicherbar, ausreichend für derartig kleine Antriebe. Vorteilhaft ist dabei, wenn die Gewinderollen auf der inneren WandungThe solution to the problem is that energy supplied to an energy storage device is used as the drive energy, whereby the energy storage device has at least one guide cylinder in which a helical spring is arranged. This is supported at one end against one of the ends of the guide cylinder and has at its other end a spring insert which is provided with at least two radially protruding radial fingers. These radial fingers engage in thread grooves provided on the inner wall of the guide cylinder at least when the helical spring is relaxed and are guided in a rotational movement. These radial fingers convert the linear movement when the helical spring, which is tensioned by the energy supplied and stored in the form of elastic deformation, is relaxed into a rotating movement, which can be transferred to the output as drive energy. The spring insert provided at the free end of the coil spring is designed in such a way that a hydraulically operated tool can engage it, which tensions the coil spring by stretching or compressing it. The work stored by compressing or stretching the coil spring tries to lengthen the spring - when compressed - or shorten it - when stretched. To store energy in small drives, such as clockwork or toy drives, it is known to use spiral springs that are able to store work and release it directly as rotational work when required; however, due to the conditions of a spiral spring, only a small amount of work can be stored in them, sufficient for such small drives. It is advantageous if the thread rollers on the inner wall

der Führungszylinder ein Mehrfachgewinde mit einer Anzahl voneinander unabhängiger Gewinderillen bilden, die der Anzahl der Radial-Finger oder einen ganzzahligen Bruchteil davon entspricht; beispielsweise zwei Bahnen für vier RadialrFinger, angeordnet in zwei um 90° gegeneinander versetzten Paaren, oder drei Bahnen für sechs Radial-Finger, die einander jeweils gegenüberliegend in drei um 60° gegeneinander versetzten Paaren angeordnet sind, oder drei Bahnen für neun Radial &tgr; Finger jeweils zu um 120° gegeneinander versetzte Tripletts, wobei die Tripletts um 40° gegeneinander versetzt sind. Dieses Mehrfach-Gewinde erlaubt die Anordnung der RadiaI-Finger in einer rechtwinklig zur Achse der Schraubenfeder liegenden Ebene (oder mehreren in geringem Abstand voneinander vorgesehenen Ebenen), mit rotationssymmetrischen Verteilungen. Kraftmomente, die bei Anordnung der Radial-Finger in einer zur Achse schiefwinkligen Ebene auftreten müssen, sind zumindest weitgehend unterbunden.the guide cylinder forms a multiple thread with a number of independent thread grooves that corresponds to the number of radial fingers or an integer fraction thereof; for example, two tracks for four radial fingers, arranged in two pairs offset by 90° from one another, or three tracks for six radial fingers, each arranged opposite one another in three pairs offset by 60° from one another, or three tracks for nine radial fingers, each in triplets offset by 120° from one another, with the triplets offset by 40° from one another. This multiple thread allows the radial fingers to be arranged in a plane at right angles to the axis of the coil spring (or several planes provided at a short distance from one another), with rotationally symmetrical distributions. Moments of force that must occur when the radial fingers are arranged in a plane at an oblique angle to the axis are at least largely prevented.

Bei einer vorteilhaften Ausführungsform sind der Führungszylinder drehbar und der Feder-Einsatz gegenüber dem Gestell verdrehungsgesichert gelagert, wobei der Führungszylinder mit dem Antriebsgetriebe in Wirkverbindung steht. Bei einer alternativen Ausführungsform sind der Feder-Einsatz drehbar und der Führungszylinder gestellfest gelagert, wobei der Feder-Einsatz mit dem Antriebsgetriebe in Wirkverbindung steht. Beide Ausführungsformen setzen die mit großer Kraft erfolgende Linearbewegung in eine drehende dadurch um, daß die Radial-Finger bei der mit der Entspannung verbundenen axialen Verlagerung in den Gewinderillen des Führungszylinders geführt sind. Während im ersten Fall der Führungszylinder selbst rotiert, rotiert im zweiten Fall der Feder-Einsatz; in beiden Fällen wird die Rotationsbewegung auf das Ausgangsgetriebe übertragen und ist dort für Antriebe verfügbar. In an advantageous embodiment, the guide cylinder is rotatable and the spring insert is mounted against rotation relative to the frame, with the guide cylinder being operatively connected to the drive gear. In an alternative embodiment, the spring insert is rotatable and the guide cylinder is mounted fixed to the frame, with the spring insert being operatively connected to the drive gear. Both embodiments convert the linear movement, which takes place with great force, into a rotating one by guiding the radial fingers in the thread grooves of the guide cylinder during the axial displacement associated with the relaxation. While in the first case the guide cylinder itself rotates, in the second case the spring insert rotates; in both cases the rotational movement is transferred to the output gear and is available there for drives.

Die Radial-Finger sind an ihren Enden mit etwa formschlüssig in die Rinnen eingreifenden Formkörpern versehen, die vorteilhaft als Wälzkörper, insbesondere als Kugeln ausgebildet sind, die -beispielsweise auf einem elastischen Polster liegend- radial verlagerbar sind. In anderer Ausbildung sind die Radial-Finger gegenüber dem Radius ver-The radial fingers are provided at their ends with shaped bodies that engage in the grooves in a form-fitting manner and are advantageously designed as rolling elements, in particular as balls, which can be displaced radially - for example, lying on an elastic cushion. In another design, the radial fingers are offset from the radius.

schwenkbar ausgebildet. Beim Spannen entstehen freilaufartige Verhältnisse, die Formkörper sind von der Zwangsführung in den Rillen frei. Während des Entspannens ist Kraftschluß gegeben und die Formkörper, in den Gewinden'Ilen zwangsgeführt, führen die Rotationsbewegung aus. Dabei können die als Kugeln ausgebildeten Formkörper zur weiteren Reibungsverringerung ihrerseits auch noch in einem Kugelbett gelagert sein, was reibungsbedingte Verluste verringert und eine Verbesserung des Wirkungsgrades bedingt. Bei der Lagerung auf einem elastischen Polster soregn dessen elastische Rückstellkräfte dafür, daß die Wälzkörper bei Kraftfluß-Umkehr wieder mit den steilen Flanken der Gewinden'Ilen in Kraftschluß kommen. Bei der Anlenkung der Radial-Finger ist es vorteilhaft, wenn die Anlenkungs-Gelenke mit Rückstellfedern zusammenwirken, so daß auch hier der beim Spannen der Schraubenfeder aufgehobene Kraftfluß bei Kraftfluß-Umkehr wieder hergestellt wird. Sowohl das radiale Verlagern als auch das Verschwenken gegenüber dem Radius dienen dazu, daß beim Spannen der Schraubenfeder der Eingriff von Formkörper und Gewinderille aufgehoben und bei deren Entspannen gegeben ist.designed to be pivotable. When tightening, freewheel-like conditions arise, the molded bodies are free from the forced guidance in the grooves. During relaxation, frictional engagement is provided and the molded bodies, forced in the threads, carry out the rotational movement. The molded bodies designed as balls can also be mounted in a ball bed to further reduce friction, which reduces friction-related losses and improves efficiency. When mounted on an elastic cushion, its elastic restoring forces ensure that the rolling elements come into frictional engagement with the steep flanks of the threads when the force flow is reversed. When linking the radial fingers, it is advantageous if the linkage joints work together with return springs, so that here too the force flow that was eliminated when the coil spring was tensioned is restored when the force flow is reversed. Both the radial displacement and the pivoting relative to the radius serve to ensure that when the coil spring is tensioned, the engagement between the shaped body and the thread groove is eliminated and maintained when they are released.

Vorteilhaft ist der am freien Ende der Schraubenfeder vorgesehe Feder-Einsatz gebildet von einer in die Schraubenfeder zentrisch eingeführten Welle, deren das diesem Schraubenfeder-Ende zugeordneten Ende einen Stützteller mit einem Kragen für die Wendel der Schraubenfeder aufweist und eine Endscheibe, die mit den Radial-Fingern zusammenwirkt. Dabei ist, soweit der Führungszylinder gestellfest angeordnet ist, der Stützte11er drehbar auf der mit dem Antriebsgetriebe in Wirkverbindung stehenden Welle angeordnet; wegen der langsamen Bewegung bedarf es dabei keines besonderen Radial-Lagers. Zur Verringerung der Reibung ist es vorteilhaft, wenn zwischen Endscheibe und Stützteller reibungsmindemde Mittel vorgesehen sind, etwa in Form von Zwischenringen insbesondere aus reibungsarmen Materialien, wie beispielsweise Polytetrafluorethylen &ogr;.dgl., oder axiale Wälzkörper-Lager, etwa Kugel- oder Zylinderlager.The spring insert provided at the free end of the coil spring is advantageously formed by a shaft that is inserted centrally into the coil spring, the end of which, associated with this coil spring end, has a support plate with a collar for the coil of the coil spring and an end plate that interacts with the radial fingers. In this case, as long as the guide cylinder is arranged fixed to the frame, the support plate is arranged so that it can rotate on the shaft that is in operative connection with the drive gear; because of the slow movement, no special radial bearing is required. To reduce friction, it is advantageous if friction-reducing means are provided between the end plate and the support plate, for example in the form of intermediate rings, in particular made of low-friction materials, such as polytetrafluoroethylene etc., or axial rolling element bearings, such as ball or cylinder bearings.

Das Spannen der Schraubenfeder des Energiespeichers erfolgt durchThe tensioning of the coil spring of the energy storage device is carried out by

eine Zug- (oder Druck-)stange, mit der die Welle in Wirkverbindüng gebracht werden kann, und die von einem üblichen hydraulischen Preßoder Zugkrafterzeuger kraftmäßig bedient wird. Zum Spannen einer auf Druck beanspruchten Schraubenfeder wird die Welle mittels der hydraulisch betätigten Druckstange in den Führungszylinder gepreßt, wobei der Stützteller die Schraubenfeder mitnimmt und spannt. Während des Eindrückens sind die Wälzkörper, die jeweils an einem Radial-Finger · angeordnet sind, aus den Gewinderillen gehoben; nach Spannen der Schraubenfeder rasten sie wieder in die Gewinderillen ein. Durch diese Ausbildung erfolgt das Spannen des Energiespeichers ohne Rotation; das auf das Spannen folgende Entspannen kann nur mit dem Abrollen der Wälzkörper in den GewinderiIlen erfolgen.a pull (or push) rod with which the shaft can be brought into active connection and which is operated by a conventional hydraulic press or tensile force generator. To tension a coil spring under pressure, the shaft is pressed into the guide cylinder using the hydraulically operated push rod, whereby the support plate takes the coil spring with it and tensions it. During the pressing in, the rolling elements, each of which is arranged on a radial finger, are lifted out of the thread grooves; after the coil spring has been tensioned, they snap back into the thread grooves. This design means that the energy storage device is tensioned without rotation; the relaxation following tensioning can only take place when the rolling elements roll in the thread grooves.

Eine vorteilhafte Ausführungsform für die Übergabe der Rotationsbewegung von dem Energiespeicher auf das Antriebsgetriebe ist dadurch gegeben, daß der drehbare Teil, entweder der Führungszylinder oder der Feder-Einsatz bzw. die mit ihm verbundene, aus dem Führungszylinder ragende Welle, einen Zahnkranz aufweist, der mit einem Zahnrad, das die Eingangsseite des Antriebsgetriebes bildet, zusammenwirkt. Erfolgt die Abnahme der Rotationsbewegung an dem Führungszylinder, genügt es, wenn die Stirnseite verzahnt ist, da der Führungszylinder keine axiale Verlagerung erfährt. Wird jedoch die Rotationsbewegung vom Kranz abgenommen, ist es vorteilhaft, wenn dieser aus dem Führungszylinder heraus verlängert und auf seiner Außenseite verzahnt ist, wobei diese Außenverzahnung mit dem als Zahnritzel ausgebildeten Zahnrad zusammenwirkt, dessen Länge dem Hub der Schraubenfeder entspricht. An diesem Zahnrad bzw. dem Zahnritzel können auch weiter Zahnräder von anderen Energiespeichern vorgesehen sein, soweit sie sich gegenseitig in ihrer axialer Bewegung nicht behindern. In beiden Fällen ist der Umfang des mit der Schraubenfeder zusammenwirkenden, antreibenden Zahnrades groß gegenüber dem des angetriebenen Zahnrades, so daß die (relativ) niedrige Drehzahl des antreibenden Zahnra-, des übersetzt wird, so daß das Antriebsgetriebe mit einer (relativ) hohen Drehzahl bedient wird. Dieses Antriebsgetriebe setzt dann die Drehzahl auf den den Erfordernissen entsprechenden Wert. Dabei kann auch noch, insbesondere an der letzten, mit höchster Drehzahl laufen-An advantageous embodiment for transferring the rotational movement from the energy storage device to the drive gear is provided in that the rotating part, either the guide cylinder or the spring insert or the shaft connected to it and protruding from the guide cylinder, has a gear ring that interacts with a gear that forms the input side of the drive gear. If the rotational movement is taken from the guide cylinder, it is sufficient if the front side is toothed, since the guide cylinder does not experience any axial displacement. However, if the rotational movement is taken from the ring, it is advantageous if this is extended out of the guide cylinder and toothed on its outside, with this external toothing interacting with the gear designed as a pinion, the length of which corresponds to the stroke of the coil spring. Further gears from other energy storage devices can also be provided on this gear or the pinion, as long as they do not hinder each other in their axial movement. In both cases, the circumference of the driving gearwheel that interacts with the coil spring is large compared to that of the driven gearwheel, so that the (relatively) low speed of the driving gearwheel is translated so that the drive gear is operated at a (relatively) high speed. This drive gear then sets the speed to the value that corresponds to the requirements. In this case, the highest speed can also be run, especially at the last gearwheel.

den Getriebewelle ein Schwungrad vorgesehen sein, das in der Lage ist, Antriebs-Unregelmäßigkeiten zu überbrücken.A flywheel must be provided on the transmission shaft that is able to bridge drive irregularities.

In einer bevorzugten Ausbildung ist ein stufenlos regelbares Getriebe vorgesehen; dazu ist die ggf. mit dem Schwungrad versehene Ausgangswelle eines oder mehrerer Energiespeicher mit einem Reibrad versehen, das mit einem parallel-achsig angeordneten, korrespondierenden Reib-Kegel zusammenwirkt, wobei die Oberflächen zumindest des einen Rades eine haftende ist; diese haftende Oberfläche wird vorteilhaft durch Gummierung erreicht. Der Reib-Kegel ist so ausgebildet, daß er mit einem einem bestimmten Radius zugeordneten Umfangsbereich an das ■Reibrad angedrückt ist, um dessen Drehbewegung aufzunehmen, wobei der Reib-Kegel so angeordnet ist, daß er parallel zu der Welle des Reibrades verschiebbar ist. Dadurch werden Drehgeschwindigkeit und Stillstand des Reib-Kegels so von seiner Lage abhängig. Um die axiale Verlagerung zu kompensieren, ist der Reib-Kegel mit einer Welle versehen, an deren Ende ein Zahnrad angeordnet ist, das mit einem weiteren Zahnrad kämmt, wobei eines dieser Zahnräder einen dem Hub der Reib-Kegel -Verstellung entsprechend länglich so ausgebildet ist, daß das an der Welle des Reib-Kegels angeordnete Zahnrad bei achsparalleler Verschiebung ständig mit dem letzten Zahnrad in Eingriff steht. Die Drehbewegung dieses letzten Zahnrades wird -wie üblich- an das Fahrzeugrad bzw. die Antriebsachse übertragen.In a preferred embodiment, a continuously variable transmission is provided; for this purpose, the output shaft of one or more energy storage devices, possibly provided with the flywheel, is provided with a friction wheel that interacts with a corresponding friction cone arranged parallel to the axis, the surface of at least one wheel being adhesive; this adhesive surface is advantageously achieved by rubber coating. The friction cone is designed in such a way that it is pressed against the friction wheel with a peripheral area assigned to a certain radius in order to absorb its rotary movement, the friction cone being arranged in such a way that it can be moved parallel to the shaft of the friction wheel. As a result, the rotational speed and standstill of the friction cone become dependent on its position. In order to compensate for the axial displacement, the friction cone is provided with a shaft, at the end of which a gear is arranged, which meshes with another gear, whereby one of these gears is designed to be elongated in accordance with the stroke of the friction cone adjustment, so that the gear arranged on the shaft of the friction cone is constantly in engagement with the last gear when displaced parallel to the axis. The rotary movement of this last gear is transmitted - as usual - to the vehicle wheel or the drive axle.

Vorteilhaft ist es, wenn auf der Oberfläche der Welle mindestens eine axiale Sperrnut vorgesehen ist, und daß an der Außenwand des Führungszylinders mindestens ein Sperriegel schwenkbar so angeordnet ist, daß mit ihm die axiale Entspannungbewegung der gespannten Schraubenfeder gestoppt wird; dazu wird der Sperriegel in die Nut eingeführt. Dieses Einführen des Sperriegels in die Nut kann durch Zug- oder Druckbewegung erfolgen. Werden mehrere Energiespeicher nebeneinander angeordnet, können die Sperriegel der einzelnen Energiespeicher durch Druck, ausgehend von dem &n der Welle angeordneten Zahnrad in die Nut eingeführt werden, wobei der Sperriegel des folgenden Energiespeichers aus dessen Nut herausgehoben wird. Damit kann sich der folgende Energiespeicher unter Abgabe von AntriebsenergieIt is advantageous if at least one axial locking groove is provided on the surface of the shaft and that at least one locking bolt is pivotably arranged on the outer wall of the guide cylinder so that it stops the axial relaxation movement of the tensioned coil spring; for this purpose, the locking bolt is inserted into the groove. This insertion of the locking bolt into the groove can be carried out by pulling or pushing. If several energy storage devices are arranged next to one another, the locking bolts of the individual energy storage devices can be inserted into the groove by pressure, starting from the gear wheel arranged on the shaft, whereby the locking bolt of the following energy storage device is lifted out of its groove. The following energy storage device can thus move while releasing drive energy.

entspannen, nachdem der vorgehende^ Energiespeicher entspannt und die in ihm gespeicherte Antriebsenergie aufgebraucht ist. Dabei sind die Zahnräder auf den Wellen mit einem Freilauf versehen, der ein Mitdrehen des mit dem Zahnritzel im Eingriff stehenden Zahnrades bei einem Kraftfluß vom Ritzel zum Zahnrad erlaubt, wobei die Welle selbst ruht, während bei einem Kraftfluß vom Zahnrad zum Ritzel diese Sperre aufgehoben ist und die durch die Entspannung bedingte Drehbewegung · der Welle auf das Ritzel übertragen wird.relax after the previous energy storage device has been relaxed and the drive energy stored in it has been used up. The gears on the shafts are provided with a freewheel, which allows the gear meshing with the pinion to rotate when there is a power flow from the pinion to the gear, whereby the shaft itself remains at rest, while when there is a power flow from the gear to the pinion this lock is released and the rotary movement of the shaft caused by the relaxation is transferred to the pinion.

Die Spannvorrichtung für den Energiespeicher ist in vorteilhafter Weise eine hydraulische Preßvorrichtung, deren Werkzeug in jeweiliger Fahrzeughöhe einstellbar ist. Der Hydraulik-Zylinder, mit dem die Schraubenfeder des Energiespeichers gespannt werden soll, ist mit Spannköpfen versehen, die die mit Aufnahmen versehenen Wellenenden geführt, mit diesen verriegelt werden, und nach dem Spannen der Schraubenfeder und der folgenden Entlastung entfernbar sind. Solche Hydraulik-Vorrichtungen lassen sich einfach an Tankstellen einrichten, so daß dort Fahrzeuge nicht nur flüssige (oder gasförmige) Treibstoffe aufnehmen können, sondern auch deren eingebaute Energiespeicher mit Schraubenfedern gespannt werden können.The tensioning device for the energy storage device is advantageously a hydraulic pressing device, the tool of which can be adjusted to the respective vehicle height. The hydraulic cylinder, which is used to tension the coil spring of the energy storage device, is provided with tensioning heads that guide the shaft ends provided with holders, are locked to them, and can be removed after the coil spring has been tensioned and the pressure has been released. Such hydraulic devices can be easily set up at filling stations, so that vehicles can not only take on liquid (or gaseous) fuels, but their built-in energy storage devices can also be tensioned with coil springs.

In einem Fahrzeug können mehrere derartige Energiespeicher eingebaut werden. Jeder Energiespeicher kann beispielsweise mit einer Kraft von mindestens zehn Tonnen (100 kN) vorgespannt werden. Die Zylinder-Innenwandung kann in ihrer wirksamen Länge mit Gewinderillen für mindestens 1200 Umläufe versehen sein. Bei einer Umdrehung pro Sekunde wird eine Laufzeit der Wälzkörper von 20 Minuten erreicht. Nach diesem Beispiel kann ein Fahrzeug mit 3 derartigen Energiespeichern 1 Stunde, ein solches mit 15 derartigen Energiespeichern fünf Stunden ständig in Betrieb gehalten werden. Wird dieser Energiespeicher mit einem Verbrennungsmotor kombiniert als Hybrid-Antrieb, lassen sich auch Bereiche durchfahren, in denen Fahrzeuge mit Verbrennungskraftmaschinen nicht verkehren dürfen.Several such energy storage units can be installed in a vehicle. Each energy storage unit can be preloaded with a force of at least ten tons (100 kN), for example. The inner wall of the cylinder can be provided with thread grooves for at least 1200 revolutions along its effective length. At one revolution per second, the rolling elements run for 20 minutes. According to this example, a vehicle with 3 such energy storage units can be kept in constant operation for 1 hour, and one with 15 such energy storage units for five hours. If this energy storage unit is combined with an internal combustion engine as a hybrid drive, it is also possible to drive through areas in which vehicles with internal combustion engines are not allowed to travel.

Das Wesen der Erfindung wird an Hand der in den Figuren 1 bis 6 dar-The essence of the invention is illustrated in Figures 1 to 6.

gestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert; dabei zeigen Fig. 01: Einzelheit Energiespeicher mit Schraubenfeder;explained in more detail in the exemplary embodiments provided; Fig. 01: Detail of energy storage device with coil spring;

Fig. 02: Einzelheit Feder-Einsatz mit Welle, Fig. 2a: Feder-Einsatz mit Druckkopf, Fig. 2b: Feder-Einsatz mit Zugkopf;Fig. 02: Detail of spring insert with shaft, Fig. 2a: spring insert with pressure head, Fig. 2b: spring insert with pull head;

Fig. 03: Energiespeicher-Antrieb mit Kegelradgetriebe, maximaleFig. 03: Energy storage drive with bevel gear, maximum

Übersetzungsstellung;translation position;

. Fig. 04: Energiespeicher-Antrieb mit Kegelradgetriebe, minimale •Öbersetzungsste&Pgr;ung;. Fig. 04: Energy storage drive with bevel gear, minimum gear ratio;

Fig. 05: Mehrfach-Energiespeicher für Antriebszwecke; Fig. 06: Kraftfahrzeug mit Energiespeicher;Fig. 05: Multiple energy storage for propulsion purposes; Fig. 06: Motor vehicle with energy storage;

Fig. 07: Aufladung eines Kraftfahrzeugs mit Schraubenfeder-Energiespeicher. Fig. 07: Charging a motor vehicle with a coil spring energy storage system.

Die Figur 1 zeigt eine für Antriebszwecke geeignete Ausführungsform eines Energiespeichers mit zwei Führungszylindern 1, in jedem ist konzentrisch eine Schraubenfeder 10 angeordnet, die mit einem Ende gegen die Stirnseite 4 des Führungszylinders 10 abgestützt ist. Das andere Ende der Schraubenfeder 10 wirkt mit einem Feder-Einsatz 15 zusammen, der einen mit einer das Ende der Wendel der Schraubenfeder 10 aufnehmenden Stützteller 16 mit Kragen und eine gegenüber dem Stützteller drehbare Endscheibe 17 aufweist, wobei zwischen beiden ein (nicht näher dargestelltes und bezeichnetes) axiales Wälzkörper-Lager vorgesehen ist. Neben der drehbaren Endscheibe 17 sind Radial-Finger 18 vorgesehen, die an ihren äußeren Enden mit Wälzkörpern 18.1 versehen sind. Diese Wälzkörper 18.1 greifen in die im Führungszylinder 1 vorgesehen Gewinderillen 8 ein und werden dort geführt. Die Radial-Finger 18 sind mittels Schwenklager 18.2 an die Endscheibe 17 angelenkt und können so gegen den Radius verschwenkt werden. Dadurch können sie bei Spannen der Schraubenfeder 10 "ausweichen" und außer Eingriff kommen, was die flachen Flanken der Gewinderillen 8 erleichtern, während deren steile Flanken, die beim Entspannen der Schraubenfeder zur Wirkung kommen, da sich die Wälzkörper 18.1 formschlüssig anlegen, zusammen mit den in dieser Richtung gesperrten Anlenkung die Krafteinleitung ermöglichen.
Das äußere Ende der Welle 12, die auf einer Führung 12.1 geführt ist,Figure 1 shows an embodiment of an energy storage device suitable for drive purposes with two guide cylinders 1, in each of which a helical spring 10 is arranged concentrically, one end of which is supported against the front side 4 of the guide cylinder 10. The other end of the helical spring 10 interacts with a spring insert 15, which has a support plate 16 with a collar that receives the end of the coil of the helical spring 10 and an end plate 17 that can rotate relative to the support plate, with an axial rolling element bearing (not shown or designated in more detail) being provided between the two. In addition to the rotating end plate 17, radial fingers 18 are provided, which are provided with rolling elements 18.1 at their outer ends. These rolling elements 18.1 engage in the thread grooves 8 provided in the guide cylinder 1 and are guided there. The radial fingers 18 are hinged to the end plate 17 by means of a pivot bearing 18.2 and can thus be pivoted against the radius. This allows them to "give way" and disengage when the coil spring 10 is tensioned, which is facilitated by the flat flanks of the thread grooves 8, while their steep flanks, which come into effect when the coil spring is relaxed because the rolling elements 18.1 are in positive contact, together with the linkage locked in this direction, enable the force to be introduced.
The outer end of the shaft 12, which is guided on a guide 12.1,

ist rait einem Zahnrad 14 versehen, das längs einer'Ritzelwelle 5 verschiebbar ist. Diese Ritzelwelle 5 überträgt die abgenommene Rotation auf ein Schwungrad 7, mit dem Unregelmäßigkeiten der Bewegung -etwa durch Hemmstellen- ausgeglichen werden.is provided with a gear 14 which can be moved along a pinion shaft 5. This pinion shaft 5 transmits the rotation taken over to a flywheel 7, which compensates for irregularities in the movement - for example due to blocking points.

Um die Energiespeicher nacheinander entspannen zu können, sind die einzelnen Abtriebe der Energiespeicher sperrbar; dazu dienen Sperrnasen 9.1, die (nicht näher dargestellte) Sperrnuten der Ritzelwellen eingeführt, deren Bewegung sperren. Zum Aufheben der Sperre dient ein (Pedai-)Gestänge 9.2, mit dem die Sperrnase 9.1 aus der Sperrnut gehoben oder in diese eingesenkt werden kann. Um trotzdem ein Bewegen des Antriebs zu ermöglichen, sind diese Abtriebszahnräder 14 mit Freiläufen derart ausgerüstet, das ein Kraftschluß bei Krafteinleitung über die Welle 12 hergestellt, bei Umkehrung des Kraftflusses dieser Kraftschluß jedoch aufgehoben ist. Es versteht sich dabei von selbst, daß eine Verkettung dieser Sperrnasen 9.1 innerhalb der Energiespeicher-Gruppen möglich ist, um die einzelnen Energiespeicher einer Gruppe nacheinander entspannen zu können, wobei die Gruppen sowohl parallel als auch hintereinander geschaltet sein können.In order to be able to release the energy storage devices one after the other, the individual outputs of the energy storage devices can be locked; this is done by locking lugs 9.1, which are inserted into the locking grooves (not shown in detail) of the pinion shafts, and block their movement. A (pedal) rod 9.2 is used to release the lock, with which the locking lug 9.1 can be lifted out of the locking groove or lowered into it. In order to still enable the drive to move, these output gears 14 are equipped with freewheels in such a way that a force connection is established when force is introduced via the shaft 12, but this force connection is canceled when the force flow is reversed. It goes without saying that these locking lugs 9.1 can be linked within the energy storage groups in order to be able to release the individual energy storage devices in a group one after the other, whereby the groups can be connected both in parallel and in series.

Die Einzelheiten des Feder-Einsatzes 15 zeigen die Figuren 2, wobei in Fig. 2a ein Federeinsatz 15 mit Preß-Kopf 19.1 und in Fig. 2b ein Federeinsatz 15 mit Zug-Kopf 19.2 dargestellt sind. In dem Führungszylinder 1 ist die Schraubenfeder 10 konzentrisch angeordnet, deren Ende an dem Feder-Einsatz 15 anliegt; dazu ist er mit einem Stützteller 16 mit einem die Wendel der Schraubenfeder aufnehmenden Kragen 16.1 versehen, gegen die die Schraubenfeder 10 mit einer ihrer Spannung entsprechenden Kraft drückt. Diese Kraft überträgt sich über das Axial-Lager 17.1 auf die Endscheibe 17 und damit auf die Radial-Finger 18, die mit ihren Wälzkörpern 18.1 in die Gewinden"Ilen 8 des Führungszylinders 1 eingreifen und die -infolge der durch die Federkraft bedingten axialen Bewegung des Feder-Einsatzes 15- der Gewinde^ linie folgend eine rotierende Bewegung ausführen. Das Ende der Welle 12 bildet einen Spannkopf 19, an das ein zum Spannen der Schraubenfeder 10 notwendiges Werkzeug 33 (Fig. 4, 8) angesetzt werden kann. Diese rotierende Bewegung wird auf die Welle 12 übertragen. Die ausThe details of the spring insert 15 are shown in Figure 2, with Figure 2a showing a spring insert 15 with a pressing head 19.1 and Figure 2b showing a spring insert 15 with a pulling head 19.2. The helical spring 10 is arranged concentrically in the guide cylinder 1, the end of which rests against the spring insert 15; for this purpose, it is provided with a support plate 16 with a collar 16.1 that receives the coil of the helical spring and against which the helical spring 10 presses with a force corresponding to its tension. This force is transmitted via the axial bearing 17.1 to the end plate 17 and thus to the radial fingers 18, which engage with their rolling elements 18.1 in the threaded holes 8 of the guide cylinder 1 and which - as a result of the axial movement of the spring insert 15 caused by the spring force - carry out a rotating movement following the thread line. The end of the shaft 12 forms a clamping head 19 to which a tool 33 (Fig. 4, 8) required for tensioning the helical spring 10 can be attached. This rotating movement is transmitted to the shaft 12. The

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dem Führungszylinder 1 stirnseitig austretende Welle 12, die von der We11enVerlängerung 12.1 -s. Fig. 1- geführt ist, treibt nun ihrerseits das mit ihr verbundene Zahnrad 14 an, das mit dem Zahnritzel 5 kämmt. Bei der axialen Bewegung von Feder-Einsatz 15 mit Welle 12 bewegt sich auch dieses Zahnrad 14 in gleichem Maße; daher ist dieses Zahnritzel 5 als Zahn-Welle so lang, wie vom Bewegungs-Spielraum der Schraubenfeder 10 erfordert. Die Gewinderillen 8 sind so ausgebildet, daß die eine Flanke 8.1 steil und die andere Flanke 8.2 flach gehalten sind. Diese unsymmetrische Ausbildung dient dazu, ein Spannen ohne Drehung zu ermöglichen. Dazu sind die in die Gewinderillen 8 eingreifenden Wälzkörper 18.1 radial verlagerbar oder gegenüber dem Radius verschwenkbar. Bei einem durch äußere Kräfte bewirkten Spannen der Schraubenfeder 10 können die Radial-Finger 18 zum Aufheben eines Kraftschlußes ausweichen, wobei dieses Ausweichen durch die flachen Flanken 8.2 der Gewinderillen 8 begünstigt wird. In Gegenrichtung liegen die Wälzkörper 18.1 unter der von der Schraubenfeder 10 ausgeübten Kraft an den steilen Flanken 8.1 der Gewinderillen 8 etwa formschlüssig an, so daß in dieser Bewegungsrichtung Kraftschluß besteht und die durch die Federkraft bedingte axiale Ausdehnung der Schraubenfeder 10 in Rotationsbewegung umsetzbar ist. Die radiale Verlagerung erfolgt dabei zweckmäßig mittels eines elastischen Polsters; zum Verschwenken sind Schwenklager 18.2 vorgesehen, mit denen die Radial-Finger 18 an die Endscheibe angelenkt sind.The shaft 12 emerging from the front of the guide cylinder 1, which is guided by the shaft extension 12.1 - see Fig. 1 - now drives the gear 14 connected to it, which meshes with the pinion 5. When the spring insert 15 moves axially with the shaft 12, this gear 14 also moves to the same extent; therefore, this pinion 5 as a toothed shaft is as long as required by the movement range of the coil spring 10. The thread grooves 8 are designed in such a way that one flank 8.1 is steep and the other flank 8.2 is flat. This asymmetrical design serves to enable clamping without rotation. For this purpose, the rolling elements 18.1 engaging in the thread grooves 8 can be radially displaced or pivoted relative to the radius. When the coil spring 10 is tensioned by external forces, the radial fingers 18 can move out of the way to cancel the frictional connection, whereby this movement is facilitated by the flat flanks 8.2 of the thread grooves 8. In the opposite direction, the rolling elements 18.1 rest against the steep flanks 8.1 of the thread grooves 8 in a form-fitting manner under the force exerted by the coil spring 10, so that there is frictional connection in this direction of movement and the axial expansion of the coil spring 10 caused by the spring force can be converted into rotational movement. The radial displacement is expediently carried out by means of an elastic cushion; pivot bearings 18.2 are provided for pivoting, with which the radial fingers 18 are articulated to the end plate.

Die Figuren 3 und 4 zeigen einen Antrieb mit Energiespeicher nach Fig. 1 mit einem Antriebsgetriebe 20. Die von der Welle 12 abgegebene Rotationsbewegung wird auf das Schwungrad 7 übertragen und von da aus über eine Welle 21 auf ein Reibrad 22, das mit einem Reib-Kegel 25 zusammenwirkt, wobei eines oder beide zum Verbessern der Reibung mit entsprechenden Haftüberzügen versehen oder aus entsprechenden haftenden Materialien -beispielsweise Gummi- hergestellt sind. Über die Kegelrad-Halterung 23 kann mittels eines VersteTlmechanismus 24 die Position des Reib-Kegels gegenüber dem Reibrad verstellt und somit das Übersetzungsverhältnis und damit die Abtriebsdrehzahl verändert werden. Dabei wird dieser Verstellmedianismus 24 von einem Pedalzug 24.1 bedient; die Rückstellung erfolgt über die Rückstellfeder 24.2. InFigures 3 and 4 show a drive with energy storage according to Fig. 1 with a drive gear 20. The rotational movement emitted by the shaft 12 is transmitted to the flywheel 7 and from there via a shaft 21 to a friction wheel 22, which interacts with a friction cone 25, whereby one or both are provided with appropriate adhesive coatings to improve the friction or are made of appropriate adhesive materials - for example rubber. The position of the friction cone relative to the friction wheel can be adjusted via the bevel gear holder 23 by means of an adjustment mechanism 24 and thus the transmission ratio and thus the output speed can be changed. This adjustment mechanism 24 is operated by a pedal cable 24.1; the reset takes place via the return spring 24.2. In

der Darstellung Fig. 3 ist die Übersetzung auf maximale, in Fig. 4 auf minimalen Wert eingestellt; damit ergeben sich in dem Beispiel Drehzahlen zwischen 3 und 30 UpM. Wird der Reifa-Kegel 25 von minimaler Übersetzung (Fig. 4) weiter in Richtung geringere Übersetzung verschoben, kommt er außer Eingriff, der Kraftweg ist unterbrochen.In the illustration in Fig. 3, the gear ratio is set to the maximum value, in Fig. 4 to the minimum value; in the example, this results in speeds between 3 and 30 rpm. If the Reifa cone 25 is moved from the minimum gear ratio (Fig. 4) further towards the lower gear ratio, it is disengaged and the force path is interrupted.

Fig. 5 zeigt die Anwendung von 4 Energiespeichern in zwei Paaren, wobei die Energiespeicher, mit ihren mit den Wellen 12 (es sind jeweils nur die Bezugszeichen für einen Energiespeicher eingetragen) verbundenen Abtriebszahnrädern 14, rotationssymmetrisch um die jeweilige Ritzelwellen 5 angeordnet sind, deren Schwungscheiben 7 mit Zahnkränzen versehen sind, die mit dem Übertragungszahnrad 21.1 der Getriebe-Welle 21 kämmen und so die Kraftweg-Verbindung beiden Gruppen von Energiespeicher herstellen. Es versteht sich dabei von selbst, daß weitere/ Energiespeicher zugefügt werden können, die nacheinander auf den Antrieb wirken, wobei auch eine Parallelschaltung von Gruppen von Energiespeichern denkbar ist.Fig. 5 shows the use of 4 energy storage units in two pairs, whereby the energy storage units, with their output gears 14 connected to the shafts 12 (only the reference numbers for one energy storage unit are entered in each case), are arranged rotationally symmetrically around the respective pinion shafts 5, whose flywheels 7 are provided with gear rings that mesh with the transmission gear 21.1 of the transmission shaft 21 and thus establish the power path connection of both groups of energy storage units. It goes without saying that further energy storage units can be added, which act on the drive one after the other, whereby a parallel connection of groups of energy storage units is also conceivable.

Die Figur 6 zeigt eine Anwendung des Energiespeichers als Antrieb für ein Rad 28 eines Kraftfahrzeugs in perspektivischem Schema. Von den Führungszylindern 1 ist in der Darstellung nur einer noch gespannt, sein mit der Welle 12 verbundenes Zahnrad 14 ist nahe seiner Stirnplatte; die anderen Führungszylinder 1 sind entspannt, ihre Wellen sind ausgefahren, ihre Zahnräder 14 liegen nahe dem Getriebe 20. die Welle 21 des Getriebes ist mit dem Reibrad 22 verbunden, von ihr wird auch der Antrieb des Generators 29 abgezweigt. Der von dem Reibrad angetriebenen Reib-Kegel 26 treibt -in vorbeschriebener Weise- über den Zahnteller 26 die Antriebswalze 27 und damit das Rad 28.Figure 6 shows an application of the energy storage device as a drive for a wheel 28 of a motor vehicle in a perspective diagram. In the illustration, only one of the guide cylinders 1 is still tensioned, its gear 14 connected to the shaft 12 is near its front plate; the other guide cylinders 1 are relaxed, their shafts are extended, their gears 14 are near the gear 20. The shaft 21 of the gear is connected to the friction wheel 22, and the drive of the generator 29 is also branched off from it. The friction cone 26 driven by the friction wheel drives - in the manner described above - the drive roller 27 and thus the wheel 28 via the toothed plate 26.

Die Figuren 7 und 8 zeigt ein Anwendungsbeispiel in Verbindung mit einem Kraftfahrzeug 30. Die (relativ) langen Führungszylinder 1 der Energiespeicher mit dem Getriebe 20 sind in Längsrichtung des Fahrzeugs angeordnet. Dies erlaubt einen für eine ausreichende Betriebszeit hinreichenden langen Hub der Schraubenfedern, zumal bei der Länge der gesamten Vorrichtung die dem Hubwijg entsprechende Länge der Ritzelwelle 5 zu berücksichtigen ist. Da:; Spannen der SchraubenfederFigures 7 and 8 show an application example in connection with a motor vehicle 30. The (relatively) long guide cylinders 1 of the energy storage device with the gear 20 are arranged in the longitudinal direction of the vehicle. This allows a sufficiently long stroke of the coil springs for a sufficient operating time, especially since the length of the entire device must take into account the length of the pinion shaft 5 corresponding to the stroke length. There:; Tensioning the coil spring

·· · ff·· · ff

und damit das Aufladen des Energiespeichers erfolgt zweckmäßig vom Fahrzeug-Heck 31 aus, wobei die (angedeuteten) Spannwerkzeuge 33 durch die Löcher 2.1 im Boden 2 des Führungszylinders 1 (Fig. 1, 2) eingeführt und an den Spannkopf 12.2 der Welle 12 gekoppelt werden. Eine höheneinstellbare Hydraulik 32 drückt (oder aber zieht) das Werkzeug 33 und spannt somit die Schraubenfeder 10 im Inneren der Führungszylinder 1. Es versteht sich dabei von selbst, daß das Fahrzeug 30 während des Spannens gestützt wird, zumal die Bremsen des Fahrzeugs diesen Kräfte kaum Stand halten wurden; dieses abstützen erfolgt über die endständigen Platten 2 (Fig. 2a, 2b) der Führungszylinder 1, gegen die ein Außenrohr des Werkzeugs 33 abgestützt ist, so daß der Krafdtkreis geschlosssen und das Kraftfahrzeug entlastet ist.and thus the charging of the energy storage device is carried out expediently from the rear of the vehicle 31, whereby the (indicated) clamping tools 33 are inserted through the holes 2.1 in the base 2 of the guide cylinder 1 (Fig. 1, 2) and coupled to the clamping head 12.2 of the shaft 12. A height-adjustable hydraulic system 32 pushes (or pulls) the tool 33 and thus tensions the coil spring 10 inside the guide cylinder 1. It goes without saying that the vehicle 30 is supported during clamping, especially since the brakes of the vehicle would hardly be able to withstand these forces; this support is carried out via the end plates 2 (Fig. 2a, 2b) of the guide cylinder 1, against which an outer tube of the tool 33 is supported, so that the force circuit is closed and the motor vehicle is relieved.

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Claims

-proverbs

01. Device for storing energy, in particular for use in drives, such as vehicle drives with at least one spring and an output gear, characterized in that the energy storage device has at least one guide cylinder (1) in which a helical spring (10) is arranged, which is supported with one end against one of its ends and which has a spring insert (11) at its other end, which is provided with at least two radially projecting radial fingers (18) which engage in thread grooves (8) provided on the inner wall of the guide cylinder (1) at least when the helical spring (10) is relaxed and, guided in a rotational movement, converts the linear movement of the helical spring (10), which is tensioned by the energy supplied and stored in the form of elastic deformation, into a rotating movement when it is relaxed, which can be transferred to the output as drive energy.

2
—

02. Device according to claim 1, characterized in that the threads (8) on the inner wall of the guide cylinder (1) form a multiple thread, the number of independent threads corresponding to the number of rolling elements or an integer fraction thereof.

03. Device according to claim 1 or 2, characterized in that the cross section of the thread grooves (8) is asymmetrical, such that their flanks (9.1, 9.2) taper off more flatly in the direction of "tensioning" the helical spring (ILO) than in the direction of "relaxing", whereby the radial fingers (18) engaging in the grooves (8) rest against the corresponding flank in a force-fitting manner in the direction of relaxation.

04. Device according to claim 1, 2 or 3, characterized in that the guide cylinder (1) is rotatable and the helical spring (10) as well as the spring insert (11) cooperating with its free end are mounted fixedly to the frame, whereby the guide cylinder (1) provided with a gear ring is operatively connected to the drive gear (20).

05. Device according to claim 1, 2 or 3, characterized in that the spring insert (11) interacting with the free end of the helical spring (10) is rotatable and the guide cylinder (1) and helical spring (10) are mounted fixedly to the frame, the spring insert (11) being operatively connected to the drive gear (20) via a shaft (12) passing through the helical spring (10), leading out of the guide cylinder (1) and provided with a gear (14).

06. Device according to claim 5, characterized in that the spring insert (11) has a support part (16) supporting the free end of the helical spring (10), preferably provided with a collar (16.1) insertable into its coil, and rotatably mounted on the shaft (12), whereby

the shaft (12) is provided with radially projecting radial fingers (18) which interact with the grooves (8).

07. Device according to claim 6, characterized in that the finger-side end of the shaft (12) has an end disk (17) connected to it and cooperating with the radial fingers (18).

08. Device according to claim 7, characterized in that friction-reducing means are provided between the support plate (16) and the end plate (17), which are preferably designed as a sliding plate or axial rolling element bearings (17.1).

09. Device according to claim 7 or 8, characterized in that the radial fingers (18) or at least the rolling elements (18.1) provided at their outer ends are radially displaceable in such a way that when the helical spring (10) is tensioned, the engagement of the rolling elements (18.1) in the thread groove (8) is canceled and is established when the latter is relaxed.

10. Device according to claim 7 or 8, characterized in that the radial fingers (18) are pivotably connected to the end plate (17) relative to the radius, the joints (18.2) preferably being provided with springs which press the radial fingers (18) back into their original position in such a way that the engagement of the rolling elements in the threads (8) which is canceled when the helical spring (10) is tensioned is maintained when the latter is relaxed.

11. Device according to claim 9 or 10, characterized in that the end of the radial finger (18) which cooperates with the grooves (8) is provided with rolling elements (18) which can be inserted into the groove (8) in a substantially form-fitting manner and are preferably designed as a ball.

12. Device according to claim 11, characterized in that the ball of the rolling body (18.1) is mounted in a ball bed.

13. Device according to one of claims 6 to 12, characterized in that the shaft (11) is guided through the end plate (17) and its free end is designed as a clamping head (19) cooperating with a clamping tool.

14. Device according to claim 13, characterized in that the clamping head is designed as a pressure head (19.1).

15. Device according to claim 13, characterized in that the clamping head is designed as a pulling head (19.2).

16. Device according to one of claims 6 to 15, characterized in that the radial fingers (18) are arranged in a rotationally symmetrical manner.

17. Device according to one of claims 1 to 12, characterized in that a gear (14) is provided to take over the rotational movement from the spring insert (11), which meshes with a pinion (5) whose length corresponds at least to the stroke of the helical spring (10), wherein the drive energy taken from the energy storage device can be taken off at the pinion (5).

18. Device according to claim 17, characterized in that at least two energy stores with guide cylinder (1) and spring insert (11) are provided, wherein the pinion (5) is arranged centrally between these energy stores.

19. Device according to claim 17 or 18, characterized in that blocking means (9) are provided with which the energy extraction of each of the energy storage devices can be blocked and released.

can be given, wherein the output gears (14) are provided with freewheels such that when power flows from the shaft (12) to the gear (14) there is a frictional connection, while a reversal of the power flow cancels the frictional connection.

20. Device according to claim 19, characterized in that a locking groove in the shaft and a locking lug (9.1) which can be inserted into the shaft are provided as locking means and which can be pivoted by means of a lifting device (9.2), preferably an angle lever.

21. Device according to claim 20, characterized in that the angle levers (9.2) of several energy stores are linked together in such a way that a successive energy removal is possible.

22. Device according to one of claims 1 to 21, characterized in that the drive gear (20) is designed as a continuously adjustable bevel gear with a friction wheel (21) and a friction cone (22), the drive of the bevel gear adjustment (23) preferably being carried out by the accelerator pedal (24) of the vehicle (30) driven by an energy storage device provided with coil springs.