DE4203050A1 - Kombinierter niederspannungs-solarstrom-druckluftmotor fuer beliebig hohe abtriebsleistung und mehreren grossen abtriebsdrehmomenten - Google Patents

Description

Seit Jahren schon werden Solarstrommotoren und kleine Druckluftmotoren als Antriebsmotoren für kleinere Leistungen und kleinere Drehmomente, bei hohen Abtriebsdrehzahlen eingesetzt. Das Anwendungsgebiet für größere Leistungen von Solarstrommotoren und Druckluftmotoren soll durch die Erfindung erweitert werden. Der Solarstrom- und der integrierte Druckluftmotor ist ein Verbraucher von umweltfreundlicher Energie mit einem guten Wirkungsgrad und langer Lebensdauer und großer Zuverlässigkeit. In der letzten Zeit hat die allgemeine Verwendung von kleinen Solarstrommotoren und Druckluftmotoren zugenommen. Der Einsatz für den Solarstrom-Druckluftmotor empfiehlt sich immer dort, wo die Energieversorgung durch herkömmliche Systeme unwirtschaftlich oder nicht realisierbar ist. Der Solarstrom-Druckluftmotor gemäß der Erfindung kann als Ersatz für stationäre Verbrennungsmotoren kleinerer, mittlerer und sogar größerer Leistung und auch als Ersatz der üblichen Gleichstrom- und Wechselstrommotoren eingesetzt werden, oder auch dort, wo handbetriebene Aggregate jetzt durch ihn angetrieben werden können. Man kann den Solarstrom- Druckluftmotor auch durch PKW- LKW- oder Motorradakkus betreiben, bzw. durch Preßluftflaschen oder durch stationäre Druckluftanlagen mit Speicherbehältern. Die Speicherakkus brauchen beispielsweise nur für 6 Volt oder sogar weniger Betriebsspannung ausgelegt sein. Es ist auch durchführbar, den Solarstrombetrieb oder PKW- LKW- oder Motorradakkubetrieb auf 220 Volt Wechselstrom Netzspannung umzuschalten und das für Wechsel- und Gleichstrommotoren im Solarstrom-Druckluftmotor. Der Solarstrom-Druckluftmotor ist auch für 220 Volt Wechselstrom auslegbar, wobei die 220 Volt Wechselstrom auf die kleinen Wechselstrommotoren aufgeteilt werden, und zwar durch einen Trafo, um so zu niedrigen Motoreinzelspannungen zu kommen. Der Motor gemäß der Erfindung ist also auch vom Netz her zu betreiben, wenn einmal kein Solarstrom zur Verfügung stehen sollte, oder die Speicherakkus oder die Druckluftbehälter leer sind. Dann muß man auch auf 220 Volt Wechselstrom aus dem Netz automatisch umschalten können. Sowie die Solarzellenenergie wieder verfügbar ist, wird automatisch wieder auf Solarstromenergie umgeschaltet. Es kann auch überschüssige Solarzellenenergie ins Netz eingespeist werden. Die Solarstrommotorausführung für die kleinen Gleichstrommotoren, erzeugt von 220 Volt Wechselstrom, ist mit einem Trafo und Gleichrichtern durchführbar. Am Sekundärausgang des Trafos mit beispielsweise 6 Volt Wechselstrom-Niederspannung müssen Gleichrichter vorhanden sein, um zu Gleichstrom zu kommen. Soll mit Wechselstrom gearbeitet werden im Solarstrom- Druckluftmotor, dann muß ein Wechselrichter vorhanden sein, der den Solarzellen-Gleichstrom in Wechselstrom umformt. Man kann den Solarstrom-Druckluftmotor konstruktiv so auslegen, daß in den kleinen, antreibenden Gleich- oder Wechselstrommotoren, die nebeneinander am Kreisumfang angeordnet sind, bzw. übereinander und hintereinander plaziert sind, die Druckluftmotoreneinheiten in den Gleich- bzw. Wechselstrommotoren integriert sind. Man kann dann vom Solarstrombetrieb auf Druckluftbetrieb umschalten, oder beides gemeinsam betreiben. Man kommt zur Leistungsregelung dadurch, daß beliebig viele kleine Druckluftmotoren im Motor gemäß der Erfindung abgeschaltet werden, oder die Leistungsregelung der Druckluftmotoren im Motor gemäß der Erfindung erfolgt durch veränderlichen Preßluftdruck. Um den Druckluftmotor oder den kombinierten Solarstrom-Druckluftmotor gemäß der Erfindung auch mobil einsetzen zu können, braucht man Druckluftspeicherbehälter mit Überdruck. Weil beispielsweise in den kleinen Gleich- oder Wechselstrommotoren Druckluftmotoreneinheiten hintereinander und übereinander eingebaut sind, läßt sich vom Solarstrommotorbetrieb auf Druckluftmotorbetrieb umschalten und umgekehrt auch, oder kombiniert zusammen, Solarstrombetrieb und Druckluftbetrieb gleichzeitig durchführen. Die kleinen Gleich- oder Wechselstrommotoren besitzen in axialer Richtung gesehen, Druckluftmotoreneinheiten, die zum Solarstrommotorbetrieb dazugeschaltet werden können, so daß sich die abgegebene Leistung stark erhöht. Außerdem werden die kleinen Solarstrommotoren und Druckluftmotoren nebeneinander abwechselnd am Kreisumfang angeordnet und das hintereinander und übereinander gestaffelt. Der kombinierte Solarstrom- Druckluftmotor kann mit Solarstrom allein, oder mit Druckluft allein, oder gleichzeitig mit Solarstrom und Druckluft gemeinsam betrieben werden. Im einzelnen kommen wohl folgende Einsatzbereiche in Betracht:

• 1. Als Antrieb für stationäre Baumaschinen wie Förderbänder, Betonmischer, Bauaufzüge, Flaschenzüge.
• 2. Als Antrieb von Pumpen jeder Art.
• 3. Als Antrieb von Rasenmähern.
• 4. Als Antrieb von Haushaltsgeräten wie z. B. Kühlschränken, Waschmaschinen, Spülmaschinen usw.
• 5. Als Antrieb von Ventilatoren.
• 6. Als Antrieb von Melkmaschinen auf der Weide, wobei die Solarzellen auf einem Flachdach angebracht sind und dieses gleichzeitig als Unterstand für die Rinder dienen kann.
• 7. Als Antrieb von Bewässerungsanlagen.
• 8. Als Antrieb von Seilwinden.
• 9. Als Antrieb von Getrieben aller Art.
• 10. Als Antrieb von Trockentrommeln.
• 11. Als Antrieb von Pressen.
• 12. Als Antrieb von Stauschützen oder Stauklappen.
• 13. Als Antrieb von stationären Hubaggregaten.
• 14. Als Antrieb von Biogasanlagen-Rührwerken.

Mit Hilfe der Erfindung gelingt es nun, kleinere Antriebsleistungen der handelsüblichen Solarstrommotoren, bzw. Gleichstrommotoren, bzw. Wechselstrommotoren, bzw. Druckluftmotoren zu addieren und gleichzeitig ein hohes Abtriebsdrehmoment von einer oder mehreren Wellen mit Über- und Untersetzung zur Verfügung zu haben. Die Gleichstrommotoren werden mit Solarzellenenergie betrieben, wobei beim Einsatz ohne Akkumulatoren die Solarzellen direkt mit den kleinen Gleichstrommotoren elektrisch verbunden werden und diese so antreiben. Die am Tage, insbesondere bei Sonnenschein aufgenommene Energie muß in parallel geschalteten Akkus gespeichert werden, um diese zu jedem beliebigen Zeitpunkt wieder an die kleinen antreibenden Gleich- oder Wechselstrommotoren, kleinerer und mittlerer Leistung an die Abtriebswellen abgeben zu können. Wartungsfreien Motor- und Akku-Typen ist dabei der Vorzug zu geben. Wird mit Bleiakkus zur Speicherung gearbeitet, so sind diese gegen Überspannung und Überstrom empfindlich. Es müssen dafür geeignete Maßnahmen getroffen werden. Bei größeren Anlagen ist es notwendig zur Stabilisierung Spannungsregler einzusetzen. Die unbelasteten Solarzellen von beispielsweise 10 cm Durchmesser liefern eine maximale Spannung von ca. 0,55 Volt Gleichstrom bei einer Stromstärke von 2,1 Ampere für die kleinen Solar- bzw. Gleichstrommotoren, wobei durch Belastung die Spannung bis auf 0,35 Volt abfällt. Bei einer Zellenspannung von 0,45 Volt wird von den Solarzellen die maximalste Leistung an die kleinen Gleichstrommotoren abgegeben. Durch Akkus wird man so von Schwankungen der Tageshelligkeit unabhängig und hat auch Strom während der Nachtstunden zur Verfügung. Eine Entladungsschutzdiode ist erforderlich, um die Entladung der Akkus über die Solarzellen zu verhindern. Der Normalbetrieb des Solarstrommotors gemäß der Erfindung soll also durch den kostenlos erzeugten Solarstrom erfolgen. Es ist vorgesehen, daß eine Solarzelle einen kleinen Gleichstrommotor mit Energie versorgt. Es können aber auch mehrere Solarzellen die Energie für einen kleinen Gleichstrom- bzw. Wechselstrommotor erzeugen. Man braucht so keinen Strom aus dem Netz zum Betreiben des Solarstrommotors. Die fehlenden Stromkosten, der Betrieb mit Niederspannung und jede mögliche große Abtriebsleistung, sowie das hohe Abtriebsdrehmoment und die einfache Konstruktion bei dem Solarstrommotor gemäß der Erfindung sind wohl die wichtigsten Faktoren, die für seine Ausführung sprechen. Außerdem amortisiert sich die gesamte Anlage. Es kann nun bei gleichzeitig hohen abgegebenen Drehmomenten an den Abtriebswellen durch die Erfindung die Solarzellenenergie jetzt von beliebig vielen Gleichstrommotoren oder auch Wechselstrommotoren addiert zum Einsatz gebracht werden. Der Solarstrommotor wird mit Gleichstrom-Niederspannung oder Wechselstrom-Niederspannung auch als Notstrommotor eingesetzt werden können. Um den Solarstrommotor auch nachts oder bei schlechtem Wetter betreiben zu können, braucht man Akkumulatoren zur Speicherung. Wenn man einzelne Solarzellenreihen, oder einzelne Solarzellen abschaltet und damit gleichfalls die kleinen treibenden Gleich- oder Wechselstrommotoren im Solarstrommotor, dann läßt sich die Drehzahl und die Leistung des Solarstrommotors sonst genau so regeln, wie es bei Gleichstrom- oder Wechselstrommotoren üblich ist. Die Wärmeentwicklung ist bei den kleinen antreibenden Niederspannungs- Gleichstrom- und Niederspannungs-Wechselstrommotoren nicht sehr groß. Sie haben ein eigenes Luftkühlungssystem. Eine Überlastungskupplung auf der Abtriebswelle des Solarstrommotors ist vorgesehen. Die Überlastungskupplung kann entfallen, wenn mit Reibradantrieb der kleinen Gleich- oder Wechselstrommotoren oder Druckluftmotoren gearbeitet wird. Deshalb ist die Reibradausführung am wirtschaftlichsten, weil auch die drehmomenteneinstellbaren Rutschkupplungen auf den Antriebswellen der kleinen antreibenden Gleich- oder Wechselstrommotoren oder Druckluftmotoren weggelassen werden können. Durch systematisches Abschalten der kleinen Gleichstrom- oder Wechselstrommotoren oder der Druckluftmotoren läßt sich das Drehmoment an der Abtriebswelle regeln, je nachdem, ob die äußeren oder inneren kleinen Gleichstrommotoren und auch Wechselstrommotoren, bzw. Druckluftmotoren vor allem in radialer Richtung gesehen, arbeiten oder nicht. Die kleinen Antriebsritzel oder Schnecken- oder Kegelräder auf den treibenden Gleich- oder Wechselstrommotorenwellen besitzen drehmomenteneinstellbare Rutschkupplungen, damit der Gleichlauf aller arbeitenden Gleich- oder Wechselstrommotoren gemäß der Erfindung gesichert ist. Man kann die Drehzahl der kleinen Gleichstrom- oder Wechselstrommotoren auch elektronisch überwachen und regeln, um zu absolutem Gleichlauf zu kommen und es brauchen dann keine Rutschkupplungen auf den Antriebswellen der kleinen Gleich- oder Wechselstrommotoren vorhanden sein bei Anwendung von Verzahnungsrädern im Solarstrommotor. Die drehmomenteneinstellbaren Rutschkupplungen auf den Antriebswellen der kleinen Gleich- oder Wechselstrommotoren oder Druckluftmotoren können weggelassen werden, wenn mit Reibradantrieb gearbeitet wird. Bei Verwendung von Druckluftmotoren können die drehmomenteneinstellbaren Rutschkupplungen bei Anwendung von Verzahnungsrädern auch entfallen. Ohne den so konstruierten Solarstrommotor könnte man mit den üblichen käuflichen Gleich- oder Wechselstrommotoren, durch Solarzellenenergie betrieben, nicht so viel Abtriebsleistung ohne hohe Spannungen und ohne hohe Ströme und so große erreichte Abtriebsdrehmomente und kleine Drehzahlen ohne ein zusätzliches Getriebe von den Abtriebswellen abnehmen. Mit Hilfe der Erfindung ist es durch Niederspannung von Solarzellen und Niederspannung in den kleinen Gleich- oder Wechselstrommotoren möglich, jede beliebig große Wellenabtriebsleistung mit dem Solarstrom-Druckluftmotor zu erreichen. Je größer der Solarstrom- Druckluftmotordurchmesser gebaut wird, um so mehr erhöht sich das abgegebene Drehmoment. Es sind mehrere Zahnringeinheiten oder Reibringeinheiten oder auch Schneckenradeinheiten oder auch Kegelradeinheiten hintereinander und übereinander an den Halterungsscheiben oder den Motorhalterungstrommeln angeordnet, wodurch sich das Abtriebsdrehmoment und die Abtriebsleistung der kleinen Antriebsmotoren summieren. Der Solarstrommotor ist in den Ausführungsbeispielen als Schweißkonstruktion ausgeführt. Er ist aber auch als Gußkonstruktion auslegbar. Die Stromzuführung, bzw. die Druckluftleitungen zu den kleinen Gleichstrom- oder Wechselstrommotoren oder den Druckluftmotoren, ist kein Problem. Das geschieht von innen am Motorgehäuse entlang zu den Motorkonsolen, oder durch die Halterungsachse zu den Motorhalterungstrommeln hin. Die Drehzahlen der Abtriebswellen werden mit dem Verhältnis der Zähnezahlen, oder dem Durchmesserverhältnis von Reibrad zu Reibring, bzw. durch das Verhältnis der Zähnezahlen zwischen Schnecke und Schneckenrad bestimmt. Die kleinen treibenden Gleich- oder Wechselstrommotoren, bzw. Druckluftmotoren sind nebeneinander, kreisförmig um die Zahnringe oder um die Reibringe, oder um die Trommelläufer oder um den Käfigläufer herum angebracht, ebenso bei der Schneckenradausführung oder der Kegelradausführung am äußeren und inneren Umfang der Motorhalterungstrommeln herum. Der Solarstrom-Druckluftmotor kann auch als Konsol- Ständer- oder Flanschbefestigungsmotor aufgebaut werden. Man kann den Solarstrom-Druckluftmotor auch als Trommelläufer mit mehrfach hintereinander gestaffelter Schneckenradausführung oder Kegelradausführung oder als Reibrad- bzw. Zahnradausführung direkt auf eine Abtriebswelle wirkend, auslegen. Um den Solarstrommotor auch mobil einsetzen zu können, werden die Solarzellen beispielsweise auf klappbaren Platten montiert, die wiederum auf einem Fahrgestell angeordnet sind, oder man benutzt vorzugsweise Akkus von beispielsweise 6 Volt, die parallel geschaltet werden, um die Kapazität zu erhöhen. Bei einer Abtriebsleistung von 1,6 PS benötigt man z. B. eine Gesamtfläche von ungefähr 3,2 m × 3,2 m, auf der sich die Solarzellen befinden. Die Solarzellen haben hierbei einen Durchmesser von 10 cm und eine Betriebsspannung bei Belastung von 0,35 Volt, sowie einem Betriebsstrom von 2,1 Ampere pro Solarzelle. Sollen größere Motorabtriebsleistungen mit herkömmlichen, durch Solarstrom betriebene Gleich- oder Wechselstrommotoren erreicht werden, so führt das zu einer hohen Motorspannung bei Anwendung von Reihenschaltung der Solarzellen beispielsweise für den Gleichstrom- oder Wechselstrommotor, oder zu einem sehr hohen Betriebsstrom bei Parallelschaltung der Solarzellen. Um zu höheren Motorabtriebsleistungen bei Nebenschluß- Solargleichstrommotoren zu kommen, muß man auch wieder viele Solarzellen in Reihe geschaltet anwenden. Will man beispielsweise 1,6 PS Abtriebsleistung erreichen, dann hat man 1024 Solarzellen in Reihe geschaltet nötig. So ergibt das eine Spannung von: U = 1024 × 0,55 Volt = 563,2 Volt. Das erste Problem sind die zur Speicherung nötigen Akkumulatoren, die für diese spezielle Spannung ausgelegt sein müßten, und man muß Vorwiderstände benutzen, was aber zu großer Wärmeentwicklung in diesen führt. Die Kühlung der Widerstände und deren Wärmeabfuhr ist problematisch und aufwendig bei größeren Abtriebsleistungen des Nebenschlußgleichstrommotors der mit Solarzellenenergie betrieben wird. Ab 1 KVA müssen auch noch besondere Isolierungsvorschriften für die Elektromotoren erfüllt sein, was die Konstruktion wieder aufwendiger macht. Man kann bei Reihenschaltung der Solarzellen die Energie beispielsweise für den Nebenschlußmotor auch direkt auf den Motor wirken lassen, genau so wie es auch beim Solarstrom-Druckluftmotor gemäß der Erfindung möglich ist. Aber die Speicherung der Solarzellenenergie ist bei Anwendung von Elektromotoren problematisch, bedingt dadurch, daß sich hohe Betriebsspannungen ergeben. Es sind Vorwiderstände vor den Akkus nötig, die den Wirkungsgrad der gesamten Anlage verschlechtern. Bei Änderung der Tageshelligkeit hat man Schwankungen der Drehzahl, der Leistung und des Abtriebsdrehmomentes bei direkter elektrischer Verbindung zwischen den Solarzellen und den kleinen Gleich- bzw. Wechselstrommotoren, hervorgerufen durch unterschiedlichen Sonnenlichteinfall. Beim Betrieb mit Speicherakkus und Niederspannung treten diese Schwankungen so nicht auf. Bei den kleinen Gleich- oder Wechselstrommotoren beträgt die auftretende Betriebsspannung aber beispielsweise nur 0,35 Volt, wenn man eine Solarzelle für einen Gleichstrommotor zu dessen Betreiben vorsieht. Man kann auch mehrere Solarzellen in Reihe geschaltet auf einen kleinen Gleichstrom- oder Wechselstrommotor im Solarstrommotor wirken lassen. Dabei erhöht sich die Betriebsspannung der einzelnen kleinen Motoren nur unwesentlich, wenn die daran beteiligten Solarzellen auch wieder in Reihe geschaltet werden. Schaltet man beispielsweise 11 Solarzellen in Reihe und läßt diese auf einen kleinen Gleichstrommotor arbeiten, dann erhöht sich dessen Betriebsspannung nur unwesentlich auf U=11×0,55 Volt=6,05 Volt. Man kann so die schon gebräuchlichen, herkömmlichen Gleichstrom- oder Wechselstrommotoren und Akkumulatoren benutzen und braucht keine speziellen kleinen oder mittelgroßen Gleichstrom- bzw. Wechselstrommotoren oder Akkumulatoren für den Solarstrom-Druckluftmotor zu entwickeln. Die Wärmeentwicklung in diesen ist nur gering. Ein besonderes Isolierproblem für die kleinen treibenden Motoren besteht auch nicht, weil die Einzelleistung der Gleich- oder Wechselstrommotoren klein ist. Man braucht für die Verkabelung des Solarstrom-Druckluftmotors nur geringe Drahtquerschnitte, wegen der kleinen fließenden Ströme. Schaltet man also 11 Solarzellen in Reihe, so bekommt man 6,05 Volt Spannung pro kleinem, antreibenden Gleich- oder Wechselstrommotor, bei einem Betriebsstrom von beispielsweise I = 2,1 Ampere. Die Einzelleistung wäre dann: P = 6,05 Volt × 2,1 Ampere = 12,705 VA pro kleinem Gleich- oder Wechselstrommotor. So kann man jetzt mit den Solarzellen die in Reihe geschaltet werden, beliebige Niederspannungen und Leistungen für die kleinen Gleich- oder Wechselstrommotoren verwirklichen, je nachdem, wie groß die Solarzellen sind und wieviele davon in Reihe geschaltet werden. Schaltet man mehrere Solarzellen parallel, dann bekäme man beispielsweise: 11×2,1 Ampere=23,1 Ampere Betriebsstrom, was viel zu hoch ist. Die Parallelschaltung der Solarzellen für den Solarstrom-Druckluftmotor ist also ungünstig und praktisch nicht durchführbar. Durch diese Möglichkeit, die Solarzellen für die Erfindung je nach Bedarf anzahlmäßig zusammenzuschalten, ergibt sich aber trotzdem keine hohe Betriebsspannung, oder kein großer Betriebsstrom, um zur gleichen Abtriebsleistung zu kommen, wie bei der Ausführung der üblichen Nebenschluß-Gleichstrommotoren, die aber dann für hohe Spannungen oder hohe Ströme ausgelegt sein müssen, sofern man keine Vorwiderstände verwendet, im Vergleich zur gleichen Leistung wie ein Solarstrom-Druckluftmotor sie hat, gemäß der Erfindung. Bei der Erfindung sind beispielsweise 1024 Gleich- oder Wechselstrommotoren insgesamt vorhanden. Es ergibt sich somit: P = 1024 × 0,55 Volt × 2,1 Ampere = 1182,72 VA Leistung 1,6085 PS. Will man mit einem herkömmlichen Nebenschlußmotor 1182,72 VA Leistung erreichen, dann braucht man einen Motor, der für eine Betriebsspannung von 1182,72 VA/ 2,1 Ampere=563,2 Volt ausgelegt ist, wenn die 1024 Solarzellen in Reihe geschaltet werden. Bei Parallelschaltung würde dann bei Belastung ein Strom von: I = 1182,72/0,35 Volt = 3379,2 Ampere fließen, was aber zu hoch ist, als Betriebsstrom beispielsweise für den Nebenschluß-Gleichstrommotor üblicher Bauart, als Vergleich zu dem Solarstrom-Druckluftmotor gemäß der Erfindung. Eine Parallelschaltung der Solarzellen würde einen Strom von 3379,2 Ampere fließen lassen, was für den normalen Gleichstrommotor viel zu dicke Drahtquerschnitte erforderlich machen würde. Man könnte diesen Motor nicht wirtschaftlich produzieren und hätte auch kein so großes Abtriebsdrehmoment zur Verfügung wie beim Motor gemäß der Erfindung. Außerdem wäre die auftretende Wärmeentwicklung sehr groß. Nach einer bestimmten Zeit amortisiert sich der Solarstrom-Druckluftmotor, wenn er nur mit Solarstromenergie betrieben wird, was bei den üblichen Elektromotoren oder Verbrennungsmotoren nicht der Fall ist, denn man braucht immer entweder elektrische Energie aus dem Netz oder Treibstoff zum Betreiben der Motoren. Weil beispielsweise 1024 kleine Gleichstrommotoren oder Wechselstrommotoren insgesamt für den Solarstrommotor, gemäß der Erfindung gebraucht werden, um 1,183 KVA 1,6 PS zu erreichen, verringert sich der Kaufpreis für einen kleinen Gleichstrommotor oder Wechselstrommotor auf ungefähr 20% seines sonst üblichen Kaufpreises, was den Solarstrom-Druckluftmotor so kostengünstig macht. Auch die Reihenschaltung der Solarzellen zur Anwendung des Nebenschlußmotors ist problematisch und setzt leistungsmäßig nach oben hin eine Grenze, denn man kann die hohe Spannung schlecht in Akkus speichern, und muß Vorwiderstände anwenden, um die Ladespannung zu verringern. Bei dem Motor gemäß der Erfindung reichen beispielsweise schon die üblichen 6 Volt Akkumulatoren aus. Der Nebenschlußmotor mit der hohen Betriebsspannung hat außerdem eine hohe Abtriebsdrehzahl und deshalb ein relativ geringes Abtriebsdrehmoment. Will man ein großes Drehmoment erreichen, dann benötigt man außer den Widerständen vor den Akkus zusätzlich ein Getriebe und auch noch große Kühlflächen zur Wärmeabfuhr für die elektrischen Vorwiderstände. Wollte man mit einem Nebenschlußmotor die Solarenergie nutzen, so würde das bei größeren Leistungen zu hohen Motorspannungen führen, denn es ist nur die Reihenschaltung der Solarzellen vorteilhaft.

Beispiel

Um 220 Volt Gleichstrom zu erzeugen, wären dazu 220/0,55 Volt = 400 Solarzellen nötig. Denn jede Solarzelle liefert ungefähr 0,55 Volt Gleichspannung, egal wie groß sie ist. Die Größe der Solarzellen bestimmt den Solarzellenstrom in seiner Höhe. Nimmt man Solarzellen mit 10 cm Durchmesser, dann ergibt das beispielsweise einen Strom in der Größe von 2,1 Ampere. Das bedeutet nun: 400 × 0,55 Volt × 2,1 Ampere = 462 VA 0,63 PS. Das ist wohl das Maximalste, was man aus der Solarzellenanordnung in Reihenschaltung herausholen kann, bei 220 Volt Spannung für einen Nebenschlußmotor mit Gleichspannung. So könnte man mit einem herkömmlichen Nebenschlußmotor nur maximal 0,63 PS verwirklichen. Das wäre die obere Grenze bei 220 Volt Betriebsspannung. Mit dem Solarstrommotor, dem Solarstrom-Druckluftmotor gemäß der Erfindung ist man leistungsmäßig nach oben hin so nicht begrenzt. Durch die Staffelung der kleinen Gleich- oder Wechselstrommotoren im Solarstrom-Druckluftmotor, nebeneinander am Kreisumfang verteilt und übereinander, radial, und hintereinander, axial, ist es nun beispielsweise bei 6,05 Volt Betriebsspannung für jeden kleinen Gleichstrom- oder Wechselstrommotor gemäß der Erfindung möglich, praktisch eine unbegrenzte Anzahl der kleinen Gleichstrom- oder Wechselstrommotoren zu verwirklichen, sie konstruktiv gestaffelt anzuwenden. Nimmt man nur eine Solarzelle zur Speisung eines kleinen Gleichstrom- oder Wechselstrommotors, dann hat man eine Spannung von nur 0,55 Volt pro Motor. Die Leistung eines kleinen Gleichstrommotors wäre: P = 2,1 Ampere × 0,55 Volt = 1,155 VA. Vergleicht man nun diese Anordnung mit dem Nebenschlußmotor für 220 Volt, dann ergibt das: Eingegebene Leistung = 462 VA 0,628 PS, das führt zu: 462 VA/1,155 VA = 400 KLEINE Gleich- oder Wechselstrommotoren. Aber der Vorteil beim Solarstrom-Druckluftmotor ist dabei, daß nur 0,55 Volt Spannung und eine unbegrenzte Anzahl kleiner Motoren in ihrer Leistung addiert zum Einsatz gebracht werden können, was sich für die Energiespeicherung in den Akkus positiv auswirkt, im Gegensatz zu 220 Volt Betriebsspannung bei Anwendung des Nebenschlußmotors. Außerdem hat der Nebenschlußmotor dann wieder eine große Abtriebswellendrehzahl. Die normal üblichen Speicherakkus brauchen bei der Erfindung beispielsweise nur für 6 Volt ausgelegt sein. Um das gleiche Abtriebsdrehmoment wie beim Solarstrom- Druckluftmotor gemäß der Erfindung zu erhalten, brauchte man auch noch ein zusätzliches Getriebe hinter der Abtriebswelle eines Nebenschlußmotors. Die Anlage kann auch für kleine Wechselstrommotoren oder Druckluftmotoren ausgelegt sein, die dann anstelle der kleinen Gleichstrommotoren im Solarstrom- Druckluftmotor eingesetzt werden. Die Solarstromanlage erzeugt Gleichstrom. Zwischen den Solarzellen und dem Solarstrom-Druckluftmotor muß daher ein Gerät installiert werden, das den Gleichstrom in Wechselstrom umwandelt, den sogenannten Wechselrichter. Auch bei dieser Ausführung für Wechselstrom wird mit Niederspannung in den kleinen antreibenden Motoren gearbeitet. Gespeichert wird wieder mit mehreren kleinen Niederspannungsgleichstrom-Akkumulatoren, wobei sich hinter ihnen der Wechselrichter befindet und mit Wechselstrom die kleinen Motoren antreibt. Der konstruktive Aufbau des Solarstrom- Druckluftmotors mit Wechselstrommotoren ist genau so wie der bei dem mit Gleichstrommotoren. Durch Anwendung von kleinen Wechselstrommotoren verschlechtert sich der Wirkungsgrad der gesamten Anlage etwas, gegenüber der Ausführung mit kleinen Niederspannungs-Gleichstrommotoren durch den Wechselrichter. Es ist eine Solarstrom-Druckluftmotorausführung so ausgelegt, daß der Motor auch dort eingesetzt werden kann, wo 220 Volt Wechselstrom vorhanden sind. In diesem Falle sind die Solarzellen ohne Wirkung auf den Solarstrom- Druckluftmotor und ausgeschaltet. Die 220 Volt Wechselstrom wirken dann auf einen Trafo, auf dessen Sekundärseite die Einzelmotor-Niederspannung vorhanden ist. Zwischen Motor und der Sekundärseite des Trafos müssen bei der Gleichstrommotor- Ausführung Gleichrichter da sein, die den nötigen Gleichstrom für die kleinen Gleichstrommotoren erzeugen. Sowie die Solarzellenenergie wieder verfügbar ist, wird automatisch wieder auf Solarstromenergiebetrieb umgeschaltet. Bei Anwendung von kleinen Wechselstrommotoren im Solarstrom- Druckluftmotor gemäß der Erfindung entfallen die Gleichrichter. Der Wirkungsgrad der gesamten Anlage ist am besten, wenn im Direkt-Betrieb zwischen den Solarzellen und den kleinen Gleichstrommotoren gearbeitet wird. Man kann den Niederspannungs- Solarstrom-Druckluftmotor auch mit Hilfe von PKW-, LKW-, oder Motorradakkus betreiben, die parallel geschaltet sind, die beispielsweise von jeweils 11 Stück parallel geschaltet sind und durch Solarzellen aufgeladen werden. Dadurch ist der Solarstrom-Druckluftmotor nun auch an verschiedenen Stellen als mobiles Gerät einsetzbar, wenn man mit PKW-, LKW-, oder Motorradakkus arbeitet. Das kann man beispielsweise mit einem Nebenschlußmotor nicht machen, denn vorteilhaft ist bei ihm nur die direkte Anschlußart über die Solarzellen, die sich auf einer Fläche von beispielsweise 3,2 m × 3,2 m befinden und man könnte den Nebenschlußmotor nur bei direkter Sonneneinstrahlung einsetzen, um einen guten Wirkungsgrad zu erhalten. Denn die Betriebsspannung läßt sich nicht so ohne weiteres in Akkumulatoren ohne Vorwiderstände speichern, denn durch die hohe Betriebsspannung gibt es dann Wärmeabfuhrprobleme. Verwendet man als kleine Antriebsmotoren Getriebemotoren, im Solarstrom-Druckluftmotor, so erhöht sich das abgegebene Drehmoment an der Abtriebswelle sehr. Man kann den Solarstrom- Druckluftmotor konstruktiv so auslegen, daß in den kleinen antreibenden Gleich- oder Wechselstrommotoren, die nebeneinander am Kreisumfang angeordnet sind, bzw. übereinander und hintereinander plaziert sind, die Druckluftmotoreneinheit konstruktiv in den Gleich- bzw. Wechselstrommotoren integriert sind. Man kann dann vom Solarstrombetrieb auf Druckluftbetrieb umschalten, oder beides gemeinsam betreiben. Man kommt zur Leistungsregelung dadurch, daß beliebig viele kleine Druckluftmotoren im Solarstrom-Druckluftmotor gemäß der Erfindung abgeschaltet werden, oder die Leistungsregelung der Druckluftmotoren erfolgt durch veränderlichen Preßluftdruck. Um den Druckluftmotor oder den Solarstrommotor oder den kombinierten Solarstrom-Druckluftmotor gemäß der Erfindung auch mobil einsetzen zu können, braucht man Druckluft-Speicherbehälter mit niedrigem Überdruck und Niederspannungs-Speicherakkus. Weil beispielsweise in den kleinen Gleich- oder Wechselstrommotoren Druckluftmotoren hintereinander mit eingebaut sind, läßt sich vom Solarstrommotor- Betrieb auf Druckluftmotor-Betrieb umschalten und umgekehrt auch, oder kombiniert zusammen, Solarstrombetrieb und Druckluftbetrieb gleichzeitig durchführen. Die kleinen Gleich- oder Wechselstrommotoren besitzen in axialer Richtung gesehen, Druckluftmotoreneinheiten, die zum Solarstrommotor- Betrieb dazugeschaltet werden können, so daß sich die Leistung stark erhöht. Außerdem werden die kleinen Solarstrommotoren und Druckluftmotoren nebeneinander abwechselnd am Kreisumfang angeordnet und auch hintereinander und übereinander gestaffelt. Der kombinierte Solarstrom-Druckluftmotor kann mit Solarstrom allein, oder mit Druckluft allein, oder gleichzeitig mit Solarstrom und Druckluft gemeinsam betrieben werden. Das optimalste, kostengünstigste Ausführungssystem ist das mit Zylinderreibrad-Antrieb, bzw. Kegelreibrad-Antrieb, für die Konstruktion und vor allem für die Montage des Solarstrom- Druckluftmotors und wegen der deshalb nicht nötigen kleinen Rutschkupplungen auf den Antriebswellen der kleinen antreibenden Gleich- oder Wechselstrommotoren, was diese Ausführung so kostengünstig macht. Bei der Reibradausführung fällt auch noch die Druckölschmierung für die Verzahnung weg. Dadurch, daß mehrere Antriebsreibräder am Kreisumfang angebracht sind, braucht man weniger Anpreßdruck für die Reibräder aus Hartgummi, wodurch sich der Wirkungsgrad der Reibringausführung erhöht. Bei Belastung können unterschiedliche Drehzahlschwankungen auftreten, es tritt "Durchrutschen", also Schlupf zwischen den Reibrädern und Reibringen auf und kompensiert so die Drehzahlunterschiede der kleinen antreibenden Gleich- oder Wechselstrommotoren. Durch diese Ausführung, nämlich der Reibradausführung, wird der Solarstrom-Druckluftmotor am wirtschaftlichsten in seiner Konstruktion und auch der Zusammenbau wird dadurch vereinfacht. Auch hierbei ist wieder die Reibradausführung am günstigsten, wenn man die Innen- und Außenflächen der Trommelläufer oder die Innen- und Außenflächen der Reibringe dafür nutzt. Um die Akkus mit Solarstrom aufladen zu können, werden zunächst erst einmal jeweils 11 Solarzellen in Reihe geschaltet und ergeben so 6,05 Volt Spannung und einen Ladestrom von 2,1 Ampere. Damit das Aufladen eines Akkus schneller geht, deshalb werden nun 11 in Reihe geschaltete Solarzellen wieder als Ganzes mit anderen Solarzellen parallel geschaltet, je nachdem, wie hoch der zulässige Ladestrom ist. Die Antriebskraft durch die Gleichstrom- oder Wechselstrommotoren kann auch direkt auf die Abtriebswelle ohne Trommelläufer und ohne Rotorscheibenausführung oder ohne Käfigläuferausführung auf die Abtriebswelle übertragen werden. Hierbei ist wieder eine Reibrad-, bzw. Zahnrad-, bzw. Kegelzahnrad-, bzw. Zylinderreibrad-, bzw. Kegelreibradausführung möglich. Die Verzahnungspaarung oder die Reibradpaarung ist dann in Mehrfachanordnung am Kreisumfang verteilt und nur axial hintereinander gestaffelt möglich. Wenn man die Reibradausführung anwendet, dann ist auch das Problem der nötigen unterschiedlichen Untersetzungen im Solarstrom-Druckluftmotor, in radialer Richtung gesehen, besser zu lösen, wenn man die übereinander gestaffelten Reibradpaarungen so ausführt. Man kann also anstatt der kleinen Gleichstrom-, bzw. Wechselstrommotoren auch kleine Druckluftmotoren verwenden, die entweder aus Preßluftflaschen oder von einem Kompressor mit Druckluft angetrieben werden. Der konstruktive, prinzipielle Aufbau bei dieser Variante ist genau so wie bei der Ausführung des Solarstrommotors. Die Leistungsregulierung geschieht durch Änderung des Preßluftdruckes. Die möglichen Kombinationen der kleinen Gleichstromsolarmotoren, bzw. Wechselstrommotoren, sind die, nebeneinander am Kreisumfang angeordnet, abwechselnd Gleichstrom-, bzw. Wechselstrommotoren mit Druckluftmotoren angeordnet, oder beispielsweise linksseitig zu den Rotorscheiben die Druckluftmotoren übereinander und hintereinander und somit rechtsseitig zu den Rotorscheiben die kleinen Gleichstrom- oder Wechselstrommotoren angebracht.

An Hand der Zeichnungen soll jetzt der Erfindungsgedanke verdeutlicht werden.

Es zeigt:

Fig. 1 den Längsschnitt durch den Solarstrom-Druckluftmotor als Rotorscheiben-Zahnring- oder Rotorscheiben- Reibringausführung, oder Rotorscheiben- Kegelzahnradausführung und Kegelreibradausführung.

Fig. 2 den Längsschnitt durch den Solarstrom-Druckluftmotor als Käfigläuferzahn- oder Schneckenradausführung oder Reibradausführung mit Kraftumlenkungs- Konstruktion.

Fig. 3 den Längsschnitt durch den Solarstrom-Druckluftmotor als Trommelläufer-Schnecken- oder Trommelläufer-Kegelradausführung mit Motoren, die einseitig und beidseitig zu den Motorhalterungstrommeln angeordnet sind, ohne Kraftumlenkungs-Konstruktion.

Fig. 4 den Längsschnitt durch den Solarstrom-Druckluftmotor als Trommelläufer für Zahnring- oder Reibringausführung und Schnecken- und Kegelradausführung mit Motoren, die beidseitig außen und innen zu den Motorhalterungstrommeln angeordnet sind.

Fig. 5 den Längsschnitt durch den Solarstrom-Druckluftmotor als Trommelläufer mit Mehrfachabtriebsdrehzahlen ins Schnelle und mehreren Abtriebsdrehzahlen ins Langsame, ein- und beidseitig zu den Motorhalterungstrommeln herum, ausgelegt für Zahnring- oder Reibringausführung, oder als Schneckenradausführung, oder Kegelradausführung, ein- und beidseitig zu den Motorhalterungstrommeln herum angeordnet.

In Fig. 1 ist zu sehen, wie der Grundgedanke der Erfindung realisiert werden kann. Für die Zahnring- oder Reibringausführung, oder Kegelreibradausführung, oder Kegelzahnradausführung ist diese Variante die einfachste und kostengünstigste Lösung überhaupt, konstruktiv und montagemäßig gesehen. Es können in radialer, bzw. axialer Richtung gestaffelt, mehrere kleine treibende Gleichstrommotoren oder Wechselstrommotoren (8) (45) oder Druckluftmotoren (49) in beliebiger Anzahl mit Zahn- (3) oder Reibringen (4) oder Kegelreibringen (51) oder Kegelzahnringen (55) zusammenarbeitend, nebeneinander, am Kreisumfang verteilt, übereinander und hintereinander gestaffelt, eingebaut werden. Die Gleichstrom- (8) oder Wechselstrommotoren (45) mit den integrierten Druckluftmotoreneinheiten, bzw. Druckluftmotoren (49) sind beidseitig auf Halterungsscheiben (18) befestigt, die mit der Innenwandung des Gehäuserohres (7) verschraubt werden. Das Gehäuserohr (7) muß in axialer Richtung geteilt aufgebaut sein, damit man die Gleichstrom- (8) oder Wechselstrommotoren (45), bzw. Druckluftmotoren (49) mit den Halterungsscheiben (18) montieren kann. Die Gleichstrommotoren (8) oder die Wechselstrommotoren (45) oder die Druckluftmotoren (49) sind mit ihren Antriebsritzeln (2) oder den Zylinderreibrädern (21) oder Kegelzahn- (54) oder den Kegelreibrädern (52) kreisförmig am Umfang nebeneinander verteilt angebracht.

Sie wirken auf die Zahnringe (3), (55) oder die Reibringe (4), (51) mit deren Innen- und Außenlaufflächen. Die Zahnringe (3), (55) oder die Reibringe (4) (51) befinden sich beidseitig zu den Rotorscheiben (5). Die Reibräder (21), (52) werden durch Federkraft oder hydraulisch, oder mit Druckluft an die Reibringe (4) (51) angepreßt. Die Rotorscheiben (5) sind mit den Abtriebswellenscheiben (9) wegen der Montage verschraubt und wirken so direkt auf die Abtriebswelle (1). Die Gleichstrom- (8) oder Wechselstrommotoren (45) müssen für die Zahnringausführung (3) (55) und die Kegelzahnradausführung (54), oder die Schneckenradausführung (25), drehmomenteneinstellbare Rutschkupplungen (42) auf ihren Antriebswellen haben, damit der Gleichlauf aller antreibenden kleinen Gleich- (8) oder Wechselstrommotoren (45) im Solarstrom-Druckluftmotor gewährleistet ist. Man kann den Gleichlauf auch elektronisch regeln. Für die Reibradausführung oder die Druckluftausführung können die kleinen drehmomenteneinstellbaren Rutschkupplungen (42) entfallen. Dadurch verringern sich die Herstellkosten. Die Schmierung der Antriebsritzel (2) und der Zahnringe (3) bzw. Schnecken- (25), bzw. Kegelräder (54) erfolgt durch Druckölumlauf mit einer Ölpumpe (56), die von den Abtriebswellen (1, 16, 29, 30, 41) angetrieben wird. Bei der Reibradausführung entfällt die Druckölumlaufschmierung. Der Solarstrom-Druckluftmotor ist auch mit Mehrfachabtriebsdrehzahlen ins Schnelle ausführbar, und das für beidseitigen Abtrieb, indem von dem äußersten Zahnring (3), bzw. Reibring (4) die Abtriebswellen ins Schnelle angetrieben werden. (57). Auf der Abtriebswelle (1) wird ein Schwungrad (64) zur Leistungsspeicherung angebracht.

Aus Fig. 2 ist ersichtlich, wie eine Ausführung des Solarstrommotors, des Druckluftmotors, des Solarstrom- Druckluftmotors, mit beidseitigem Abtrieb in Käfigläuferform (14) aufgebaut ist. Das wird dadurch erreicht, daß eine Kraftumlenkungskonstruktion aus Zahnrädern (10, 11, 15) für die linke Motorenseite vorhanden ist. In radialer Richtung kann allerdings nur eine Reihe von Zahnringen (3) oder Reibringen (4) oder Kegel- (54), bzw. Schneckenverzahnung (25) verwirklicht werden. Man kann den Motor nur in axialer Richtung konstruktiv erweitern. Die Gleichstrom- (8), bzw. Wechselstrommotoren (45), bzw. Druckluftmotoren (49) werden mit Außenhalterungen (20) am Gehäuserohr (19) und den Innenhalterungen (39) auf dem durchlaufenden Innenrohr (12) und den fest mit ihm verbundenen Halterungsscheiben (13) gelagert. Der Kraftfluß geht von den Gleich- (8) bzw. Wechselstrommotoren (45) bzw. Druckluftmotoren (49) auf den verzahnten Käfigläufer (14) zu dem Zahnrad (15) über die beiden Ritzel (10) zum Zahnrad (11) hin und dann zur Abtriebswelle (16). Gegen Berührung von außen muß eine Abdeckhaube (17) vorhanden sein. An Stelle der Zahnräder für die Kraftumlenkungskonstruktion lassen sich auch eine Paarung aus Reibrädern (21), Keilriemen (22), Zahnriemen (23) oder Zahnketten (24) verwirklichen. Eine Ausführung als Gußkonstruktion ist auch möglich.

Der Fig. 3 kann entnommen werden, wie der Solarstrom-Druckluftmotor für niedrige Abtriebswellendrehzahlen und sehr großem Abtriebsdrehmoment aufgebaut ist. Das wird dadurch erreicht, daß die Gleichstrom- (8) oder Wechselstrommotoren (45), bzw. Druckluftmotoren (49) auf eine Schneckenradverzahnung (25) bzw. Kegelradverzahnung (54) wirken. Bei dieser Ausführung kann auch wieder mit beliebig vielen Gleichstrommotoren (8), oder Wechselstrommotoren (45) oder Druckluftmotoren (49) gearbeitet werden, die in radialer, bzw. axialer Richtung gestaffelt sind und konstruktiv so beliebig erweitert werden können. Bei dieser Konstruktion braucht das Gehäuserohr (38) in axialer Richtung nicht geteilt zu sein, wohl aber in radialer Richtung für die Montage der kleinen Antriebsmotoren. Ebenso müssen die Motorhalterungstrommeln (27) in radialer Richtung in Segmente aufgeteilt werden. Die Stromzuführung und die Druckluftzuführung zu den kleinen Gleichstrommotoren oder Wechselstrommotoren oder Druckluftmotoren hin, geschieht durch die feststehende Halterungsachse (26). Es ist Außen- und Innenverzahnung der Trommelläufer (28) möglich, bei Anwendung der Schneckenradausführung (25), bzw., Kegelradausführung (54). Die Motorhalterungstrommeln (27) sind auf der Halterungsachse (26) angebracht die mit Gewindeverschraubung durch Kontermuttern (32) axial gehalten und durch Paßfedern (33) gegen Verdrehen gesichert sind. Die Motorhalterungstrommeln (27) befinden sich hintereinander auf der Halterungsachse (26). Die Halterungsachse (26) ist mit dem linken Lagerschild (35) verschweißt oder verschraubt. Die Abtriebswelle (29) stützt sich mit Wälzlagern (34) auf der Halterungsachse (26) ab. Eine Ausführung als Gußkonstruktion ist auch möglich. Diese Erfindungsvariante ist ebenso als Reibrad- (21) (52) oder Zahnradausführung (2) (54) auslegbar, und so auch für Innen- oder Außenverzahnung, bzw. Innen- und Außenlaufflächen-Reibradausführung auslegbar. Position (36) ist der Wellenanschlußflansch, an den die Abtriebswelle (29) befestigt wird, und der Wellenanschlußflansch (36) als Schwungrad (65) ausgebildet ist. Position (37) ist der Abschlußdeckel des Solarstrom-Druckluftmotors. Es ist wieder eine Kombination von Reibrad- und Reibringausführung an den Innen- und Außenlaufflächen der Trommelläufer (28) möglich, bzw. eine Zahnring-Zahnradausführung (3) durchführbar, oder Schneckenrad- (25) oder Kegelradausführung (52) am äußeren und inneren Umfang der Trommelläufer (28) angebracht, möglich, und der Reibrad- (21) Antrieb (8, 45, 49) bzw. Zahnradantrieb (2) (8, 45, 49) kann am inneren und äußeren Umfang der Motorhalterungstrommeln (27) angeordnet sein.

Durch Fig. 4 ist zu erkennen, wie die Konstruktion der Erfindung in radialer und axialer Richtung mit Antriebsritzeln (2) oder Reibrädern (21) (52) in Trommelläufer- Ausführung (28) aufgebaut ist. Dabei ist anstelle der Schneckenverzahnung (25) oder Kegelradverzahnung (54) nun eine Zahn- oder Reibradausführung (2), (21) vorgesehen. Es ist dabei auch wieder Außen- und Innenverzahnung der Trommelläufer (28) möglich. Es ist ebenso machbar zu einem beidseitigen Abtrieb zu gelangen, indem man die Kraftumlenkungs- Konstruktion für die linke Seite des Solarstrommotors anwendet. Dabei wird jetzt der Wellenanschlußflansch (36) als Trommelläufer (47) ausgebildet und arbeitet so auf die Zahnritzel (10). Man kann die Kraftumlenkungs-Konstruktion auch für Zahnriemen (23) oder Keilriemen (22) auslegen.

In Fig. 5 ist erkennbar, wie die Trommelläufer- Ausführung für Mehrfachabtriebsdrehzahlen ins Schnelle und Langsame aufgebaut ist. Es erfolgen gleichzeitig eine oder mehrere Untersetzungen ins Langsame durch Zahnriemen (23) oder Keilriemen (22) oder Zahnräder (11), sowie auch eine mehrfache unterschiedliche Übersetzung ins Schnelle. Die Übersetzungen ins Langsame sind so aufgebaut, daß sich hinter dem äußeren Trommelläufer (43), ein Zahnrad (44) auf der Abtriebswelle (41) befindet, von dem aus die weitere Untersetzung ins Langsame erfolgt. Die Übersetzung ins Schnelle ist so gelöst, daß beliebig viele Übersetzungen am Kreisumfang über dem äußeren Trommelläufer (43) angeordnet sein können, eben maximal gerade so viele Abtriebswellen (53) (58), wie am Kreisumfang untergebracht werden können, und zwar für die linke, sowie auch für die rechte Motorenseite. Die Abtriebswellen (53) (58) sind auskuppelbar. Die Motorhalterungstrommeln (27) sind mit der feststehenden Motorhalterungsachse (40) am linken Lagerschild (35) verschraubt und gesichert. An den Motorhalterungstrommeln (27) befinden sich am inneren und am äußeren Umfang die Schneckenräder (25) mit den treibenden Gleichstrom- (8) oder den Wechselstrommotoren (45), bzw. Druckluftmotoren (49), die auf die Trommelläufer (28) arbeiten, die wiederum mit der Abtriebswelle (41) fest verbunden und verschraubt sind. Auch besteht die Möglichkeit, eine Reibrad- (21), bzw. Zahnradausführung (2) beidseitig zu den Trommelläuferflächen (28) anzuordnen. Man kann auch zu einem beidseitigen Abtrieb kommen, indem man die Kraftumlenkungskonstruktion für die linke Motorenseite, bestehend aus dem Zahnrad (15), den beiden Ritzeln (10), dem Zahnrad (11), die so auf die Abtriebswelle (41) wirken, wobei der äußere Trommelläufer (43) auf die Abtriebswelle (53) wirkt, anwendet. Man kann also von der Abtriebswelle (41) innerhalb des Solarstrom-Druckluftmotors nochmal weiter untersetzen und übersetzen, um so zu noch anderen Abtriebsdrehzahlen und unterschiedlichen Drehmomenten zu gelangen. Man kann die Abtriebswelle (41) auch linksseitig nach außen durch die Motorhalterungsachse (40) führen, um so einen beidseitigen Abtrieb zu erhalten und um die Kraftumlenkungskonstruktion linksseitig nicht anwenden zu müssen, denn durch sie verschlechtert sich der Gesamtwirkungsgrad des Solarstrom- Druckluftmotors.

Positionserklärungen

 1 Abtriebswelle
 2 Antriebsritzel
 3 Zahnring
 4 Reibring
 5 Rotorscheibe
 6 Rotorläufer
 7 Gehäuserohr
 8 Gleichstrommotor
 9 Abtriebswellenscheibe
10 Zahnritzel
11 Zahnrad
12 Innenrohr
13 Halterungsscheibe
14 Käfigläufer
15 Zahnrad
16 Abtriebswelle
17 Abdeckhaube
18 Halterungsscheibe
19 Gehäuserohr
20 Außenhalterung
21 Zylinderreibrad
22 Keilriemen
23 Zahnriemen
24 Zahnketten
25 Schneckenrad
26 Halterungsachse
27 Motorhalterungstrommeln
28 Trommelläufer
29 Abtriebswelle
30 Abtriebswelle
31 
32 Kontermutter
33 Paßfeder
34 Wälzlager
35 Lagerschild
36 Wellenanschlußflansch
37 Abschlußdeckel
38 Gehäuserohr
39 Innenhalterung
40 Motorhalterungsachse
41 Abtriebswelle
42 Drehmomenteneinstellbare Rutschkupplung
43 Äußerer Trommelläufer
44 Zahnrad
45 Wechselstrommotor
46 
47 Trommelläufer
48 Solarzellen
49 Druckluftmotor
50 Druckluftspeicher
51 Kegelreibring
52 Kegelreibrad
53 Abtriebswelle
54 Kegelzahnrad
55 Kegelzahnring
56 Ölpumpe
57 Abtriebswelle
58 Abtriebswelle
59 Speicherakku
60 Stromzuführungskabel
61 Niederspannungsakkus
62 Wechselrichter
63 Druckluftleitungen
64 Schwungrad
65 Schwungrad

Claims (17)

1. Solarstrom-Druckluftmotor zur Nutzung der Solarenergie mit Solarzellenniederspannung (48), oder zur Nutzung der Druckluftenergie bei geringem Arbeitsdruck mit Druckluftspeicherbehältern (50) und Druckminderventilen oder Gleichstromakkumulatoren (59) als Speicher, dadurch gekennzeichnet, daß durch beliebig viele kleine Gleichstrom- oder Wechselstrommotoren (8) (45) oder kleine Druckluftmotoren (49) von beliebig großer Leistung angetrieben, eine große Abtriebsleistung entsteht und dabei ein oder mehrere große Abtriebsdrehmomente an den Abtriebswellen (1, 16, 29, 30, 41, 53, 57, 58) abgenommen werden können, wobei die Gleich- oder Wechselstrommotoren mit Niederspannung gespeist werden, oder die kleinen Druckluftmotoren mit Niederdruckluft angetrieben werden, und der Motor gemäß der Erfindung nur als Solarstrommotor, bzw. nur als Druckluftmotor, oder kombiniert als Solarstrom-Druckluftmotor gemeinsam mit elektrischer Energie und Druckluftenergie betrieben wird, wobei die kleinen Gleich- oder Wechselstrommotoren oder die kleinen Druckluftmotoren nebeneinander am Kreisumfang verteilt und auch radial übereinander und in axialer Richtung hintereinander gestaffelt, angeordnet sind und auf eine unbeschränkte Anzahl Rotorscheiben (5), bzw. auf beliebig viele Trommelläufer (28), bzw. auf einen Käfigläufer (14), jeweils mit Schnecken- (25), bzw. Kegelrad- (54) oder Stirnradverzahnung (2) oder Reibradanordnung (21, 52) wirken, wobei die Trommelläufer (28) und die Rotorscheiben (5) anzahlmäßig beliebig viele davon, hintereinander im Solarstrom- bzw. Druckluftmotor gestaffelt sind, und die kleinen Gleichstrom- bzw. Wechselstrommotoren welche die kleinen Druckluftmotoren in sich integriert haben, oder als Einzeldruckluftmotoren oder Einzelsolarstrommotoren arbeiten, ohne in den Gleichstrom- (8), bzw. Wechselstrommotoren integriert zu sein und so vom Solarstrombetrieb auf Druckluftbetrieb umgeschaltet werden können und umgekehrt auch, wobei die kleinen Druckluftmotoren durch Ändern des Preßluftdruckes in ihrer Einzelleistung verändert werden und die kleinen Gleichstrom- oder Wechselstrommotoren in ihrer Leistung geregelt werden, so wie es bei Gleichstrom- oder Wechselstrommotoren üblich ist.

2. Solarstrom-Druckluftmotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Zahnritzel (2) auf den Antriebswellen der kleinen Gleich- oder Wechselstrom-, bzw. Druckluftmotoren (8, 45, 49) beidseitig und übereinander an den Rotorscheiben (5) angeordnet sind und auf Zahnringe (3) mit Innen- und Außenverzahnung arbeiten.

3. Solarstrom-Druckluftmotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Zylinderreibräder (21) oder Kegelreibräder (52), die sich auf den treibenden Gleich- oder Wechselstrom- oder Druckluftmotorenwellen befinden, auf Zylinderreibringe (4) oder Kegelreibringe (51) arbeiten, die an Rotorscheiben (5) beidseitig und übereinander zu diesen angeordnet sind, die hintereinander an die Abtriebswellenscheiben (9) angeflanscht sind, wobei die Reibringe (4) oder die Kegelreibringe (51) übereinander und hintereinander gestaffelt, angebracht sind.

4. Solarstrom-Druckluftmotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Gleichstrom- oder Wechselstrom- oder Druckluftmotoren (8, 45, 49) mit Schneckenrädern (25) auf mehrere Trommelläufer (28) arbeiten, die sich auf einer Halterungsachse (26) abstützen, die einseitig am linken Lagerschild (35) verschweißt, oder verschraubt ist, wobei die Motorhalterungstrommeln (27) durch Paßfedern (33) und Kontermuttern (32) gegen Verdrehen und axial so gesichert sind, und die Gleichstrom- (8) oder Wechselstrommotoren (45) oder Druckluftmotoren (49) direkt an den Außenflächen und Innenflächen der Motorhalterungstrommeln (27) befestigt sind, wobei die Abtriebswelle (29) an den Wellenanschlußflansch (36) befestigt wird, und die Trommelläufer (28) mit den Wälzlagern (34) auf der Halterungsachse (26) aufnimmt.

5. Solarstrommotor-Druckluftmotor nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß beliebig viele Gleichstrom- oder Wechselstrom- oder Druckluftmotoren (8, 45, 49) mit Zahnritzeln (2) oder Reibrädern (21) auf beliebig viele Trommelläufer (28) arbeiten und die Motoren anzahlmäßig unbegrenzt, radial übereinander, beidseitig an den Zylinderflächen der Motorhalterungstrommeln (27) an deren Innen- und Außenflächen und auch axial hintereinander gestaffelt, angeordnet sind.

6. Solarstrom-Druckluftmotor nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß beliebig viele Gleichstrom- (8) oder Wechselstrommotoren (45) oder Druckluftmotoren (49) mit Kegelreibradverzahnung (52) oder Schnecken­ rad-Verzahnung (25) auf beliebig viele Trommelläufer (28) arbeiten, und die Motoren, die anzahlmäßig unbegrenzt, radial übereinander und axial hintereinander gestaffelt sind, und nebeneinander am Kreisumfang auch.

7. Solarstrom-Druckluftmotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Gleichstrom- (8) oder Wechselstrom- (45) oder Druckluftmotoren (49) mit Kegelzahnrad- (54) oder Schneckenradverzahnung (25) oder mit Reibradausführung (21) oder mit Zahnritzelausführung (2) direkt auf die Abtriebswelle (1) arbeiten, wobei die Gleichstrommotoren (8) oder Wechselstrom- (45) oder die Druckluftmotoren (49) nur einreihig, beliebig viele davon, axial hintereinander und am Kreisumfang herum, angeordnet sind.

8. Solarstrom-Druckluftmotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Gleichstrommotoren (8) oder Wechselstrommotoren (45) oder Druckluftmotoren (49) auf einen Käfigläufer (14) mit Innen- und Außenverzahnung arbeiten und daß der Antrieb durch Zahn- (2) oder Kegelräder (54) oder Reibräder (21), oder Schneckenräder (25) erfolgt, wobei die Lagerung der inneren Gleichstrom- (8), bzw. Wechselstrommotoren (45) oder Druckluftmotoren (49) auf Halterungsscheiben (13) mit den Innenhalterungen (39) erfolgt, die auf dem durchlaufenden Innenrohr (12) gelagert sind, und die Außenhalterungen (20) für die Gleichstrom- (8) oder Wechselstrommotoren (45) oder Druckluftmotoren (49) an der Innenwand des Gehäuserohres (19) befestigt werden und der Kraftfluß zur Abtriebswelle (16) über die Zahnräder (15, 10, 11), oder über Reibräder (21) oder über Keilriemen (22) oder über Zahnriemen (23) oder Zahnketten (24) als Kraftumlenkungs-Konstruktion erfolgt, um so zu einem beidseitigen Abtrieb zu gelangen.

9. Solarstrom-Druckluftmotor nach Anspruch 1-2 und 4-8, dadurch gekennzeichnet, daß die kleinen Gleichstrom- (8) oder Wechselstrommotoren (45) auf ihrer Antriebswelle eine drehmomenteneinstellbare Rutschkupplung (42) haben, die so den Gleichlauf aller antreibenden Gleichstrom-Niederspannungsmotoren (8) bzw. Wechselstrommotoren (45) ermöglicht.

10. Solarstrom-Druckluftmotor nach Anspruch 1-9, dadurch gekennzeichnet, daß ein beidseitiger Abtrieb möglich ist, wobei die Kraftumlenkungs-Konstruktion angewendet wird, bestehend aus den Zahnrädern (15, 10, 11) oder den Reibrädern (21) oder den Keilriemen (22) oder den Zahnriemen (23) oder durch Zahnketten (24).

11. Solarstrom-Druckluftmotor nach Anspruch 1-10, mit Druckluftzuführung und, oder Stromzuführung zu den kleinen Gleichstrom- oder Wechselstrommotoren (8, 45) oder den Druckluftmotoren (49), dadurch gekennzeichnet, daß die dünnen Stromzuführungskabel (60) bzw. Druckluftleitungen (63) durch die Motorhalterungsachse (26), (40) bzw. an dem Motorgehäuserohr innen entlanggeführt werden. (19), (38).

12. Solarstrom-Druckluftmotor nach Anspruch 1-10, dadurch gekennzeichnet, daß Mehrfachabtriebsdrehzahlen ins Schnelle erreicht werden, wobei das durch mehrere Abtriebswellen (53) erfolgt, die auf den Trommelläufer (47), bzw. auf den außenverzahnten Wellenanschlußflansch (36) arbeiten.

13. Solarstrom-Druckluftmotor nach Anspruch 1-10, dadurch gekennzeichnet, daß Mehrfachabtriebsdrehzahlen ins Langsame erreicht werden, wobei das durch die Abtriebswellen (58) erreicht wird, die mit dem Zahnrad (44) zusammenarbeiten.

14. Solarstrom-Druckluftmotor nach Anspruch 1-13, dadurch gekennzeichnet, daß Niederspannungsakkus (61) verwendet werden.

15. Solarstrommotor-Druckluftmotor nach Anspruch 1-14, dadurch gekennzeichnet, daß mit Niederspannungswechselrichtern (62) gearbeitet wird.

16. Solarstrom-Druckluftmotor, dadurch gekennzeichnet, daß Druckluftspeicherbehälter (50) direkt auf den Solarstrommotor zu dessen Antrieb wirken.

17. Solarstrom-Druckluftmotor nach Anspruch 1-13, dadurch gekennzeichnet, daß ein Schwungrad (64), (65) auf den Abtriebswellen befestigt ist.