DE3524328A1

DE3524328A1 - Elektrischer impuls schwungradantrieb

Info

Publication number: DE3524328A1
Application number: DE19853524328
Authority: DE
Inventors: Hermann Thoene
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1985-07-08
Filing date: 1985-07-08
Publication date: 1987-01-08
Also published as: DE3524328C2

Description

Die Erfindung ist ein Schwungradantrieb, der elektrisch betrieben wird und vorzugsweise für Elektroautos und Maschinen seine Anwendung finden soll. Hierbei ist vor allen die Anordnung des Schwungrades wichtig, weil dies im Zusammenhang mit elektrischen Impulsen, die auf den Antriebsmotor gegeben werden, steht. Daraus resultiert die Zweckmäßigkeit, einen Elektroantrieb zu fertigen, der mit verhältnismäßig weniger Strom auskommt, als der zeit auf dem Markt befindliche Elektrofahrzeuge.

Es ist bekannt, daß durch elektrische Impulse auf einen Antriebsmotor eine Schwungmasse durch doppelseitige Energiespeicherung in Schwung gehalten werden kann. (Siehe Offenlegungsschrift Deutsches Patentamt, Nr. 30 24 960 des gleichen Erfinders.) Hier fehlt jedoch der nötige Ausgleich der Unwucht zur Schwungmasse je nach Drehzahl. Ebenso ist die Impulsabgabe über einen Mikroschalter bedenklich, weil dieser bei etwas längerem Gebrauch verschmort.

Diese Mängel werden mit dieser Erfindung gelöst, wobei nachstehendes Beispiel Aufschluß gibt:

Auf einer Achse (1) Abb. I ist ein Schwungrad (2) an angebracht, welches durch den Elektro-Scheibenläufer motor (7) über das Getriebe (8) angetrieben wird. Uber das Schneckengetriebe (9) wird die Kraft auf die Achse (10) übertragen. Die Getriebeanordnung ist jedoch beliebig und kann je nach Zweck bestimmt werden.

Das Schwungrad (2) Abb. II hat vier sich gegenüberliegende Hohlräume (3), welche in gleichen Abständen vertikal zur Achse liegen. In diesen Hohlräumen sind längsseitig Wellen (4) Abb. II und III befestigt. An diesen sind gleit bare Kugelhülsengewichte (5) angebracht. Diese Kugelhülsen bilden Gewichte und sind je nach Beanspruchung an Ge wicht - falls erforderlich - durch Bleizusatz oder der gleichen ergänzt. Sie werden durch Druckfedern (6) in die Innenseite des Schwungrades (Achsnähe) gedrückt. Le diglich in einem Hohlraum ist die Kugelhülse dem äußeren Rand des Schwungrades zugekehrt (5′), indem die Feder zusammengedrückt und die Hülse in dieser Lage be festigt ist. Wenn jetzt das Schwungrad in Bewegung ge setzt wird, dient die Kugelhülse (5′) als Unwucht. Der Zweck dieser Unwucht ist auf das Gesamtsystem zurück zuführen, wonach die Unwucht aus der labilen Lage die Schwungmasse dreht, dagegen selbige aus der stabilen in die labile Lage vom Scheibenläufermotor mit angehoben wird, damit das Schwungrad konstant weiterdrehen kann.

Im Wechselspiel wird der energetische Ablauf in der Form beeinflußt, daß durch den Fliehkraftdruck der Unwucht im Speicher Schwungrad und dessen Anhebung durch Speicher Batteriestrom potentielle Energie frei wird, die für die Fortbewegung eines Fahrzeugs ausreicht und bedingt durch diese Wechselwirkung Batteriestrom-Energie weitgehend ein gespart werden kann.

Die Abdeckscheibe am Schwungrad (Abb. IV) weist Ver tiefungen (12, 13, 14) aus. Diese Vertiefungen passieren die hierfür angepaßten Näherungsschalter (Abb. V, 15,16,17), die über ein Steuergerät (20) mit den Wahlschaltern (21, 22, 23) verbunden sind.

Die Funktion sieht folgendermaßen aus:

Durch den Scheibenläufermotor wird das Schwungrad in Be wegung gesetzt. Bei Erreichen einer bestimmten Umdrehungs geschwindigkeit wird eine Impulstaste, z.B. (21) gedrückt. Der Näherungsschalter (17) tritt in Funktion, d.h., er schaltet den Motor in dem Moment ein, wo die Vertiefung (14) den Näherungsschalter (17) passiert. Nit dem Ende der Vertiefung schaltet der Motor wieder aus. Mit dieser Schaltung wird auch die Unwucht (5′) von der stabilen zur labilen Lage gebracht.

Bei höherer Umlaufgeschwindigkeit des Schwungrades, die man auch durch die drei Möglichkeiten der Schaltung bei diesem Beispiel bestimmen kann, drücken sich durch die Fliehkrafteinflüsse alle drei Kugelhülsen (5) nach außen, so daß die Unwucht geringer wird. Bei Höchstgeschwindig keiten erreichen die Kugelhülsen fast den Abstand der Hülse (5′) zum äußeren Rand des Schwungrades und die Unwucht wird fast aufgehoben. Eine restlose Aufhebung erfolgt jedoch nicht, sonst wäre diese Vorrichtung sinnlos. Nur bei höheren Geschwindig keiten wird die Unwucht bekanntlich schwerer, bedingt durch den Fliehkrafteffekt. Deshalb müssen die anderen Kugelhülsen nachdrücken, um einen gewissen Ausgleich zu schaffen.

Bei den großen Geschwindigkeiten kann mit sehr kleinen Strom injektionen umgegangen werden, bei diesem Beispiel mit der Vertiefung (12) und dem Näherungsschalter (15).

Der Grundgedanke dieser Erfindung ist, mit dem Schwungrad jene Drehzahl zu erreichen, die der Antriebsmotor mit seiner höchsten Durchschnittsdrehzahl vorgibt. Jeweils die stromin jektierte Umdrehung des Motors hebt die Unwucht an und läßt sie stromlos wieder fallen, wobei diese höchste Durchschnitts drehzahl durch die Schwungmasse dem stromlosen Motor erhalten bleibt. Dies bedeutet Stromersparnis. Das heißt, daß bei einer so raschen Wechselwirkung der Motor auch im stromlosen Moment seine Drehzahl beibehält, somit ein schädlicher Drehzahlab fall nicht eintritt. Bekommt der Motor seinen Impuls durch die Strominjektion, wird hierbei lediglich der Impulsstrom verbraucht, der, bedingt durch die hohe Drehzahl, niedrig bleibt, also kein Anfangsverbrauch eintritt.

Die Unwucht steht in einem sehr kleinen Verhältnis zur Schwere der Schwungmasse und gibt die Herausforderung, den Stromimpulsen Nahrung zu beschaffen. Das heißt:

Die Strominjektionen geben dem Motor die Kraft, die Unwucht innerhalb des Umdrehungsschwunges von der stabilen zur labilen Lage mit zu transportieren, um den nachfolgenden Abfall der Unwucht von der la bilen zur stabilen Lage sich selbst zu überlassen. Hierin ist eine Gleichmäßigkeit der Verteilung zu sehen. Bei eine Schwungmasse ohne Unwucht würden die kurzen Stromimpulse nicht ausreichen, das Gesamtsystem mit seiner Kraftübertragung in Bewegung zu halten. Je nach Geschwindigkeit des Schwungrades wird die Unwucht in seinem Gewicht stabil gehalten, da die durch die Flieh kraft nach außen drängenden Kugelhülsen den erforderlichen Ausgleich bringen.

Claims

1. Elektrischer Impuls Schwungradantrieb, gekennzeichnet durch eine Kombination (Abb. I) von Elektromotor (7), Antriebsübersetzung (8), Schwungrad (2) mit Achse (1) und Getriebe (9) mit Antriebsachse (10) als Konstruk tionsmerkmale in beliebiger Reihenfolge.

2. Vorrichtung wie 1, mit im Schwungrad in beliebiger An zahl angebrachten Hohlräume (Abb. II, 3), die in gleichen Abständen vertikal zur Achse liegen, mit längsseitig befestigten Wellen (Abb. II und III, 4), auf dessen Kugelhülsengewichte (5) aufgesteckt sind. Diese Kugel hülsengewichte dienen als Unwucht (5′) in festmontierter Weise und als Unwuchtausgleich (5).

3. Vorrichtung wie 1 und 2, mit an den Wellen angebrachten Druckfedern, die den Fliehkraftausgleich innerhalb des Systems korrigieren. Dieser Ausgleich kann eben so mit Zugfedern, Öldruckeinrichtung, Luftdruckein richtung und dergleichen herbeigeführt werden.

4. Vorrichtung wie 1, mit einer Abdeckplatte (Abb. IV und V, 11) mit Vertiefungsrillen (12, 13, 14)oder auch in zu bestimmenden Abständen gehaltenen Bohrungen.

5. Vorrichtung wie 1 und 4, mit vor der Abdeckplatte (11) angebrachten Näherungsschaltern (15, 16, 17), wie vor der Achse (1) angebrachten Drehzahlmesser (18).