DE3321844C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Drehenergiespeicher nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Ein Drehenergiespeicher, beispielsweise zur Bremsenergie­ ausnutzung von Fahrzeugen mit automatischem Getriebe, ist aus der DE-OS 30 11 833 bekannt geworden, bei welchem die gesamte Drehenergiemasse in Einzelmassen aufgeteilt wird, die um die Drehachse der Gesamtmasse in Umfangsrichtung gleich­ mäßig verteilt mittels eines mechanischen Lenkerwerkes an­ gebracht sind, wobei der Abstand der Massenschwerpunkte der Einzelmassen von der Drehachse mittels des Lenkerwerkes verstellbar ist. Diese bekannte Anordnung ermöglicht zwar eine Änderung der Massenenergie ohne Änderung der Drehzahl, jedoch ist das mechanische Lenkerwerk sehr aufwendig und störanfällig. Außerdem ist durch das mechanische Lenkerwerk nur schwer eine Führung der Einzelmassen in einer radialen Ebene möglich. Es ist daher ein nicht unerheblicher Platz­ bedarf in Längsrichtung der Achse für die Axialkomponente der Verschwenkbewegung des Lenkerwerkes zum Verstellen der Einzelmassen erforderlich.

Ein gattungsbildender Drehenergiespeicher ist aus der US-PS 17 06 678 bekannt geworden.

Allerdings erfolgt hier die Verschiebung mechanisch über Gelenke. Durch den dadurch benötigten Raumbedarf ist nur ein relativ geringer Hub der Einzelmassen möglich. Zudem ist die gesamte Anordnung äußerst empfindlich, insbesondere bei hohen Drehzahlen, insbesondere auch im Hinblick auf die Schwingungs-Erregbarkeit. Zudem treten hier große Probleme hinsichtlich der Kraftaufnahme auf. In dem Fall aber ist die entscheidende Dichte von vielen, radial verschiebbaren Einzelmassen innerhalb einer zur Verfügung stehenden Kreis­ fläche bei derartigen Anordnungen zwangsläufig gering.

Es ist die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe, einen derartigen Drehenergiespeicher so auszubilden, daß mit größtmöglicher Raumausnutzung eine einfache und betriebssichere radiale Verstellung der Massenschwerpunkte in einem weiten Bereich möglich ist.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch die im kenn­ zeichnenden Teil des Anspruchs 1 enthaltenen Merkmale ge­ löst.

Durch die erfindungsgemäße Verwendung von in radial ange­ ordneten Hohlräumen liegenden Kolben als Einzelmassen, die entlang der Hohlräume radial durch ein hydraulisches Druckmittel nach innen und durch die Zentrifugalkraft nach außen verschiebbar sind, entfallen komplizierte bewegliche Lenkeranordnungen, die infolge der sehr hohen wirksamen Zentrifugalkräfte sehr schwer ausgebildet sein müßten. Durch die erfindungsgemäße Verwendung eines hydraulischen Druckmittels zur Verstellung der Einzelmassen können auch sehr hohe Zentrifugalkräfte durch entspechende Auswahl der Druckhöhe des Druckmittels ohne Schwierigkeiten überwunden werden. Dadurch kann der erfindungsgemäße Dreh­ energiespeicher mit wesentlich höheren Drehzahlen und damit wesentlich wirtschaftlicher arbeiten als der bekannte mit einem mechanischen Lenkerwerk zur Teilmassenverstellung arbeitende Drehenergiespeicher.

Durch den im Anspruch 2 gekennzeichneten keilförmigen Quer­ schnitt der Einzelmassen wird eine noch günstigere Raumausnutzung erreicht.

Durch die im Anspruch 3 gekennzeichnete Ausbildung weiterer Einzelmassen wird der bei konstanter Drehzahl zur Verfügung stehende Energieregelbereich des Drehenergiespeichers vergrößert und damit der Wirkungsbereich erhöht. Durch die in den Anspüchen 5 und 6 gekennzeichnete Ausbildung wird die durch die Ausbildung gemäß Anspruch 4 erreichte Wirkung verbessert, da der radiale Verschiebeweg der Einzelmassen in den weiteren Hohlräumen vergrößert wird.

Durch die im Anspruch 7 gekennzeichnete Ausbildung mit An­ ordnung von dritten Einzelmassen bei entsprechender Ausbildung von dritten Hohlräumen werden die sonst ungenutzten Räume zwischen den anderen Hohlräumen im Außenumfang ausgenutzt, und damit der Energiespeicherbereich des Drehenergiespeichers vergrößert, wobei durch die in den Ansprüchen 8 und 9 gekennzeichnete Steuerung die Beaufschlagung der Einzel­ massen in der erforderlichen Reihenfolge ohne Schwierigkeiten auf einfache Weise möglich ist. Durch die im An­ spruch 10 gekennzeichnete Zuführung des Druckmittels wird eine Beaufschlagung der kolbenartigen Einzelmassen auf ein­ fache Weise möglich.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnungen an Ausführungsbeispielen näher erläutert. In den Zeichnungen zeigt

Fig. 1 einen Querschnitt durch eine Ausführungsform des Drehenergiespeichers,

Fig. 2 einen längs der Drehachse verlaufenden Schnitt eines Drehenergiespeichers gemäß Fig. 1,

Fig. 3-5 Teilansichten eines Querschnittes durch eine andere Ausführungsform des Drehenergiespeichers in verschiedenen Arbeitsstufen,

Fig. 6-8 Ansichten ähnlich Fig. 3-5 auf eine weitere Ausführungsform des Drehenergiespeichers,

Fig. 9 einen Teilaxialschnitt durch einen Drehenergiespei­ cher der Ausführungsform gemäß Fig. 3-5 mit Kolbensteuerungen für die Zuführung des Druckmittels,

Fig. 10 einen Teilschnitt in einer Querschnittsebene, welche die Steuerbetätigung für die Druckmittelzuführung bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 6-8 darstellt, und

Fig. 11 einen Teilaxialschnitt, der die in Fig. 10 dargestellte Steuereinrichtung darstellt,

Der in Fig. 1 und 2 dargestellte Drehenergiespeicher hat ein Speichergehäuse 1, das mittels Fußblechen 2 auf einem Fundament abgestützt ist. An den Stirnseiten des Gehäuses 1 sind in Lagern 3 Wellenzapfen 4 eines rotierenden Zylinder­ gehäuses 5 gelagert. Im Zylindergehäuse 5 sind im Längsschnitt rechteckige erste Hohlräume 6 angeordnet, die über die ganze axiale Länge des Zylindergehäuses 5 verlaufen und mit ihrem inneren Ende in einer Zylinderfläche 7 enden, deren Umfang der Summe der Umfangsabmessungen aller Radialkammern oder Hohlräumen 6 entspricht.

In den Hohlräumen 6 sind kolbenartige Einzelmassen 8 flüssigkeitsdicht radial verschiebbar angeordnet. Im radial äußeren Bereich sind zwischen den Hohlräumen 6 zweite Hohl­ räume 9 angeornet, die die gleiche axiale Länge, wie die ersten Hohlräume entsprechend der axialen Abmessung des rotierenden Zylindergehäuses 5 und eine Umfangsabmessung gleich oder unterschiedlich von denen der Kammern haben. In den zweiten Hohlräumen 9 sind kolbenartige zweite Einzelmassen 10 flüssigkeitsdicht verschiebbar. Die ersten und zweiten Hohl­ räume 6 und 9 bilden mit den radial außenliegenden Seiten der Einzelmassen 8 bzw. 10 flüssigkeitsdicht abgeschlossene Druck­ kammern.

Die Einzelmassen 8 und 10 haben an ihrer oberen Stirnfläche eine der Innenfläche der Umfangswand des rotierenden Zylinder­ gehäuses 5 entsprechende Ausbildung und sind unterhalb einer mit einer bekannten Dichtung versehenen Dichtfläche im Querschnitt keilförmig ausgebildet. Der Keilwinkel der ersten Einzelmassen 8 entspricht dem durch den entsprechenden ersten Hohlraum 6 bestimmten Zylinderabschnitt des Zylinderumfanges 7, während der Keilwinkel der zweiten Einzelmassen 10 dem Öffnungs­ winkel der angrenzenden Wandflächen der ersten Hohlräume 6 ent­ sprechen. Durch diese Ausbildung der Einzelmassen 8 bzw. 10 wird der radiale Verschiebeweg der Schwerpunkte der Einzelmassen und dadurch der Speicherbereich vergrößert.

Bei rotierendem Zylindergehäuse 5 werden die Einzelmassen 8 bzw. 10 infolge der Fliehkraftwirkung bis zu ihrem größten Abstand von der Drehachse des rotierenden Zylindergehäuses 5, wie mit gestrichelten Linien dargestellt, verschoben. Das rotierende Zylindergehäuse 5 bildet ein nach außen druckfestes Gehäuse. Der Fliehkraft der radial verschiebbaren Einzelmassen 8 bzw. 10 wirkt ein statischer Flüssig­ keitsdruck auf die Außenflächen der Einzelmassen entgegen. Das Druckmedium wird durch den in Fig. 2 rechten Wellenstum­ mel 4 durch eine Leitung 11 zugeführt und gelangt durch Leitungen 12 in den Stirnwänden des rotierenden Zylinderge­ häuses 5 in die radialen Druckkammern zwischen der Außenseite der Einzelmassen 8 bzw. 10 und der Umfangswand des rotierenden Zylindergehäuses 5. Dabei können in der Umfangswand des Zylindergehäuses und/ oder der Außenseite der Einzelmassen Anordnungen z. B. Nuten zum gleichmäßigen Verteilen des Druckes über die ganze Fläche der Einzelmassen 8, 10 vorgesehen sein.

Durch Regelung des statistischen Flüssigkeitsdruckes wird die jeweilige Lage des Schwerpunktes der Einzelmassen 8 und 10 innerhalb der konstruktiv gegebenen Grenzen und damit auch der effektive Drall D = J · a = ω Σ J der Einzelmassen beliebig eingestellt. Durch eine Verschiebung der Einzelmassen wird eine Änderung des Dralles und dadurchein antrei­ bendes bzw. bremsendes Moment

im Gesamtsystem erzeugt.

Somit muß bei gleichbleibender Drehzahl durch sich auf einen größeren Durchmesser verschiebende Massen dem rotie­ renden System Energie zugeführt bzw. durch sich nach innen bewegende Massen Energie von diesem abgeführt werden.

Zur Vermeidung der Reibungsarbeit des mit hoher Geschwin­ digkeit rotierenden Zylindergehäuses 5 wird der Raum zwischen diesem und dem umgebenden Gehäuse 1 unter Vakuum gehalten. Der Antrieb bzw. Abtrieb des rotierenden Zylinder­ gehäuses 5 erfolgt über den Wellenstummel 14 durch eine elektro-magnetische Kupplung 15, deren treibende bzw. ge­ triebene Teile, z.B. durch eine dünne Platte, luftdicht getrennt sind, um das Vakuum im Gehäuse 1 aufrechterhalten zu können. Am tiefsten Punkt des Gehäuses 1 ist eine Abfü­ rung 16 für Leckflüssigkeit und zur Erhaltung des Vakuums vorgesehen.

Die erforderliche Höhe des hydraulischen Druckes in den Hohlräumen 6, 9 wird durch die Fliehkraft der Einzelmassen 8, 10 selbst eingestellt, wobei deren jeweils gewünschte Stel­ lung durch Steuerung des Flüssigkeitsvolumens in den Kammern bestimmt ist.

Ein außerhalb des rotierenden Speichersystems angeordneter nicht dargestellter hydraulischer Druckbehälter nimmt die von den Druckkammern nicht benötigte Flüssigkeitsmenge unter Beibehaltung des statischen Druckes auf bzw. gibt die benötigte Flüssigkeitsmenge in die Druckkammern ab.

In der vorstehend beschriebenen Anordnung, die nach Anzahl, Form, Größe und Hublänge der Einzelmassen für eine optimale Wirkung bei einem gewünschten Leistungsbereich variiert werden kann, setzt die Material-Festigkeit des rotierenden Zylindergehäuses 5 der Fliehkraftbeanspruchung eine obere Grenze für die speicherbare Energiemenge.

Als Orientierung für die mögliche Speicherkapazität derar­ tiger Anordnungen kann mit einem Arbeitsvermögen von etwa 0,01 KWh pro cm axiler Länge der aktiven Gesamtmasse bei einer Drehzahl von 10 000/min^-1 und einer Dauerzugbean­ spruchung von 1000 N/mm² für die höchstbelasteten Teile gerechnet werden.

Bei der in Fig. 3-5 dargestellten Ausführungsform sind erste und zweite Hohlräume 17 bzw. 22 ähnlich dem ersten Ausführungsbeispiel angeordnet. Die axial verlaufenden Sei­ tenwände 18 der Hohlräume sind jedoch an ihrem Berührungspunkt, d.h. in einer Zylinderfläche, deren Umfang der Summe der Umfangslänge aller Haupt- und Zwischenkammern entspricht, dicht miteinander verbunden. An den hier gebildeten Schwenk­ achsen 20 a, die die Verbindungslinien von jeweils zwei benachbarten Hohlraumwänden darstellen, ist jeweils ein Schwenkwandabschnitt 20 druckdicht angelenkt. Die Schwenk­ wandabschnitte 20 legen sich in der in Fig. 3 und 4 darge­ stellten Stellung, in der die Hauptkammern 17 zur Drehenergie­ regelung herangezogen werden, an im Querschnitt keilförmigen Führungselementen 21 mit ihren radial inneren Kanten flüssigkeitsdicht an.

Bei dieser Ausführungsform des Drehenergiespeichers werden zuerst die ersten Hohlräume 17 zur Energieregelung herangezo­ gen, d.h. die in den ersten Hohlräumen 17 liegenden ersten Einzelmassen 8 werden durch entsprechende Beaufschlagung mit Druckmittel aus der in Fig. 3 dargestellten Lage radial nach innen in die in Fig. 4 dargestellte Lage verstellt, in der sie die auch in Fig. 1 ausgezogen dargestellte Stellung einnehmen. In dieser Stellung liegen die Dichtflächen jeder der kolbenartigen Einzelmassen 8 an den mit den Wand­ flächen des entsprechenden ersten Hohlraumes 17 fluchtenden Seitenflächen der zugeordneten keilförmigen Führungselemente 21 an. Die Außenfläche der Einzelmassen 8 liegt radial innerhalb des Schwenkbereichs der Wandabschnitte 20.

Wenn ein größere Energieabgabe erforderlich ist, werden die zweiten Einzelmassen 19 der zweiten Hohlräume 22 mit Druckmittel beaufschlagt und gegen die Fliehkraft radial nach innen bewegt. Diese Einzelmassen 19 haben eine der Innenfläche des Zylinders 5 entsprechende Außenwand. Wenn die Zwischeneinzelmassen 19 in den Bereich der Schwenkwand­ abschnitte 20 kommen, kommen diese in die in Fig. 5 darge­ stellte Lage, in der sie Kammerwände für die Zwischenkammern 22 bilden. Die Zwischeneinzelmassen 19 haben an ihrer radial innen liegenden Seite eine in Axialrichtung verlaufende Längsnut 19 a , die sich, wie in Fig. 5 dargestellt, über das zugeordnete keilförmige Führungselement 21 legt, so daß die Innenflächen der Einzelmassen 19 sich auf der Außenseite der ersten Einzelmassen 8 anlegen.

Der Beaufschlagungsdruck der zweiten Einzelmassen 19 ist dabei größer als der für die ersten Einzelmassen 8, um den in den ersten Druckkammern 17 herrschenden Druck beim Verschwenken der Schwenk­ wandabschnitte 20 aus der in Fig. 3 und 4 dargestellten Stellung in die in Fig. 5 dargestellte Stellung zu überwinden. Eine entsprechende Anordnung zur gesteuerten Zuführung dieser unterschiedlichen Drücke ist in Fig. 9 dargestellt und weiter unten beschrieben.

Bei der in Fig. 6-8 dargestellten Ausführungsform sind in dem rotierenden Zylindergehäuse 5 außer ersten Hohlräumen 26 zweite Hohlräume 9 mit zweite Einzelmassen 10 vorgesehen, die den in Fig. 1 und 2 dargestellten zweiten Hohlräumen 9 bzw. zweiten Einzelmassen 10 entsprechen.

In den ersten Hohlräumen 26 ist eine Einzelmasse 28 an­ geordnet, die in ihrer Ausbildung den Einzelmassen 8 beim Ausführungsbeispiel gemäß den vorhergehenden Ausführungsbeispielen etwa entspricht. Die Seitenwände der Hohlräume 26 enden jedoch an ihrem radial äußeren Ende in Abstand von der Innenwand des rotierenden Zylindergehäuses 5 und sind in einem äußeren Kammerraum angrenzend an das rotierende Zylinder­ gehäuse 5 nach beiden Seiten in Umfangsrichtung zu dritten Hohlräumen bzw. Seitenkammern 29 verlängert. In jeder der Seitenkammern 29 ist eine zusätzliche dritte Einzelmasse 30 in Umfangsrichtung druckdicht verschiebbar angeordnet. Die Umfangsabmes­ sung dieser zusätzlichen dritten Einzelmassen 30 ist so gewählt, daß, wenn diese in Umfangsrichtung über die ersten Hohlräume 26 verschoben sind (Fig. 7), die äußeren Flächen dieser zu­ sätzlichen Einzelmassen 30 einen aufsatzstückartigen Kolbenteil auf der ersten Einzelmasse 28 mit gleichen Umfangsabmessungen bilden.

An der von dem Hohlraum 26 abgewandten Seite jeder der zwei zusätzlichen dritten Einzelmassen 30 ist ein Führungsstück 31 angeordnet, das mit der Einzelmasse 30 in Umfangsrich­ tung druckdicht verschiebbar ist. Diese Verschiebebewegung ist durch eine Begrenzungsnut 32, in die ein am Führungs­ stück 31 befestigtes Führungsteil eingreift, so begrenzt, daß in ausgefahrener Stellung, d.h. wenn die zusätzlichen Einzelmassen 30 oberhalb der ersten Einzelmasse 28 liegen, die dem Hohlraum 26 zugewandten Flächen der Führungsstücke 31 eine Verlängerung der entspechenden Kammerwände des Hohlraumes 26 bilden (Fig. 7). Die Beaufschlagung der zusätzlichen dritten Einzelmassen 30 bzw. der Führungsstücke 31 erfolgt über eine Ringleitung 33 in einer Stirnwand des rotierenden Zylindergehäuses 5, die über entsprechende Austrittsöffnungen hinter den jeweiligen Führungsstücken 31 mit den dritten Hohlräumen 29 verbunden ist.

Die Beaufschlagung mit Druckmitteln für die zusätzlichen dritten Einzelmassen 30 in Umfangsrichtung erfolgt mit einem höheren Druck als die der Einzelmassen 28 selbst. Eine ent­ sprechende Steueranordnung ist weiter unten in Verbindung mit Fig. 10 und 11 beschrieben.

Zur Steuerung der Beaufschlagung bei der Ausführungsform gemäß Fig. 3-5 ist, wie in Fig. 9 gezeigt, in dem der Abtriebsseite abgewandten Wellenstummel 40 ein Regelschieber 41 vorgesehen.

Der Regelschieber 41, dessen beide Regel- und Stellungspunkte durch die radiale Lage der Einzelmassen 8 bestimmt sind, steuert den Zufluß der Druckflüssigkeit durch die Leitungen 42 und 43 in die und aus den Hohlräumen 17 und 22. Dieser Schieber 41 wird durch zwei sich gegenüberliegende, sich aufeinander zu- oder voneinander fort bewegenden Haupteinzelmassen 8 in Richtung der Wellenachse axial dadurch verschoben, daß an den Massen 8 am radialen inneren Ende der Stirnfläche um 45° gegen die Wellenachse angeschrägte Flächen angeordnet sind, die den Regelschieber 41 axial nach außen bewegen, wenn die beiden Massen 8 sich der Drehachse nähern. Wenn die Massen 8 sich radial nach außen bewegen, wird der Schieber 41 durch eine Feder 44 in die ursprüngli­ che Ausgangslage zurückgestellt, wobei diese Hin-und Herbewegung über einen erst verzögernden, dann beschleunigenden Druckpunkt vor sich geht.

Ein weiterer Regelschieber 45 ist an einem der zweiten Hohl­ räume 22 für die zweiten Einzelmasse 19 vorgesehen, der den Zufluß 46 für die Druckflüssigkeit öffnet, wenn die zweite Einzel­ masse 19 in ihrer radial äußersten Stellung liegt, und der wieder schließt, wenn die Masse 19 sich durch eine kleine Hubbewegung etwas nach radial innen verschoben hat.

In der ersten Regelstellung, in der beide Massen 8 und 19 am äußeren Umfang liegen, hält der Schieber 41 den Zu­ fluß 42 offen, wodurch die radiale Lage der ersten Einzelmassen 8 durch Flüssigkeitszu- bzw. abfuhr regelbar ist. Die Stellung der zweiten Einzelmassen 19 ist unbeeinflußt, da der Zufluß 42 in dieser Stellung des Schiebers 41 gesperrt ist.

In der zweiten Regelstellung, in der die ersten Einzelmassen 8 bereits nach innen verschoben sind, während die zweiten Einzelmas­ sen 19 sich noch am äußeren Umfang befinden, sperrt der Regelschieber 41 den Zufluß 42 und öffnet den Zufluß 43, wodurch die Stellung der zweiten Einzelmassen 19 steuerbar wird, während die Stellung der ersten Einzelmassen 8 durch die eingeschlos­ sene Flüssigkeitsmenge in den ersten Hohlräumen 17 unverändert bleibt, bzw. noch etwas geändert werden kann über die noch offene Stellung des Schiebers 45 an dem zweiten Hohlraum 22, solange die Masse 19 sich noch am radial äußersten Umfang befindet und auf diese Weise noch einen Zufluß von der Ringleitung 43 über den Schieber 45 nach der Leitung 42 gestattet.

In einer dritten Regelstellung liegen beide Massen 8 und 19 am radial kleinstmöglichen Umfang (Fig. 5). Durch Regelung des Flüssigkeitsvolumens in den Hohlräumen 22 bewegen sich beide Massen 8 und 19 nach außen, da bei einer Verschiebung der Massen 19 sich auch die Massen 8 bewegen, die sich in dieser Stellung auf die Massen 19 abstützen. Nach kurzer radialer Auswärtsbewegung beider Massen 8 und 19 werden die Massen 8 von den für die Führung der Masse 19 auseinander gespreizten Schwenkwandabschnitten 20 gestoppt und so in dieser Lage gehalten, während Massen 19 durch Regelung der Füllung in den zweiten Hohlräumen 22 über den Zufluß 43 sich dem äußersten Umfang nähert. Hat die Masse 19 den äußersten Umfang erreicht, schwenkt der über Schieber 45 wirksam werdende Flüssigkeitsdruck in der Leitung 46 in den ersten Hohl­ räumen 17 die gespreizten Schwenkwandabschnitte 20 in die für die radiale Auswärtsbewegung der Massen 8 geeignete Lage, während das Flüssigkeitsvolumen für die ersten Hohlräume 17 noch durch den Schieber 45 solange geregelt wird, bis der Schieber 41 auf die Ausgangsstellung der ersten Regelstellung zurückgestellt ist. Diese Umschaltung auf die erste Regelstellung erfolgt also erst nach Erreichen der radial äußersten Endstellung der zweiten Einzelmassen 19.

Bei der in Fig. 6-8 dargestellten oben erläuterten Ausfüh­ rungsform erfolgt die Steuerung des Zu- und Abflusses von und zu einem nicht dargestellten Sammelraum für Druckmittel abhängig vom geforderten Leistungsbedarf durch nicht dargestellte Steuerorgane außerhalb des Speichers oder von Hand. Für den Zu- und Abfluß zu und von den dritten Hohlräumen 29 für die Verschiebung der zusätzlichen dritten Einzelmassen 30 in Um­ fangsrichtung ist ein in Fig. 10 und 11 dargestelltes selbständig arbeitendes Steuerorgan vorgesehen, das zwischen einer Zuführung für Druckmittel im Wellenstummel des Schwungradgehäuses 5 und der Zuleitung zu den seitlichen Druckkammern bzw. Hohlräumen 29 so angeordnet ist, daß das Druckmittel einstellbar und abhängig von der radialen Verschieberichtung und der Stellung der benachbarten radial bewegbaren ersten Einzelmassen 28 den dritten Hohlräumen 29 hinter den zusätzlichen Einzelmassen 30, d. h. den Führungsstücken 31 mit einem höheren Druck als der in der ersten Druckkammern bzw. Hohlraum 26 bestehende zugeführt und bei der radialen Auswärtsbewegung der Massen der Druck aufgehoben und die Druckflüssigkeit zurück in den Sammel­ raum geleitet wird.

In Fig. 10 und 11 ist eine vorzugsweise Ausführungsform einer derartigen Steuereinrichtung dargestellt. Dabei ist ein Drehschieber 51 vorgesehen, der über eine nicht näher erläuterte Schnappanordnung in eine von zwei Endstellungen durch einen Hebel 52 verstellbar ist. Die Umschaltbewegung dieses Hebels 52 wird durch einen Magneten 53 eingeleitet, der als Teilfläche an einer sich radial verschiebenden aus magnetisch nicht leitendem Material bestehenden ersten Einzel­ masse 28 angeordnet ist. Die Wände der Hohlräume 26 bestehen aus magnetisch nicht leitendem Werkstoff. Der Hebel 52 ist nur teilweise mit einem magnetisch leitenden Werkstoff 54 belegt, so daß er je nach der radialen Verschieberichtung der Einzelmasse 28 radial einwärts oder auswärts um seinen Drehpunkt 55 schwenkt. Bei einer entsprechenden Stellung der ersten Einzelmasse 28 schließt der daran angeordnete Magnet 53 seinen magnetischen Fluß durch zwei in der unmagnetischen Kammerwand angeordnete Einlagen 56 aus magnetisch leitendem Werkstoff über den Magnetwerkstoff 54 am Hebel 52, wodurch dieser in die gewünschte Schaltrichtung bewegt wird, wobei die Umschaltbewegung des Magnethebels 52 durch den Schnappmechanimus in die jeweilige Endstellung beschleunigt wird.

Der Hebel 52 steht mit dem Drehschieber 51 zwangsläufig in Verbindung.

Der Drehschieber 51 besitzt zwei Endstellungen, mit denen er über seine innere Bohrung 57 wechselweise durch eine 90°-Drehung des Drehkörpers um seine Drehachse die Kanäle 58 und 59 oder 59 und 60 verbinden kann. Seine Drehachse ist an ihrem einen Ende in einem massiven Teil 61 des rotierenden Zylindergehäuses 5 und an ihrem anderen Ende in dessen seitlicher Stirnplatte 62 gelagert und an seinem Ende mit einem Zahnrad 63 fest verbunden. Bei einer Bewegung eines Zahnsegmentes 64 am Hebel 52, als Folge einer Verdrehung dieses Hebels 52 um die Achse 55 wird der Drehschieber 51 vorzugsweise beschleunigt von einer Endstellung in die andere durch eine Schnappvorrichtung beispielsweise durch einen federbelasteten Steuernocken verdreht. Je nach seiner augenblicklichen Stellung stellt dann der Drehschieber 51 eine Verbindung für die Druckflüssigkeit mit der Seitenkammer 29 entweder mit dem Steuerzufluß 60 oder dem Abfluß 58 her, die beide durch einen Wellenstummel des rotierenden Zylinders 5 zu- bzw. abgeführt werden. Eine dritte Zuführung 65 für Steuerflüssigkeit durch den Wellenstummel dient der Steuerung des Druckes im Hauptdruckraum 26.

Hat die erste Einzelmasse 28 z. B. unter der Einwirkung des Flüssigkeitsdruckes in der Zuführung 65 den größtmöglichen radialen Abstand verlassen und den Durchmesser der inneren Führungsfläche des dritten Hohlraumes 29 erreicht, wird die Stellung des Schiebers 51 durch die Einwirkung eines Magneten 53 in der Weise geändert, daß der Steuerzufluß 60 mit dem dritten Hohlraum 29 verbunden ist, und dadurch diese unter einen Flüssigkeitsdruck setzt, der größer ist als der in der Druckkammer der ersten Einzelmasse 28. Dies verursacht eine Bewegung der beiden zusätzlichen dritten Massen 30 entlang des inneren Gehäuseumfanges in diesen Beaufschlagungsraum (Fig. 7), wobei sich die abdichtenden Führungsstücke 31 mit einem Vorsprung entlang einer Nut 32 bewegen, an deren Ende jeweils ein Anschlag vorgesehen ist, der die Führungsstücke nach Erreichen der Endstellung unter der Wirkung der Druckdifferenz zwischen den Zuführungen 59 und 65 in dieser Position hält. Der Steuerdruck in der Zuführung 65 übernimmt nun die Regelung der radialen Stellung der Massen 28 und 30.

Bewegen sich die Einzelmassen 28 und 30 unter dem Einfluß der Zentrifugalkraft aus der radial innersten Stellung (Fig. 8) durch entsprechende Steuerung des Druckes in der Zuführung 65 wieder radial auswärts, wird durch den Magneten 53 der Schieber 51 nach Erreichen der radial äußersten Stellung der zusätzlichen dritten Einzelmasse 30 wieder so verstellt, daß die Hohlräume 29 mit dem Ablauf 58 verbunden sind, und damit der Flüssigkeitsdruck in der Zuführung 59 abfällt, und die Führungsstücke 31 und die zusätzlichen dritten Massen 30 in die Ausgangslage (Fig. 6) unter der Druckwirkung in der Leitung 65 zurückkehren, was wiederum der ersten Einzelmasse 28 gestattet, nach außen nachzugleiten.

Der Drehschieber 51 steuert den Beaufschlagungsdruck nur in eine der seitlichen Hohlräume 29. Dieser Beaufschlagungsdruck wird über die Ringleitung 33 auf alle im rotierenden Zylindergehäuse 5 enthaltenen Hohlräume 29 übertragen.

Der Leistungsbereich für einen einzelnen Speicher gemäß z. B. einer der vorhergehenden Ausführungsformen kann durch Zusammenwirken eines oder mehrerer solcher Speicher mit einer beliebig großen, aber nur durch die Drehzahl regulierbaren Schwungmasse vervielfacht und ein erheblich größerer Speichereffekt erreicht wird.

Claims (10)

1. Drehenergiespeicher mit einer Einrichtung zur gesteuerten Änderung des von ihm erzeugten Drehmoments, insbesondere bei konstanter Drehzahl, mit einer um eine Drehachse rotie­ renden Schwungmasse, bestehend aus einem Zylindergehäuse und mehreren Einzelmasssen, die in Hohlräumen des Zylinder­ gehäuses radial verschieblich geführt sind und durch eine der Fliehkraft entgegengerichtete Kraft beaufschlagbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Hohlräume (6, 9, 17, 22, 26) zusammen mit den radial außenliegenden Seiten der Einzelmassen (8, 10, 19, 28) flüssigkeitsdicht abgeschlossene Druckkammern eines Hydrauliksystems bilden und daß die der Fliehkraft entgegengerichtete Kraft über ein in den Druckkammern vorgesehenes hydraulisches Druckmittel aufbringbar ist.

2. Drehenergiespeicher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest ein erster Teil der Einzelmassen (8, 28) im axialen Querschnitt keilförmig so ausgebildet und in ersten Hohl­ räumen (6, 17, 26) so geführt ist, daß diese ersten Einzel­ massen (8, 28) in ihrer radialen inneren Endlage mit ihren Außenflächen eine geschlossene Oberfläche bilden.

3. Drehenergiespeicher nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß zwischen den ersten Hohlräumen (6, 17, 26) zweite Hohlräume (9, 22) mit zweiten darin geführten Einzel­ massen (10, 19) vorgesehen sind.

4. Drehenergiespeicher nach Anspruch 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die zweiten Einzelmassen (10) im Querschnitt derart keilförmig ausgebildet sind, daß sie in ihrer radialen inneren Endlage mit ihren Keilflächen an den Wänden der benachbarten ersten Hohlräume (6, 26) anliegen.

5. Drehernergiespeicher nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die im äußeren Radialbereich des Drehenergiespeichers benachbarten Wände zwischen einem ersten und zweiten Hohlraum (17 bzw. 22) an ihrer radial innenliegenden Seite jeweils unter Bildung einer zur Drehachse parallelen Schwenkachse (22 a) zusammenlaufen, an der nach innen verlaufende Schwenkwandabschnitte (20) flüssigkeitsdicht angelenkt sind, wobei die ersten Hohlräume (17) und die zweiten Hohl­ räume (22) getrennt druckbeaufschlagbar sind.

6. Drehenergiespeicher nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die angelenkten Schwenkwandabschnitte (20) im drucklosen Zustand der ersten und zweiten Hohlräume (17, 22) mit ihren radial innenliegenden Endkanten an zur Drehachse parallel verlaufenden und im Querschnitt hierzu keilförmigen Führungselementen (21) druckdicht anliegen, deren Keilflächen mit je einer Kammerwand zweier benachbarter ersten Hohl­ räume (17) fluchten und in einem radialen Abstand zurDreh­ achse liegen, wobei die kolbenartigen ersten Einzelmassen (8) in ihrer radilen inneren Endlage mit ihren Dichtflächen an den Keilflächen anliegen und die Schwenkwandabschnitte (20) dann so verschwenkbar sind, daß sie mit den parallelen und fest­ stehenden Kammerwänden der zweiten Hohlräume (22) fluchten.

7. Drehenergiespeicher nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß im Zylindergehäuse (5) dritte Hohlräume (29) vorgesehen sind, die in die radial äußeren Bereiche der ersten Hohlräume (26) einmünden und sich in Umfangsrichtung erstrecken, und daß in den dritten Hohlräumen (29) dritte Einzelmassen (30) derart geführt sind, daß die dritten Hohlräume(29) zusammen mit den dritten Einzelmassen (30) weitere Druckkammern des Hydrauliksystems bilden, wobei die dritten Einzelmassen (30) durch Druck­ beaufschlagung dieser weiteren Druckkammern in die ersten Hohl­ räume (26) hinein bewegbar sind, wenn die Verbindungen zwischen den ersten Hohlräumen (26) un den dritten Hohl­ räumen (29) durch eine Verschiebung der ersten Einzelmassen (28) nach innnen freigegeben sind, und dann in den ersten Hohlräumen (26) zusammen mit der ersten Einzelmassen (28) in radialer Richtung verschieblich sind.

8. Drehenergiespeicher nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Zu- und Abfluß von und zu einem Sammelraum für Druckmittel zur Steuerung der Bewegung der ersten und zweiten Einzelmassen (28, 10) in den ersten und zweiten Hohl­ räumen (26, 9) abhängig vom Leistungsbedarf des Dreh­ energiespeichers durch Steuerorgane außerhalb des Drehenergie­ speichers oder von Hand regelbar ist, während der Zu- und Abfluß zu und von den dritten Hohlräumen (29) für die Verschiebung der dritten Einzelmassen (30) in Umfangsrichtung durch ein selbstätig arbeitendes Steuerorgan (57) steuerbar ist, welches zwischen einer Zuführung (60) für Druckmittel in der Welle des rotierenden Zylindergehäuses (5) und einem Zulauf (59, 61) zu den dritten Hohlräumen (29) so angeordnet ist, daß Druckmittel einstellbar und abhängig von der radialen Verschieberichtung und der Stellung der radial ver­ schieblichen ersten Einzelmassen (28) in die dritten Hohl­ räume (29) hinter den zusätzlichen dritten Einzelmassen (30) mit einem höheren, als dem in der durch den ersten Hohl­ raum (26) gebildeten ersten Druckkammer bestehenden Druck zuführbar und bei der radialen Auswärtsbewegung der Einzel­ massen (28, 10, 30) dieser Druck aufhebbar und die Druckflüssigkeit gesteuert zurück in den Sammelraum leitbar ist.

9. Drehenergiespeicher nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Umschaltbewegung des Steuerorganes (57) durch einen Magneten (53) einleitbar ist, der als Teilfläche in einer der sich radial verschiebenden, aus magnetisch nicht leitendem Material bestehenden ersten Einzelmasse (28) ange­ ordnet ist, und einen außerhalb der aus nicht magnetisch leitendem Werkstoff bestehenden Wand der ersten Hohlräume (26) schwenkbar angeordneten, und nur teilweise mit einem magnetisch leitenden Material (54) belegten Magnethebel (52) je nach der radialen Verschieberichtung der ersten Einzelmassen (28) radial einwärts oder auswärts um seine Drehachse schwenkt, derart, daß bei einer entspechenden Stellung der Schwerpunkte der ersten Einzelmassen (28), der daran an­ geordnete Magnet (53) seinen magnetischen Fluß durch zwei in der unmagnetischen Kammerwand angeordneten Einlagen (56) aus magnetisch leitendem Werkstoff über den schwenk­ baren Hebel (52) außerhalb des ersten Hohlraumes (26) schließt und dadurch diesen Magnethebel (52) unter beschleu­ nigender Unterstützung durch einen Schnappmechanismus in die gewünschte Schaltrichtung bewegt.

10. Drehenergiespeicher nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Druckmittel zum Beaufschlagen der kolbenartigen Einzelmassen (8, 10, 19, 28) in den Hohlräumen (6, 9, 17, 22, 26) durch die Welle (4, 40) durch das Zylindergehäuse (5) und durch Leitungen (11, 12; 33; 42, 43, 46; 58, 60, 61 65) den Hohlräumen (6, 9, 17, 22, 26) zuführbar ist.